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2021年的物聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)及未來(lái)
2021年的物聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)及未來(lái)
對(duì)于許多行業(yè)而言，2021年是充滿挑戰(zhàn)的一年，但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在塑造業(yè)務(wù)和消費(fèi)者趨勢(shì)方面發(fā)揮了積極作用。從醫(yī)療保健，零售到汽車(chē)和制造業(yè)，每個(gè)行業(yè)都通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)變得越來(lái)越聰明。未能在該領(lǐng)域保持競(jìng)爭(zhēng)力可能會(huì)導(dǎo)致重大損失。
全球大流行是2020年物聯(lián)網(wǎng)增長(zhǎng)的重要障礙。盡管2019年11月的預(yù)測(cè)到2020年物聯(lián)網(wǎng)支出將增長(zhǎng)14.9％，但僅能增長(zhǎng)8.2％。根據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)公司的預(yù)測(cè)，物聯(lián)網(wǎng)將在今年大步回歸，并從2020年到2024年實(shí)現(xiàn)11.3％的增長(zhǎng)率。
半導(dǎo)體 和其他物聯(lián)網(wǎng)組件的短缺給物聯(lián)網(wǎng)在2021年的增長(zhǎng)帶來(lái)了疑問(wèn)。制造商將必須迅速適應(yīng)以保持勢(shì)頭，以保持競(jìng)爭(zhēng)力。盡管這種短缺不會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，但會(huì)在短期內(nèi)影響項(xiàng)目。
CES（消費(fèi)電子展）于今年在線舉行，以展示最新的創(chuàng)新技術(shù)。根據(jù)活動(dòng)中展示的技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)似乎還沒(méi)有消亡。在大流行期間，美國(guó)有成千上萬(wàn)的人發(fā)現(xiàn)自己在家里，因此對(duì)智能家居產(chǎn)品的需求越來(lái)越高。DIY智能家居產(chǎn)品出貨量增長(zhǎng)9％，出貨量為9900萬(wàn)個(gè)，價(jià)值150億美元（增長(zhǎng)3％）。
讓我們回顧一下對(duì)2021年及以后的物聯(lián)網(wǎng)最重要的各種趨勢(shì)。
趨勢(shì)一：AIoT
到2021年，與物聯(lián)網(wǎng)相連的設(shè)備將攀升至驚人的 460億個(gè)。這些設(shè)備中大多數(shù)都只有一個(gè)處理器和最少的內(nèi)存。物聯(lián)網(wǎng)遍布我們的社會(huì)。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的AI分析
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)收集已達(dá)到前所未有的規(guī)模。數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)聯(lián)合起來(lái)，為先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析解決方案提供了一系列機(jī)會(huì)。大數(shù)據(jù)，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)共同收集已經(jīng)預(yù)先構(gòu)建的數(shù)據(jù)，設(shè)置數(shù)據(jù)管道并在所有基礎(chǔ)之上構(gòu)建人工智能組件。這種方法的重要性將在未來(lái)幾年保持相關(guān)性。
Research and Markets的一份報(bào)告預(yù)測(cè)，到2025年，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值將超過(guò)260億美元。它們還表明，人工智能將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的效率提高了25％，行業(yè)的分析水平提高了42％。人工智能在物聯(lián)網(wǎng)中心和邊緣網(wǎng)絡(luò)中都扮演著重要角色。在系統(tǒng)的中心，AI可以執(zhí)行預(yù)測(cè)分析并向用戶發(fā)出異常警報(bào)。
從物聯(lián)網(wǎng)解決方案的數(shù)據(jù)中獲取見(jiàn)解只是第一步。人工智能在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的作用還有更多的潛力可以釋放。
管理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和決策流程
