2021年的物聯(lián)網(wǎng)趨勢及未來(lái)

2021-05-27

2021年的物聯(lián)網(wǎng)趨勢及未來(lái)

對于許多行業(yè)而言，2021年是充滿(mǎn)挑戰的一年，但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在塑造業(yè)務(wù)和消費者趨勢方面發(fā)揮了積極作用。從醫療保健，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)域保持競爭力可能會(huì )導致重大損失。

全球大流行是2020年物聯(lián)網(wǎng)增長(cháng)的重要障礙。盡管2019年11月的預測到2020年物聯(lián)網(wǎng)支出將增長(cháng)14.9％，但僅能增長(cháng)8.2％。根據國際數據公司的預測，物聯(lián)網(wǎng)將在今年大步回歸，并從2020年到2024年實(shí)現11.3％的增長(cháng)率。

 半導體 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(cháng)帶來(lái)了疑問(wèn)。制造商將必須迅速適應以保持勢頭，以保持競爭力。盡管這種短缺不會(huì )持續很長(cháng)時(shí)間，但會(huì )在短期內影響項目。

CES（消費電子展）于今年在線(xiàn)舉行，以展示最新的創(chuàng )新技術(shù)。根據活動(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，美國有成千上萬(wàn)的人發(fā)現自己在家里，因此對智能家居產(chǎn)品的需求越來(lái)越高。DIY智能家居產(chǎn)品出貨量增長(cháng)9％，出貨量為9900萬(wàn)個(gè)，價(jià)值150億美元（增長(cháng)3％）。

讓我們回顧一下對2021年及以后的物聯(lián)網(wǎng)最重要的各種趨勢。

趨勢一：AIoT

到2021年，與物聯(lián)網(wǎng)相連的設備將攀升至驚人的 460億個(gè)。這些設備中大多數都只有一個(gè)處理器和最少的內存。物聯(lián)網(wǎng)遍布我們的社會(huì )。

物聯(lián)網(wǎng)設備的AI分析

物聯(lián)網(wǎng)設備的數據收集已達到前所未有的規模。數據科學(xué)和機器學(xué)習聯(lián)合起來(lái)，為先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)數據分析解決方案提供了一系列機會(huì )。大數據，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)共同收集已經(jīng)預先構建的數據，設置數據管道并在所有基礎之上構建人工智能組件。這種方法的重要性將在未來(lái)幾年保持相關(guān)性。

Research and Markets的一份報告預測，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)數據的效率提高了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(zhù)重要角色。在系統的中心，AI可以執行預測分析并向用戶(hù)發(fā)出異常警報。

從物聯(lián)網(wǎng)解決方案的數據中獲取見(jiàn)解只是第一步。人工智能在物聯(lián)網(wǎng)系統中的作用還有更多的潛力可以釋放。

管理物聯(lián)網(wǎng)設備和決策流程

想象一下一家工廠(chǎng)，該工廠(chǎng)利用IoT連接的裝配線(xiàn)，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，考慮到每次錯誤帶來(lái)的損失要高得多，請考慮使用自動(dòng)駕駛汽車(chē)。它不僅可以安全地將乘客帶到目的地，而且可以使用該運輸數據來(lái)準確預測交通模式。然后，這些數據可用于將來(lái)建立更有效的道路和基礎設施。

面部和語(yǔ)音識別是用于生物特征驗證的其他基本要素。人工智能驅動(dòng)的面部識別在各個(gè)領(lǐng)域都有幫助，例如檢測客人是否戴著(zhù)口罩。

隨著(zhù)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。但是，需要人類(lèi)主管和數據科學(xué)家來(lái)幫助維護系統并解決不重要的任務(wù)。

趨勢2：使用IoT設備進(jìn)行邊緣計算

云和本地服務(wù)器不是唯一可以執行計算的地方。使用遠程服務(wù)器可能會(huì )導致傳輸延遲。因此，對于需要實(shí)時(shí)計算（例如自動(dòng)駕駛汽車(chē)）的實(shí)施，云計算不是一個(gè)選擇。

