2021年的物(wù)联网趋势及未来

2021-05-27

2021年的物(wù)联网趋势及未来

对于许多(duō)行业而言，2021年是充满挑战的一年，但物(wù)联网技术已经在塑造业務(wù)和消费者趋势方面发挥了积极作用(yòng)。从医疗保健，零售到汽車(chē)和制造业，每个行业都通过物(wù)联网等技术变得越来越聪明。未能(néng)在该领域保持竞争力可(kě)能(néng)会导致重大损失。

全球大流行是2020年物(wù)联网增長(cháng)的重要障碍。尽管2019年11月的预测到2020年物(wù)联网支出将增長(cháng)14.9％，但仅能(néng)增長(cháng)8.2％。根据國(guó)际数据公司的预测，物(wù)联网将在今年大步回归，并从2020年到2024年实现11.3％的增長(cháng)率。

 半导體(tǐ) 和其他(tā)物(wù)联网组件的短缺给物(wù)联网在2021年的增長(cháng)带来了疑问。制造商(shāng)将必须迅速适应以保持势头，以保持竞争力。尽管这种短缺不会持续很(hěn)長(cháng)时间，但会在短期内影响项目。

CES（消费電(diàn)子展）于今年在線(xiàn)举行，以展示最新(xīn)的创新(xīn)技术。根据活动中展示的技术，物(wù)联网似乎还没有(yǒu)消亡。在大流行期间，美國(guó)有(yǒu)成千上万的人发现自己在家里，因此对智能(néng)家居产品的需求越来越高。DIY智能(néng)家居产品出货量增長(cháng)9％，出货量為(wèi)9900万个，价值150亿美元（增長(cháng)3％）。

让我们回顾一下对2021年及以后的物(wù)联网最重要的各种趋势。

趋势一：AIoT

到2021年，与物(wù)联网相连的设备将攀升至惊人的 460亿个。这些设备中大多(duō)数都只有(yǒu)一个处理(lǐ)器和最少的内存。物(wù)联网遍布我们的社会。

物(wù)联网设备的AI分(fēn)析

物(wù)联网设备的数据收集已达到前所未有(yǒu)的规模。数据科(kē)學(xué)和机器學(xué)习联合起来，為(wèi)先进的物(wù)联网数据分(fēn)析解决方案提供了一系列机会。大数据，人工智能(néng)和物(wù)联网共同收集已经预先构建的数据，设置数据管道并在所有(yǒu)基础之上构建人工智能(néng)组件。这种方法的重要性将在未来几年保持相关性。

Research and Markets的一份报告预测，到2025年，人工智能(néng)和物(wù)联网的价值将超过260亿美元。它们还表明，人工智能(néng)将物(wù)联网数据的效率提高了25％，行业的分(fēn)析水平提高了42％。人工智能(néng)在物(wù)联网中心和边缘网络中都扮演着重要角色。在系统的中心，AI可(kě)以执行预测分(fēn)析并向用(yòng)户发出异常警报。

从物(wù)联网解决方案的数据中获取见解只是第一步。人工智能(néng)在物(wù)联网系统中的作用(yòng)还有(yǒu)更多(duō)的潜力可(kě)以释放。

管理(lǐ)物(wù)联网设备和决策流程

想象一下一家工厂，该工厂利用(yòng)IoT连接的装配線(xiàn)，通过AI视觉检查进行质量控制，从而降低了制造过程中的制造缺陷率 。例如，考虑到每次错误带来的损失要高得多(duō)，请考虑使用(yòng)自动驾驶汽車(chē)。它不仅可(kě)以安全地将乘客带到目的地，而且可(kě)以使用(yòng)该运输数据来准确预测交通模式。然后，这些数据可(kě)用(yòng)于将来建立更有(yǒu)效的道路和基础设施。

面部和语音识别是用(yòng)于生物(wù)特征验证的其他(tā)基本要素。人工智能(néng)驱动的面部识别在各个领域都有(yǒu)帮助，例如检测客人是否戴着口罩。