想象一下一家工廠，該工廠利用IoT連接的裝配線，通過(guò)AI視覺(jué)檢查進(jìn)行質(zhì)量控制，從而降低了制造過(guò)程中的制造缺陷率 。例如，考慮到每次錯(cuò)誤帶來(lái)的損失要高得多，請(qǐng)考慮使用自動(dòng)駕駛汽車(chē)。它不僅可以安全地將乘客帶到目的地，而且可以使用該運(yùn)輸數(shù)據(jù)來(lái)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)交通模式。然后，這些數(shù)據(jù)可用于將來(lái)建立更有效的道路和基礎(chǔ)設(shè)施。
面部和語(yǔ)音識(shí)別是用于生物特征驗(yàn)證的其他基本要素。人工智能驅(qū)動(dòng)的面部識(shí)別在各個(gè)領(lǐng)域都有幫助，例如檢測(cè)客人是否戴著口罩。
隨著智能家居，智能城市，自動(dòng)駕駛汽車(chē)和制造任務(wù)利用該技術(shù)，人工智能在決策方面的能力越來(lái)越強(qiáng)。但是，需要人類(lèi)主管和數(shù)據(jù)科學(xué)家來(lái)幫助維護(hù)系統(tǒng)并解決不重要的任務(wù)。
趨勢(shì)2：使用IoT設(shè)備進(jìn)行邊緣計(jì)算
云和本地服務(wù)器不是唯一可以執(zhí)行計(jì)算的地方。使用遠(yuǎn)程服務(wù)器可能會(huì)導(dǎo)致傳輸延遲。因此，對(duì)于需要實(shí)時(shí)計(jì)算（例如自動(dòng)駕駛汽車(chē)）的實(shí)施，云計(jì)算不是一個(gè)選擇。
Edge IoT在 交通攝像機(jī)中 用于行人檢測(cè)，自適應(yīng)交通信號(hào)燈，車(chē)輛優(yōu)先級(jí)劃分，停車(chē)檢測(cè)和電子收費(fèi)。微軟，IBM和亞馬遜也在邊緣計(jì)算技術(shù)上投入了大量資金。而且，對(duì)智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，快速數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)安全性的需求也在不斷增長(zhǎng)。
亞馬遜的第二代 AWS IoT Greengrass 服務(wù)已投入使用，使開(kāi)發(fā)人員能夠在邊緣設(shè)備上使用Lambda功能。它允許開(kāi)發(fā)人員在IoT設(shè)備內(nèi)執(zhí)行機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算任務(wù)。
更多的物聯(lián)網(wǎng)解決方案將包括板載AI，并將一些計(jì)算從云推向終端設(shè)備。造成這種情況的三個(gè)主要原因是響應(yīng)時(shí)間，每個(gè)云處理的成本以及數(shù)據(jù)隱私和安全性。
趨勢(shì)3：物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)個(gè)性化體驗(yàn)
Google對(duì)我們的搜索趨勢(shì)的洞察力使我們寵壞了。Netflix和Spotify也非常了解我們的觀看和收聽(tīng)習(xí)慣。但是，即使這些預(yù)測(cè)變量也可能會(huì)出錯(cuò)，從而導(dǎo)致不相關(guān)的內(nèi)容被放置在我們的屏幕上。這項(xiàng)技術(shù)在不斷改進(jìn)。
智能家居技術(shù)是個(gè)性化必不可少的領(lǐng)域。管理日常家庭活動(dòng)的技術(shù)需要高度的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)最佳的客戶滿意度。在CES 2021上，三星推出了 三星Bot Handy 和JetBot 90 AI +。借助AI和數(shù)據(jù)分析，可以實(shí)現(xiàn)家庭輔助機(jī)器人。
人工智能的增長(zhǎng)和邊緣計(jì)算已準(zhǔn)備好幫助這一領(lǐng)域的巨大發(fā)展。為了將智能家居技術(shù)提升到一個(gè)新的水平，人工智能的精度和決策需要提高。人工智能必須根據(jù)主人的習(xí)慣做出選擇。由于需要個(gè)性化，因此通用數(shù)據(jù)不足以訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。需要個(gè)人數(shù)據(jù)。但是，這些數(shù)據(jù)通?？赡苁欠浅Ｋ饺说模脩舨辉腹蚕硭?。
解決此問(wèn)題的關(guān)鍵可能是邊緣計(jì)算，即在用戶設(shè)備上本地保存和處理數(shù)據(jù)。這對(duì)于改善客戶對(duì)智能家居技術(shù)的認(rèn)知可能至關(guān)重要。Statista的2019年報(bào)告顯示，有46％的智能家居用戶將其體驗(yàn)描述為侵入性，而36％的智能家居用戶則將其體驗(yàn)描述為令人恐懼。邊緣計(jì)算可以幫助客戶在使用智能家居物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)感到更安全。
趨勢(shì)4：物聯(lián)網(wǎng)連接
到2025年，物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)連接可能會(huì)超過(guò) 300億，每人約有四臺(tái)設(shè)備。麥肯錫表示，在B2B領(lǐng)域中，到2030年，5G IoT模塊的總收入將從約1.8億美元增加到近100億美元。
2020年7月，3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織發(fā)布了最新的5G連接規(guī)范：版本16。這對(duì)5G IoT具有重要意義，嵌入式設(shè)備的移動(dòng)通信受益于大幅降低的延遲和可靠性。盡管5G距離主流采用還差很遠(yuǎn)，但企業(yè)可以考慮通過(guò)有利可圖的業(yè)務(wù)計(jì)劃來(lái)進(jìn)行這種相當(dāng)昂貴的部署工作。