Edge IoT在 交通攝像機中 用于行人檢測，自適應交通信號燈，車(chē)輛優(yōu)先級劃分，停車(chē)檢測和電子收費。微軟，IBM和亞馬遜也在邊緣計算技術(shù)上投入了大量資金。而且，對智能物聯(lián)網(wǎng)設備，快速數據處理和數據安全性的需求也在不斷增長(cháng)。

亞馬遜的第二代 AWS IoT Greengrass 服務(wù)已投入使用，使開(kāi)發(fā)人員能夠在邊緣設備上使用Lambda功能。它允許開(kāi)發(fā)人員在IoT設備內執行機器學(xué)習和計算任務(wù)。

更多的物聯(lián)網(wǎng)解決方案將包括板載AI，并將一些計算從云推向終端設備。造成這種情況的三個(gè)主要原因是響應時(shí)間，每個(gè)云處理的成本以及數據隱私和安全性。

趨勢3：物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)個(gè)性化體驗

Google對我們的搜索趨勢的洞察力使我們寵壞了。Netflix和Spotify也非常了解我們的觀(guān)看和收聽(tīng)習慣。但是，即使這些預測變量也可能會(huì )出錯，從而導致不相關(guān)的內容被放置在我們的屏幕上。這項技術(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，以實(shí)現最佳的客戶(hù)滿(mǎn)意度。在CES 2021上，三星推出了 三星Bot Handy 和JetBot 90 AI +。借助AI和數據分析，可以實(shí)現家庭輔助機器人。

人工智能的增長(cháng)和邊緣計算已準備好幫助這一領(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。人工智能必須根據主人的習慣做出選擇。由于需要個(gè)性化，因此通用數據不足以訓練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。需要個(gè)人數據。但是，這些數據通?？赡苁欠浅Ｋ饺说?，用戶(hù)不愿共享它。

解決此問(wèn)題的關(guān)鍵可能是邊緣計算，即在用戶(hù)設備上本地保存和處理數據。這對于改善客戶(hù)對智能家居技術(shù)的認知可能至關(guān)重要。Statista的2019年報告顯示，有46％的智能家居用戶(hù)將其體驗描述為侵入性，而36％的智能家居用戶(hù)則將其體驗描述為令人恐懼。邊緣計算可以幫助客戶(hù)在使用智能家居物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)感到更安全。

趨勢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，每人約有四臺設備。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標準組織發(fā)布了最新的5G連接規范：版本16。這對5G IoT具有重要意義，嵌入式設備的移動(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，但企業(yè)可以考慮通過(guò)有利可圖的業(yè)務(wù)計劃來(lái)進(jìn)行這種相當昂貴的部署工作。

減少的延遲將使連接的物聯(lián)網(wǎng)設備能夠以前所未有的速度發(fā)送和接收數據。這將使數據的分析和管理可以在較舊的4G網(wǎng)絡(luò )上無(wú)法達到的水平上發(fā)揮作用。

該技術(shù)的價(jià)值取決于幾個(gè)因素：基礎架構成本，數據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 )標準也在不斷發(fā)展，例如 Wi-Fi 6，它允許更高的帶寬，更多的同步數據流以及更寬的頻譜，達到6 GHz。連接物聯(lián)網(wǎng)的另一項技術(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地區需要高使用壽命的小型設備的理想解決方案。LPWAN市場(chǎng)規模在2020年超過(guò)25億美元，預計在2021年至2027年之間的復合年增長(cháng)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)免版稅連接標準來(lái)提高智能家居產(chǎn)品之間兼容性的倡議，可以通過(guò)為互操作性設定行業(yè)標準，為用戶(hù)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5：智慧城市

普華永道認為，智慧城市的發(fā)展有望在未來(lái)七年內實(shí)現增長(cháng)。到2025年，這項技術(shù)的市場(chǎng)規模將達到2.5萬(wàn)億美元。高通公司業(yè)務(wù)發(fā)展高級總監兼智慧城市負責人提到，集成生態(tài)系統比獨立解決方案更能集中精力。還需要克服另一個(gè)挑戰：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。