随着智能(néng)家居，智能(néng)城市，自动驾驶汽車(chē)和制造任務(wù)利用(yòng)该技术，人工智能(néng)在决策方面的能(néng)力越来越强。但是，需要人类主管和数据科(kē)學(xué)家来帮助维护系统并解决不重要的任務(wù)。

趋势2：使用(yòng)IoT设备进行边缘计算

云和本地服務(wù)器不是唯一可(kě)以执行计算的地方。使用(yòng)遠(yuǎn)程服務(wù)器可(kě)能(néng)会导致传输延迟。因此，对于需要实时计算（例如自动驾驶汽車(chē)）的实施，云计算不是一个选择。

Edge IoT在 交通摄像机中 用(yòng)于行人检测，自适应交通信号灯，車(chē)辆优先级划分(fēn)，停車(chē)检测和電(diàn)子收费。微软，IBM和亚马逊也在边缘计算技术上投入了大量资金。而且，对智能(néng)物(wù)联网设备，快速数据处理(lǐ)和数据安全性的需求也在不断增長(cháng)。

亚马逊的第二代 AWS IoT Greengrass 服務(wù)已投入使用(yòng)，使开发人员能(néng)够在边缘设备上使用(yòng)Lambda功能(néng)。它允许开发人员在IoT设备内执行机器學(xué)习和计算任務(wù)。

更多(duō)的物(wù)联网解决方案将包括板载AI，并将一些计算从云推向终端设备。造成这种情况的三个主要原因是响应时间，每个云处理(lǐ)的成本以及数据隐私和安全性。

趋势3：物(wù)联网带来个性化體(tǐ)验

Google对我们的搜索趋势的洞察力使我们宠坏了。Netflix和Spotify也非常了解我们的观看和收听习惯。但是，即使这些预测变量也可(kě)能(néng)会出错，从而导致不相关的内容被放置在我们的屏幕上。这项技术在不断改进。

智能(néng)家居技术是个性化必不可(kě)少的领域。管理(lǐ)日常家庭活动的技术需要高度的个人经验，以实现最佳的客户满意度。在CES 2021上，三星推出了 三星Bot Handy 和JetBot 90 AI +。借助AI和数据分(fēn)析，可(kě)以实现家庭辅助机器人。

人工智能(néng)的增長(cháng)和边缘计算已准备好帮助这一领域的巨大发展。為(wèi)了将智能(néng)家居技术提升到一个新(xīn)的水平，人工智能(néng)的精度和决策需要提高。人工智能(néng)必须根据主人的习惯做出选择。由于需要个性化，因此通用(yòng)数据不足以训练神经网络。需要个人数据。但是，这些数据通常可(kě)能(néng)是非常私人的，用(yòng)户不愿共享它。

解决此问题的关键可(kě)能(néng)是边缘计算，即在用(yòng)户设备上本地保存和处理(lǐ)数据。这对于改善客户对智能(néng)家居技术的认知可(kě)能(néng)至关重要。Statista的2019年报告显示，有(yǒu)46％的智能(néng)家居用(yòng)户将其體(tǐ)验描述為(wèi)侵入性，而36％的智能(néng)家居用(yòng)户则将其體(tǐ)验描述為(wèi)令人恐惧。边缘计算可(kě)以帮助客户在使用(yòng)智能(néng)家居物(wù)联网技术时感到更安全。

趋势4：物(wù)联网连接

到2025年，物(wù)联网互联网连接可(kě)能(néng)会超过 300亿，每人约有(yǒu)四台设备。麦肯锡表示，在B2B领域中，到2030年，5G IoT模块的总收入将从约1.8亿美元增加到近100亿美元。

2020年7月，3GPP标准组织发布了最新(xīn)的5G连接规范：版本16。这对5G IoT具有(yǒu)重要意义，嵌入式设备的移动通信受益于大幅降低的延迟和可(kě)靠性。尽管5G距离主流采用(yòng)还差很(hěn)遠(yuǎn)，但企业可(kě)以考虑通过有(yǒu)利可(kě)图的业務(wù)计划来进行这种相当昂贵的部署工作。