減少的延遲將使連接的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠以前所未有的速度發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。這將使數(shù)據(jù)的分析和管理可以在較舊的4G網(wǎng)絡(luò)上無(wú)法達(dá)到的水平上發(fā)揮作用。
該技術(shù)的價(jià)值取決于幾個(gè)因素：基礎(chǔ)架構(gòu)成本，數(shù)據(jù)傳輸成本以及某些用例是否實(shí)際需要5G速度。智慧城市，交通運(yùn)輸和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將成為受益于該技術(shù)的首批技術(shù)。
其他網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)也在不斷發(fā)展，例如 Wi-Fi 6，它允許更高的帶寬，更多的同步數(shù)據(jù)流以及更寬的頻譜，達(dá)到6 GHz。連接物聯(lián)網(wǎng)的另一項(xiàng)技術(shù)是低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）。LPWAN的低功耗和較大的有效范圍使其成為偏遠(yuǎn)地區(qū)需要高使用壽命的小型設(shè)備的理想解決方案。LPWAN市場(chǎng)規(guī)模在2020年超過(guò)25億美元，預(yù)計(jì)在2021年至2027年之間的復(fù)合年增長(zhǎng)率將超過(guò)60％。
在低距離連接領(lǐng)域， Zigbee 處于領(lǐng)先地位。通過(guò)免版稅連接標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提高智能家居產(chǎn)品之間兼容性的倡議，可以通過(guò)為互操作性設(shè)定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為用戶和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品制造商帶來(lái)真正的價(jià)值。
我們正在從技術(shù)向垂直行業(yè)邁進(jìn)，其中物聯(lián)網(wǎng)將發(fā)揮最大的影響可能會(huì)很有趣。
趨勢(shì)5：智慧城市
普華永道認(rèn)為，智慧城市的發(fā)展有望在未來(lái)七年內(nèi)實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)。到2025年，這項(xiàng)技術(shù)的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2.5萬(wàn)億美元。高通公司業(yè)務(wù)發(fā)展高級(jí)總監(jiān)兼智慧城市負(fù)責(zé)人提到，集成生態(tài)系統(tǒng)比獨(dú)立解決方案更能集中精力。還需要克服另一個(gè)挑戰(zhàn)：新解決方案通常具有必須集成的舊組件。
智慧城市是僅次于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的第二代5G實(shí)施方案。這將提供具有足夠帶寬容量的穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)。智慧城市解決方案的連接多樣性是技術(shù)的首要問(wèn)題。
數(shù)據(jù)是最有趣的元素。智能城市數(shù)據(jù)大部分是公共的，并且可以比智能家居系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)更快地收集。因此，將機(jī)載人工智能與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的機(jī)會(huì)被證明是成功的。例如，迪拜的道路和運(yùn)輸管理局利用 AI 在地鐵站進(jìn)行人群管理。
在早期階段，人工智能將根據(jù)數(shù)據(jù)創(chuàng)建建議和見(jiàn)解。隨著技術(shù)的進(jìn)步，更多的智慧城市決策將委托給AI。這對(duì)交通管理，水，洪水監(jiān)控和視頻監(jiān)控具有有益的意義。
趨勢(shì)6：醫(yī)療保健和物聯(lián)網(wǎng)
毫無(wú)疑問(wèn)，由于持續(xù)的全球大流行，2020年最快的物聯(lián)網(wǎng)垂直領(lǐng)域是醫(yī)療保健。多年來(lái)，由于行業(yè)的高度監(jiān)管性質(zhì)和普遍的被動(dòng)立場(chǎng)，在醫(yī)療保健中實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目已被證明很麻煩。
越來(lái)越多的證據(jù)表明，COVID-19已導(dǎo)致醫(yī)院，尤其是醫(yī)院的數(shù)字爆炸。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）于2020年5月發(fā)布了多項(xiàng)臨時(shí)政策，以在2020年支持?jǐn)?shù)字化工具。德國(guó)于2020年10月首次允許醫(yī)生開(kāi)具針對(duì)特定疾病的數(shù)字化醫(yī)療應(yīng)用程序的處方（例如，可幫助治療焦慮癥）。