數據是最有趣的元素。智能城市數據大部分是公共的，并且可以比智能家居系統所需的數據更快地收集。因此，將機載人工智能與物聯(lián)網(wǎng)相結合的機會(huì )被證明是成功的。例如，迪拜的道路和運輸管理局利用 AI 在地鐵站進(jìn)行人群管理。

在早期階段，人工智能將根據數據創(chuàng )建建議和見(jiàn)解。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，更多的智慧城市決策將委托給AI。這對交通管理，水，洪水監控和視頻監控具有有益的意義。

趨勢6：醫療保健和物聯(lián)網(wǎng)

毫無(wú)疑問(wèn)，由于持續的全球大流行，2020年最快的物聯(lián)網(wǎng)垂直領(lǐng)域是醫療保健。多年來(lái)，由于行業(yè)的高度監管性質(zhì)和普遍的被動(dòng)立場(chǎng)，在醫療保健中實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)項目已被證明很麻煩。

越來(lái)越多的證據表明，COVID-19已導致醫院，尤其是醫院的數字爆炸。美國食品藥品監督管理局（FDA）于2020年5月發(fā)布了多項臨時(shí)政策，以在2020年支持數字化工具。德國于2020年10月首次允許醫生開(kāi)具針對特定疾病的數字化醫療應用程序的處方（例如，可幫助治療焦慮癥）。

供應鏈監控開(kāi)發(fā)商Controlant于2020年底開(kāi)始  為輝瑞和美國政府提供疫苗分配的監控支持。這一點(diǎn)特別重要，因為需要在運輸過(guò)程中仔細控制溫度，以保持這些疫苗的安全。借助AI監控技術(shù)，Controlant能夠減少損壞和產(chǎn)品損失。

在大流行期間激增的應用之一是遠程醫療，其中醫生通過(guò)視頻會(huì )議治療患者。醫生報告說(shuō)，遠程醫療通常被視為邁向數字診斷的第一步，而數字診斷依賴(lài)于可從遠處診斷患者的物聯(lián)網(wǎng)設備。數家醫院于2020年開(kāi)始對其進(jìn)行試驗。2020年12月，一個(gè)倫敦外科醫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)行了遠程手術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將擴展其存在并影響行業(yè)。它將與醫療保健中的其他技術(shù)趨勢同時(shí)發(fā)生，從而為患者，醫生和管理人員帶來(lái)價(jià)值。

趨勢7：汽車(chē)

一個(gè)扇區被看到的了很大的進(jìn)展在物聯(lián)網(wǎng)的應用是汽車(chē)行業(yè)。無(wú)線(xiàn)固件（FOTA）允許在嵌入式系統上更新無(wú)線(xiàn)固件。這提供了一個(gè)平臺，可以輕松修復錯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)展的另一種應用。

遠程信息處理 也是汽車(chē)物聯(lián)網(wǎng)中一個(gè)嚴肅的話(huà)題。遠程信息處理將您的車(chē)輛轉變?yōu)槲锫?lián)網(wǎng)設備。緊急呼叫，GPS和藍牙只是通過(guò)遠程信息處理實(shí)現的一些連接。這是實(shí)現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)對車(chē)通信對于自動(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據。

趨勢8：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）

制造商希望保持競爭力，并探索工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）應用。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)域的作用預計將達到167億美元。

預測性維護也是機器學(xué)習和IoT技術(shù)帶來(lái)的另一個(gè)主要優(yōu)勢。借助現有數據，AI算法可以在機器需要維修之前確定何時(shí)實(shí)施預防措施。

用于視覺(jué)檢查的計算機視覺(jué)也是一項關(guān)鍵技術(shù)，可以降低成本并提高效率。如果給定正確的訓練數據和硬件，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(zhù)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 )在短期內減慢進(jìn)度，但重要的是對這些不斷發(fā)展的技術(shù)進(jìn)行投資，以長(cháng)期保持競爭力。沒(méi)有人工智能，機器學(xué)習，嵌入式系統和全面的IoT框架，企業(yè)將無(wú)法跟上日益互聯(lián)的世界。通過(guò)利用這些強大的技術(shù)，公司可以從互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統中受益于智能功能，功能和生產(chǎn)力。