减少的延迟将使连接的物(wù)联网设备能(néng)够以前所未有(yǒu)的速度发送和接收数据。这将使数据的分(fēn)析和管理(lǐ)可(kě)以在较旧的4G网络上无法达到的水平上发挥作用(yòng)。

该技术的价值取决于几个因素：基础架构成本，数据传输成本以及某些用(yòng)例是否实际需要5G速度。智慧城市，交通运输和工业物(wù)联网将成為(wèi)受益于该技术的首批技术。

其他(tā)网络标准也在不断发展，例如 Wi-Fi 6，它允许更高的带宽，更多(duō)的同步数据流以及更宽的频谱，达到6 GHz。连接物(wù)联网的另一项技术是低功耗广域网（LPWAN）。LPWAN的低功耗和较大的有(yǒu)效范围使其成為(wèi)偏遠(yuǎn)地區(qū)需要高使用(yòng)寿命的小(xiǎo)型设备的理(lǐ)想解决方案。LPWAN市场规模在2020年超过25亿美元，预计在2021年至2027年之间的复合年增長(cháng)率将超过60％。

在低距离连接领域，  Zigbee 处于领先地位。通过免版税连接标准来提高智能(néng)家居产品之间兼容性的倡议，可(kě)以通过為(wèi)互操作性设定行业标准，為(wèi)用(yòng)户和物(wù)联网产品制造商(shāng)带来真正的价值。

我们正在从技术向垂直行业迈进，其中物(wù)联网将发挥最大的影响可(kě)能(néng)会很(hěn)有(yǒu)趣。 

趋势5：智慧城市

普华永道认為(wèi)，智慧城市的发展有(yǒu)望在未来七年内实现增長(cháng)。到2025年，这项技术的市场规模将达到2.5万亿美元。高通公司业務(wù)发展高级总监兼智慧城市负责人提到，集成生态系统比独立解决方案更能(néng)集中精力。还需要克服另一个挑战：新(xīn)解决方案通常具有(yǒu)必须集成的旧组件。

智慧城市是仅次于工业物(wù)联网的第二代5G实施方案。这将提供具有(yǒu)足够带宽容量的稳定网络。智慧城市解决方案的连接多(duō)样性是技术的首要问题。

数据是最有(yǒu)趣的元素。智能(néng)城市数据大部分(fēn)是公共的，并且可(kě)以比智能(néng)家居系统所需的数据更快地收集。因此，将机载人工智能(néng)与物(wù)联网相结合的机会被证明是成功的。例如，迪拜的道路和运输管理(lǐ)局利用(yòng) AI 在地铁站进行人群管理(lǐ)。

在早期阶段，人工智能(néng)将根据数据创建建议和见解。随着技术的进步，更多(duō)的智慧城市决策将委托给AI。这对交通管理(lǐ)，水，洪水监控和视频监控具有(yǒu)有(yǒu)益的意义。

趋势6：医疗保健和物(wù)联网

毫无疑问，由于持续的全球大流行，2020年最快的物(wù)联网垂直领域是医疗保健。多(duō)年来，由于行业的高度监管性质和普遍的被动立场，在医疗保健中实施物(wù)联网项目已被证明很(hěn)麻烦。

越来越多(duō)的证据表明，COVID-19已导致医院，尤其是医院的数字爆炸。美國(guó)食品药品监督管理(lǐ)局（FDA）于2020年5月发布了多(duō)项临时政策，以在2020年支持数字化工具。德國(guó)于2020年10月首次允许医生开具针对特定疾病的数字化医疗应用(yòng)程序的处方（例如，可(kě)帮助治疗焦虑症）。

