In una mattinata afosa esci di casa. Dopo aver chiuso la porta, il telefono ti avvisa che tutte le luci interne sono spente e che la porta è chiusa a chiave. Nel frattempo, la tua auto ha attivato automaticamente il sistema di raffreddamento, quindi quando raggiungi il garage, puoi entrare direttamente in un abitacolo piacevolmente fresco... Tali scenari non sono più semplici fantasie. Quanto è avanzato oggi l’Internet delle cose (IoT)? E dove andrà nei prossimi cinque anni?
Le case intelligenti di oggi consentono il controllo remoto di elettrodomestici, luci e tende tramite smartphone, l'attivazione vocale delle impostazioni del dispositivo a distanza ravvicinata e il monitoraggio-in tempo reale degli ambienti domestici tramite telecamere e sensori installati. Tuttavia, l’adozione di tali sistemi IoT domestici rimane limitata. Oltre all’elevato costo di costruzione dell’intero ecosistema, le preoccupazioni includono problemi di fiducia, incertezze sulla sicurezza e violazioni della privacy.
L’attuale “densità” dell’integrazione dell’IoT rimane insufficiente. Tuttavia, i progressi tecnologici hanno reso inaccettabile per i consumatori più esperti l'acquisto di dispositivi elettronici di consumo o dispositivi domestici intelligenti privi della cosiddetta-interattività IoT. È difficile immaginare nuovi prodotti senza connettività o incompatibili con app, mini-programmi o account ufficiali.
Tuttavia, l’IoT non è più un punto di forza. Deve invece integrare funzionalità come prestazioni, intelligenza artificiale e schermi per creare un’esperienza completa in grado di acquisire quote di mercato.
Per esplorare meglio le tendenze del settore IoT, abbiamo intervistato clienti globali, ricevendo 2.095 questionari compilati da ingegneri di soluzioni IoT in 60 paesi. Questi dati costituiscono la base del nostro rapporto sulle tendenze globali dell’IoT. Come si evolverà il panorama globale dell’IoT nei prossimi cinque anni? Esploriamo.
Dove sono i driver di crescita del settore?
I tre principali settori con il maggiore potenziale di crescita dell’IoT nei prossimi cinque anni sono l’automazione e il controllo industriale, la domotica e l’intelligenza artificiale. Nell'ambito dell'automazione industriale e domestica, si prevede che la comunicazione-a-macchina (M2M) e il monitoraggio remoto diventeranno le applicazioni-in più rapida crescita. Questi includono il monitoraggio remoto dei dispositivi, l’ottimizzazione dei processi e delle strutture industriali e la connettività per l’elettronica di consumo e i dispositivi intelligenti. Allo stesso tempo, la pandemia ha accelerato l’adozione dell’IoT nel settore sanitario, trasformando la diagnostica e il monitoraggio dei pazienti e favorendo al contempo il monitoraggio dei vaccini e la gestione delle scorte. Con la crescente domanda di dispositivi medici connessi, il 25% dei partecipanti identifica l’assistenza sanitaria come il prossimo grande settore a sfruttare l’IoT per la salute umana. Altri settori che mostrano un elevato potenziale di crescita dell’IoT includono le città intelligenti, la gestione dell’energia, l’automotive, i trasporti e i dispositivi indossabili.
Tuttavia, l'Industria 4.0 rimane nella sua fase di sviluppo, con una crescita lenta del settore manifatturiero 4.0 e dell'Internet delle cose industriale (IIoT) attribuita principalmente alla dipendenza da sistemi legacy, processi di integrazione complessi, carenza di competenze e mancanza di approcci orientati al business-. I tre motivi principali della lenta crescita dell'Industria 4.0:-preoccupazioni per la sicurezza dei dati, mancanza di strategia aziendale e difficoltà e limitazioni tecniche di adeguamento all'interno dei complessi sistemi legacy esistenti-ostacolano l'adozione e l'integrazione di soluzioni di produzione intelligente.
I moderni processi di produzione sono più interconnessi che mai, con un numero sempre maggiore di macchine, attrezzature e dipendenti supportati da sensori collegati in rete che trasmettono dati in tutta la fabbrica. I problemi sorgono quando le aziende non possono condividere informazioni all’interno delle proprie reti o sfruttare questi dati per migliorare le strategie aziendali. L'edge computing rappresenta la direzione futura-per maggiori dettagli, esplora il nostro articolo sull'Edge Computing dell'IoT industriale.
