Nästa generations Internet of Things

Tillsammans med artificiell intelligens (AI) och stordata står sakernas internet (IoT) i centrum för digitaliseringen av världsekonomin. Data som samlas in från sensorer kan övervakas och matas tillbaka för att initiera en åtgärd, få insikter eller svara på ett annat anslutet objekt hundratals mil bort. Med bearbetning som går till kanten kan vi undvika onödiga kommunikations- och lagringskostnader samtidigt som vi använder maskininlärning och AI för att identifiera datamönster som påverkar fysiska processer eller företag.

Figur 1: Moln-Edge-IoT-orkestrering

Med tanke på den exponentiella tillväxten av uppkopplade enheter och system håller databehandling och dataanalys på att bli motorn för digitaliseringen av vår ekonomi, vårt samhälle och vår miljö. Med enheter som blir allt smartare när det gäller att samla in data, bearbeta och överföra information och utlösa åtgärder i realtid, är IoT kärnan i denna digitala omvandling, som integrerar enheter, data, datorkraft och anslutning.

Framtidens Internet of Things

IoT skapar smarta miljöer med digital teknik för att optimera hur vi lever våra liv. Utbyggnaden av över 41 miljarder IoT-enheter förväntas till 2025 (International Data Corporation). Detta kommer att leda till en exponentiell tillväxt av data och driva databehandling och dataanalys till kanten.

Edge computing bygger på en flerskiktsteknik som möjliggör hantering och automatisering av anslutna IoT-enheter. Det är den logiska utvecklingen av den dominerande modellen för molnbaserade datortjänster, som undviker överföring av verksamhetskritiska data till molnet, stöder motståndskraft, realtidsdrift samt säkerhet, integritet och skydd. Samtidigt minskar den energiförbrukningen och vårt koldioxidavtryck. Inom edge computing rör sig bearbetningen från en centraliserad punkt, närmare (eller till och med in i) själva IoT-enheten: "Edge" eller periferi av ett nätverk.

Forskning, innovation och utbyggnad av nästa generation av sakernas internet kommer att behöva en stark datorkapacitet i framkant för att stödja Europas digitala oberoende i framtida IKT-system. Detta kommer att uppnås genom att man skapar ett datorkontinuum – från svärmar av fjärran enheter till molnet – och inbegriper smart plattformsbyggande som drivs av viktiga europeiska aktörer.

EU:s strategi för sakernas internet

Som utgångspunkt för diskussionerna om nästa generations strategi för sakernas internet genomförde projektet Next Generation Internet of Things (NGIoT) en workshop i september 2020 om Cloud-to-Edge-to-IoT, där man tog upp de tekniska utmaningarna och konkurrenseffekterna för europeiska intressenter mot bakgrund av deras roll i en dataekonomi.

I mars 2021 mobiliserade kommissionens workshop Fireside Chat ett litet antal sakkunniga intressenter från sektorer som rymd-, jordbruks-, fordons-, byggmaskins-, hem- och industriautomation, i syfte att utforma en europeisk strategi för framtida sakernas internet och edge computing, med ett marknadsfönster på över fem år.

En allmän enighet nåddes, även mellan konkurrenter, om behovet av betrodda plattformar för sakernas internet och edge computing och orkestreringsmekanismer för att stödja nästa steg i digitaliseringen. Industriaktörer välkomnade kommissionens initiativ att tillhandahålla forskning och innovation, stöd till innovation inom ramen för Horisont Europa, överbryggande av de gemensamma företagen för viktig digital teknik och smarta nät och tjänster, partnerskapet om AI, data och robotteknik, samt adoptionsinriktade initiativ om sektoriella dataområden och molnbaserade federationer.

I april 2021, efter Fireside Chat, samlade NGIoT & Edge Computing Strategy Forum – som anordnades av kommissionen tillsammans med EU-IoT-projektet – teknikexperter från olika digitala och vertikala områden för att utbyta åsikter om prioriteringar, utmaningar och möjligheter framöver.

Forumet fastställde också en gemensam strategisk vision för nästa generations sakernas internet och (främre) edge computing i Europa. Över 30 talare och 300 deltagare välkomnades under 14 plenarsessioner om systemekosystem och systemallianser, integrationsplattformar, tillförlitlighet och visionära koncept, vilket gav upphov till insiktsfulla diskussioner under hela evenemanget.

EU:s finansieringsprogram

Horisont Europa: Till följd av framgångarna med Horisont 2020 kommer Horisont Europa att bidra med mer än 150 miljoner euro till forskning och innovation.I inom ramen för sina ansökningsomgångar 2021–2022 ”World Leading Data and Computing Technologies: Från moln till Edge till IoT för europeiska data, som stöder trenden till kanten med utveckling och distribution av nästa generations datorkomponenter, system och plattformar. Detta kommer att möjliggöra övergången till ett datorkontinuum med stark kapacitet i den yttersta kanten på ett energieffektivt och tillförlitligt sätt.