供应链监控开发商(shāng)Controlant于2020年底开始  為(wèi)辉瑞和美國(guó)政府提供疫苗分(fēn)配的监控支持。这一点特别重要，因為(wèi)需要在运输过程中仔细控制温度，以保持这些疫苗的安全。借助AI监控技术，Controlant能(néng)够减少损坏和产品损失。

在大流行期间激增的应用(yòng)之一是遠(yuǎn)程医疗，其中医生通过视频会议治疗患者。医生报告说，遠(yuǎn)程医疗通常被视為(wèi)迈向数字诊断的第一步，而数字诊断依赖于可(kě)从遠(yuǎn)处诊断患者的物(wù)联网设备。数家医院于2020年开始对其进行试验。2020年12月，一个伦敦外科(kē)医生的视频传播了病毒，该视频使用(yòng)5G在加利福尼亚的一个香蕉上进行了遠(yuǎn)程手术。

物(wù)联网技术将扩展其存在并影响行业。它将与医疗保健中的其他(tā)技术趋势同时发生，从而為(wèi)患者，医生和管理(lǐ)人员带来价值。

趋势7：汽車(chē)

一个扇區(qū)被看到的了很(hěn)大的进展在物(wù)联网的应用(yòng)是汽車(chē)行业。无線(xiàn)固件（FOTA）允许在嵌入式系统上更新(xīn)无線(xiàn)固件。这提供了一个平台，可(kě)以轻松修复错误并替换旧版本的固件。道路状况分(fēn)析是物(wù)联网可(kě)以在汽車(chē)行业，尤其是自动驾驶汽車(chē)中蓬勃发展的另一种应用(yòng)。

遠(yuǎn)程信息处理(lǐ) 也是汽車(chē)物(wù)联网中一个严肃的话题。遠(yuǎn)程信息处理(lǐ)将您的車(chē)辆转变為(wèi)物(wù)联网设备。紧急呼叫，GPS和蓝牙只是通过遠(yuǎn)程信息处理(lǐ)实现的一些连接。这是实现V2X（車(chē)辆到一切）技术的第一步。这可(kě)以启用(yòng)诸如空中更新(xīn)之类的功能(néng)。

車(chē)对車(chē)通信对于自动驾驶汽車(chē)的未来也很(hěn)重要。如果无人驾驶汽車(chē)可(kě)以相互通信，它们可(kě)以更好地保持安全距离并共享其他(tā)重要数据。

趋势8：工业物(wù)联网（IIoT）

制造商(shāng)希望保持竞争力，并探索工业物(wù)联网（IIoT）应用(yòng)。由于嵌入式边缘网络在由人工智能(néng)提供支持的同时能(néng)够保持更高的效率，因此正在得到利用(yòng)。这是许多(duō) 工业物(wù)联网用(yòng)例之一。实际上，到2026年，人工智能(néng)在该领域的作用(yòng)预计将达到167亿美元。

预测性维护也是机器學(xué)习和IoT技术带来的另一个主要优势。借助现有(yǒu)数据，AI算法可(kě)以在机器需要维修之前确定何时实施预防措施。

用(yòng)于视觉检查的计算机视觉也是一项关键技术，可(kě)以降低成本并提高效率。如果给定正确的训练数据和硬件，则ML算法在视觉检查上比人类算法更有(yǒu)效。像宝马这样的公司已经在使用(yòng)这项技术来确保其汽車(chē)零件的质量控制。

物(wù)联网的未来

物(wù)联网技术的进步正推动着我们以前所未有(yǒu)的速度前进。尽管全球流行病和零部件短缺可(kě)能(néng)会在短期内减慢进度，但重要的是对这些不断发展的技术进行投资，以長(cháng)期保持竞争力。没有(yǒu)人工智能(néng)，机器學(xué)习，嵌入式系统和全面的IoT框架，企业将无法跟上日益互联的世界。通过利用(yòng)这些强大的技术，公司可(kě)以从互联的物(wù)联网生态系统中受益于智能(néng)功能(néng)，功能(néng)和生产力。