Man mano che i sistemi diventano sempre più complessi, le vulnerabilità si moltiplicano, rendendo la sicurezza la sfida principale per l’IoT. Il trenta-sei% dei partecipanti ha citato la sicurezza come l'ostacolo principale nell'adozione delle tecnologie di connettività IoT. Inoltre, la proprietà dei dati raccolti dai dispositivi edge rimane una questione controversa. Il modo in cui i dati vengono raccolti, condivisi e utilizzati riguarda gli utenti, che non possono verificare se le loro informazioni personali vengono utilizzate in modo improprio. I rischi associati ai dati raccolti dai dispositivi periferici sono significativi-in caso di furto, le conseguenze potrebbero essere imprevedibili. Ciò rende la determinazione della proprietà dei dati un fattore critico per il successo dell’IoT.
Il 70% dei partecipanti ritiene che la proprietà dei dati dovrebbe restare nelle mani degli utenti, soprattutto quando la privacy non può essere garantita, poiché tali dati sono facilmente esposti a terzi. Gli utenti esitano a condividere i dati con le aziende a causa delle preoccupazioni relative al furto di identità e ai rischi per la sicurezza informatica.
Dalle città e fabbriche intelligenti alle case intelligenti, l’IoT consente agli oggetti di connettersi e scambiare dati. La risoluzione dei problemi di sicurezza dei dati consente ai dati raccolti di favorire miglioramenti operativi o riduzioni dei costi, con conseguente maggiore qualità, maggiore efficienza e durata di vita prolungata dei prodotti. Il quarantotto-% dei partecipanti ha identificato come obiettivi primari il miglioramento della produttività e delle capacità di produzione, evidenziando il maggiore impatto aziendale dell'IoT in queste aree.
Il 30% dei partecipanti si considerava innovatori dell'IoT che cercavano di esplorare opportunità di business e ottenere un vantaggio competitivo attraverso lo sviluppo di soluzioni IoT, mentre il 27% mirava a sfruttare le opportunità di mercato. Nonostante la rapida crescita del mercato delle soluzioni IoT, lo sviluppo di tali soluzioni rimane una decisione altamente strategica. Coinvolge problemi di sicurezza dei dati e richiede molto tempo per produrre risultati. Man mano che sempre più imprese si uniscono all’ecosistema, il panorama dello sviluppo dell’IoT continua a maturare. Pertanto, per le aziende, l'innovazione delle soluzioni IoT è più importante che mai-non si tratta semplicemente di seguire le tendenze del settore. Più un’azienda innova efficacemente, maggiori sono le sue possibilità di successo.
Quali sono le principali priorità tecnologiche?
Una sfida persistente nell'evoluzione dell'IoT è garantire l'interoperabilità tra dispositivi di diversi produttori e facilitare lo sviluppo semplice di nuove applicazioni utente. Attualmente non esiste uno standard globale per la comunicazione tra diversi dispositivi, poiché ciascun gruppo aderisce a protocolli distinti. I partecipanti hanno identificato i fattori che potrebbero accelerare l’adozione dell’IoT, tra cui l’interoperabilità, la facilità di sviluppo, la domanda di standard aperti e standard di connettività. Il ritmo dell’innovazione IoT è rapido. Per cogliere questa enorme opportunità di mercato è necessario raggiungere l’interoperabilità in tutti i settori per connettere clienti, aziende e prodotti. Tuttavia, gli standard dovrebbero essere aperti, consentendo a chiunque di progettare e costruire facilmente la tecnologia nell’ambito di questi framework.
Gli attuali dispositivi IoT non utilizzano ampiamente l’intelligenza artificiale (AI) e l’apprendimento automatico. Tuttavia, il sondaggio ha rivelato che il 39% dei partecipanti ha già incorporato l’intelligenza artificiale nei propri progetti e applicazioni IoT. Tra i restanti partecipanti, il 47% prevede di utilizzare l’intelligenza artificiale nella prossima progettazione o applicazione IoT per costruire dispositivi più intelligenti. Dai veicoli autonomi ai software di riconoscimento facciale, l’intelligenza artificiale sta trasformando il modo in cui interagiamo con il mondo mentre i costi dell’hardware diminuiscono e le velocità di elaborazione aumentano.
I dispositivi IoT edge comunicano tramite canali cablati e wireless standard, ricevendo misurazioni dai sensori e consentendo il controllo remoto da parte degli operatori. Le interazioni tra dispositivi edge, gateway e piattaforme cloud all'interno delle soluzioni IoT richiedono approcci diversi per soddisfare esigenze diverse. I risultati mostrano che il 77% dei partecipanti ha scelto la comunicazione wireless, mentre il 23% ha scelto la comunicazione cablata.