Inom Horisont Europas kluster 4 Destination 3 valde kommissionen ut en grupp projekt om nästa generation av metaoperativa system för att skapa värde i viktiga industriella och samhälleliga tillämpningar, såsom byggnader, fordon, jordbruk och energi, som alla kommer att kräva mer datorkraft i framkant under de kommande åren. Sex forsknings- och innovationsåtgärder – ICOS,FluiDOS,NEMO ,NebulOus ,aeROS ochNEPHELE – ochtre samordnings-   och stödåtgärder –OpenContinuum, Unlock-CEI och HiPEAC – kommer att stödja framväxten av ett sådant öppet ekosystem genom att offentliggöra öppna ansökningsomgångar på den nya webbportaleneucloudedgeiot.eu,med särskild inriktning på midcap-företag, små och medelstora företag och nystartade företag. Klustret tillkännagavsundersessionen ”Framtidaeuropeiska plattformar för sakernas internet och Edge” vidIoT-veckan i Dublin i juni 2022 och kommer att inledas den 1 september, med lanseringen av Unlock-CEI och HiPEAC den 1 juni respektive den 1 december.

Inom andra områden av programmet, t.ex. kluster 2: Kultur, kreativitet och ett inkluderande samhälle, sakernas internet, betraktas som en avgörande faktor för att uppnå FN:s mål för hållbar utveckling och målen i den europeiska gröna given. Industriell digitalisering ger till exempel möjligheter till distansövervakning av luft- och vattenföroreningar, optimering av hur energi och naturresurser används och hur ansvarsfull verksamhet utförs inom de ovan nämnda vertikala sektorerna.

Ett digitalt Europa: Utöver Horisont Europa kommer kommissionens program för ett digitalt Europa (DIGITAL) att föra data och molntjänster till EU:s företag, medborgare och offentliga förvaltningar, i syfte att inrätta ett gemensamt europeiskt dataområdeinom olika vertikala sektorer såsom jordbruk, rörlighet och energi, kompletterat med en tillförlitlig och energieffektiv molninfrastruktur. I april 2021 offentliggjorde Open DEI-projektet ett ståndpunktsdokument där man underströk vikten av sådana dataområden för att skapa en framtida dataekonomi genom suverän delning av data, inte bara inom sektorer utan även mellan dem.

DIGITAL kommer också att stärka befintliga test- och experimentanläggningar för AI på områden som hälso- och sjukvård och rörlighet, och subventionera europeiska digitala innovationsknutpunkter för att främja digitaliseringen av små och medelstora företag och hjälpa europeiska företag att bli mer konkurrenskraftiga i den digitala tidsåldern.

Dessa nya initiativ bygger vidare på framgångarna med Horisont 2020.  Området Digitalisering av den europeiska industrin (DEI) prioriterar uppbyggnad av ekosystem, interoperabilitet mellan plattformar, teknisk integration, standardisering och validering genom storskaliga pilotprojekt och TEF. Den är inriktad på följande nyckelsektorer: jordbruk, energi, tillverkning, mobilitet, hälso- och sjukvård och smarta samhällen.

EU stöder utvecklingen av industriella plattformar för sakernas internet, som är avgörande för integreringen av viktig digital teknik i verkliga tillämpningar, processer, produkter och tjänster. Som ett komplement till olika politiska initiativ anslog kommissionen omkring 400 miljoner euro genom sitt Horisont 2020-program till insatser för plattformsuppbyggnad och storskaliga pilotprojekt inom initiativets fokusområde. Vissa av dessa projekt har redan avslutats eller håller på att avslutas, medan andra just har inletts och kommer att fortsätta under 2023.

Samarbete över domäner

Alliansen för IoT och Edge Computing Innovation (AIOTI) initierades av kommissionen för att stödja skapandet av ett europeiskt industridrivet IoT-ekosystem. För att bättre förstå detta ekosystem undersökte en studie i juni 2019 landskapet för fysiska och virtuella kluster av företag, forskningsorganisationer och den akademiska världen som arbetar med utveckling och marknadsspridning av IoT-teknik och tillämpningar.

Advanced Research & Technology for Embedded Intelligent Systems Industry Association (ARTEMIS-IA) företräder medlemmar i den europeiska industrin, små och medelstora företag, universitet och forskningsinstitut i det gemensamma företaget för elektroniska komponenter och amp; Systems for European Leadership (ECSEL-JU). Artemis-IA främjar sina medlemmars forsknings- och innovationsintressen inför kommissionen och de deltagande medlemsstaternas regeringar.