供應(yīng)鏈監(jiān)控開(kāi)發(fā)商Controlant于2020年底開(kāi)始 為輝瑞和美國(guó)政府提供疫苗分配的監(jiān)控支持。這一點(diǎn)特別重要，因?yàn)樾枰谶\(yùn)輸過(guò)程中仔細(xì)控制溫度，以保持這些疫苗的安全。借助AI監(jiān)控技術(shù)，Controlant能夠減少損壞和產(chǎn)品損失。
在大流行期間激增的應(yīng)用之一是遠(yuǎn)程醫(yī)療，其中醫(yī)生通過(guò)視頻會(huì)議治療患者。醫(yī)生報(bào)告說(shuō)，遠(yuǎn)程醫(yī)療通常被視為邁向數(shù)字診斷的第一步，而數(shù)字診斷依賴于可從遠(yuǎn)處診斷患者的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。數(shù)家醫(yī)院于2020年開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)。2020年12月，一個(gè)倫敦外科醫(yī)生的視頻傳播了病毒，該視頻使用5G在加利福尼亞的一個(gè)香蕉上進(jìn)行了遠(yuǎn)程手術(shù)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將擴(kuò)展其存在并影響行業(yè)。它將與醫(yī)療保健中的其他技術(shù)趨勢(shì)同時(shí)發(fā)生，從而為患者，醫(yī)生和管理人員帶來(lái)價(jià)值。
趨勢(shì)7：汽車(chē)
一個(gè)扇區(qū)被看到的了很大的進(jìn)展在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用是汽車(chē)行業(yè)。無(wú)線固件（FOTA）允許在嵌入式系統(tǒng)上更新無(wú)線固件。這提供了一個(gè)平臺(tái)，可以輕松修復(fù)錯(cuò)誤并替換舊版本的固件。道路狀況分析是物聯(lián)網(wǎng)可以在汽車(chē)行業(yè)，尤其是自動(dòng)駕駛汽車(chē)中蓬勃發(fā)展的另一種應(yīng)用。
遠(yuǎn)程信息處理 也是汽車(chē)物聯(lián)網(wǎng)中一個(gè)嚴(yán)肅的話題。遠(yuǎn)程信息處理將您的車(chē)輛轉(zhuǎn)變?yōu)槲锫?lián)網(wǎng)設(shè)備。緊急呼叫，GPS和藍(lán)牙只是通過(guò)遠(yuǎn)程信息處理實(shí)現(xiàn)的一些連接。這是實(shí)現(xiàn)V2X（車(chē)輛到一切）技術(shù)的第一步。這可以啟用諸如空中更新之類(lèi)的功能。
車(chē)對(duì)車(chē)通信對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)的未來(lái)也很重要。如果無(wú)人駕駛汽車(chē)可以相互通信，它們可以更好地保持安全距離并共享其他重要數(shù)據(jù)。
趨勢(shì)8：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）
制造商希望保持競(jìng)爭(zhēng)力，并探索工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）應(yīng)用。由于嵌入式邊緣網(wǎng)絡(luò)在由人工智能提供支持的同時(shí)能夠保持更高的效率，因此正在得到利用。這是許多 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)用例之一。實(shí)際上，到2026年，人工智能在該領(lǐng)域的作用預(yù)計(jì)將達(dá)到167億美元。
預(yù)測(cè)性維護(hù)也是機(jī)器學(xué)習(xí)和IoT技術(shù)帶來(lái)的另一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。借助現(xiàn)有數(shù)據(jù)，AI算法可以在機(jī)器需要維修之前確定何時(shí)實(shí)施預(yù)防措施。
用于視覺(jué)檢查的計(jì)算機(jī)視覺(jué)也是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，可以降低成本并提高效率。如果給定正確的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和硬件，則ML算法在視覺(jué)檢查上比人類(lèi)算法更有效。像寶馬這樣的公司已經(jīng)在使用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)確保其汽車(chē)零件的質(zhì)量控制。
物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步正推動(dòng)著我們以前所未有的速度前進(jìn)。盡管全球流行病和零部件短缺可能會(huì)在短期內(nèi)減慢進(jìn)度，但重要的是對(duì)這些不斷發(fā)展的技術(shù)進(jìn)行投資，以長(zhǎng)期保持競(jìng)爭(zhēng)力。沒(méi)有人工智能，機(jī)器學(xué)習(xí)，嵌入式系統(tǒng)和全面的IoT框架，企業(yè)將無(wú)法跟上日益互聯(lián)的世界。通過(guò)利用這些強(qiáng)大的技術(shù)，公司可以從互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)中受益于智能功能，功能和生產(chǎn)力。