Tra le opzioni wireless, il WiFi è il più popolare grazie alla connettività remota, alla sicurezza e al throughput più elevato, abilitato dai più recenti MCU a basso consumo-con funzionalità WiFi. Seguono da vicino la telefonia cellulare e il Bluetooth Low Energy (BLE), con la quota di mercato di BLE in aumento del 12% negli ultimi tre anni, grazie alle modalità a basso- consumo energetico e alla rapida adozione del Bluetooth 5.0. La quota di mercato della telefonia mobile è cresciuta del 9% negli ultimi tre anni. Il recente aumento del 5G migliora la connettività aumentando significativamente la larghezza di banda cellulare, rendendo più semplice per l’IoT connettere un gran numero di dispositivi.
Tra le comunicazioni cablate, l'83% degli ingegneri preferisce Ethernet. Le connessioni Ethernet offrono affidabilità e sicurezza elevate, fornendo la soluzione ottimale per dispositivi di streaming ad alta-velocità come telecamere IP o telefoni VoIP.
I sistemi IoT richiedono diversi linguaggi di sviluppo software per implementare le funzionalità. 65% dei partecipanti sceglie ancora C/C++ per le sue funzionalità avanzate in I/O, gestione del codice, strutture dati e archiviazione di file, seguito da Python (45%) e JavaScript (22%).
Lo sviluppo dell'hardware presenta numerose sfide, rendendo fondamentale una corretta progettazione. Quando si decide tra la progettazione interna o soluzioni pronte all'uso per un'implementazione economicamente vantaggiosa e un time-to-to-market più rapido, la scelta dell'hardware è fondamentale: il{7}% degli intervistati utilizza computer a scheda singola (SBC) per accelerare e semplificare la progettazione. Gli SBC sono compatti, dispongono di connettività integrata (Ethernet, WiFi, BLE), USB e interfacce aggiuntive (I2C, SPI, UART) e sono pronti per l'uso-out-the-box (con Linux). Diversi SBC soddisfano requisiti hardware specifici, dove la memoria e lo storage sono fondamentali per i sistemi embedded. Le distribuzioni Linux integrate compatte riducono ulteriormente l'ingombro di memoria e storage.
Tuttavia, il 32% dei partecipanti sceglie di iniziare da zero, consentendo al sistema di dettare specifiche finali che offrano prestazioni eccezionali e solida affidabilità al minor costo possibile. Per le imprese, “costruire o acquistare” rimane un dilemma complesso. Lo sviluppo di soluzioni interne- richiede tempo e investimenti, ma la proprietà e il pieno controllo hanno la precedenza. La potenza di elaborazione e la funzionalità dell'hardware IoT sono determinate da microprocessori (MPU) o microcontrollori (MCU). La prossima sfida per gli ingegneri è selezionare la MPU/MCU appropriata per la loro progettazione, con il 39% degli intervistati che preferisce le piattaforme di sviluppo di STMicroelectronics.
La piattaforma cloud è il componente principale dell'implementazione dell'IoT aziendale. Svolge un ruolo fondamentale nella creazione di un'infrastruttura IoT sicura e su larga scala, consentendo alle aziende di raccogliere, analizzare ed elaborare dati IoT da sensori, dispositivi e applicazioni per promuovere operazioni sostenibili. Il trenta-% dei partecipanti ha espresso esplicitamente una preferenza per i cloud privati. I cloud privati sono più difficili da violare per gli hacker, non comportano costi e consentono l’accesso ai dati locali.
I sensori, utilizzati per raccogliere dati, costituiscono il nucleo di ogni dispositivo connesso. Dal posizionamento e identificazione al monitoraggio e alla protezione delle infrastrutture critiche, i sensori fungono da occhi e orecchie delle soluzioni IoT, convertendo le informazioni fisiche catturate in segnali misurabili elettronicamente. La gestione e l’implementazione efficaci dei sensori sono componenti vitali dei processi IoT, poiché la selezione dei sensori dipende da fattori quali utilizzo, precisione e durata della batteria. I sensori più comuni sono i sensori ambientali, che misurano, tra gli altri, temperatura, umidità, pressione e gas. La seconda categoria più diffusa è quella dei sensori di movimento.
Da questo rapporto sulle tendenze, possiamo concludere che le soluzioni innovative rivolte alle case intelligenti, all’industria, ai mercati e al governo stanno aprendo la strada al futuro dell’IoT. L’IoT è saldamente nell’agenda di clienti e partner ed è molto ricercato, ma nessuna singola entità può affermare di essere in testa alla classifica. L'IoT ha un potenziale immenso e alcune aziende leader hanno già preso provvedimenti-Google, Apple e Amazon sono recentemente entrati nel mercato della domotica. Cosa significa questo per le altre imprese?
Meno del 25% degli ingegneri ritiene che la propria azienda svolgerà un ruolo dominante nell'IoT, ma è ancora troppo presto per dirlo. Chi guiderà il gruppo in futuro? Solo il tempo lo dirà.