Sakernas internet

Ej att förväxla med Web of Things .

Internet of things ( IoT ) beskriver fysiska objekt (eller grupper av sådana objekt) med sensorer , bearbetningsförmåga, mjukvara och andra teknologier som ansluter och utbyter data med andra enheter och system över Internet eller andra kommunikationsnätverk. Internet of things har ansetts vara en felaktig benämning eftersom enheter inte behöver vara anslutna till det offentliga internet, de behöver bara vara anslutna till ett nätverk och vara individuellt adresserbara.

Fältet har utvecklats på grund av konvergensen av flera tekniker , inklusive ubiquitous computing , råvarusensorer , allt kraftfullare inbyggda system , såväl som maskininlärning . Traditionella områden av inbyggda system , trådlösa sensornätverk , styrsystem, automation (inklusive hem- och byggnadsautomation ), oberoende och kollektivt möjliggör Internet of things. På konsumentmarknaden är IoT-teknik mest synonymt med produkter som hänför sig till konceptet " smarta hem ", inklusive enheter och apparater (som belysningsarmaturer, termostater , hemsäkerhetssystem , kameror och andra hushållsapparater) som stöder en eller vanligare ekosystem, och kan styras via enheter associerade med det ekosystemet, som smartphones och smarta högtalare . IoT används även inom hälso- och sjukvårdssystemen .

Det finns ett antal farhågor om riskerna med tillväxten av IoT-tekniker och -produkter, särskilt inom områdena integritet och säkerhet , och följaktligen har industrin och myndigheterna börjat ta itu med dessa problem, inklusive utvecklingen av internationella och lokala standarder, riktlinjer och regelverk.

Historia

Huvudkonceptet med ett nätverk av smarta enheter diskuterades redan 1982, med en modifierad Coca-Cola- automat vid Carnegie Mellon University som blev den första ARPANET -anslutna apparaten, som kunde rapportera sitt lager och om nyladdade drycker var kalla eller inte . Mark Weisers artikel från 1991 om ubiquitous computing , "The Computer of the 21st Century", samt akademiska platser som UbiComp och PerCom producerade den samtida visionen av IOT. 1994 beskrev Reza Raji konceptet i IEEE Spectrum som att "[flytta] små datapaket till en stor uppsättning noder, för att integrera och automatisera allt från hushållsapparater till hela fabriker". Mellan 1993 och 1997 föreslog flera företag lösningar som Microsofts at Work eller Novells NEST . Fältet tog fart när Bill Joy föreställde sig enhet-till-enhet- kommunikation som en del av hans "Six Webs"-ramverk, som presenterades vid World Economic Forum i Davos 1999.

Begreppet "Internet of things" och själva termen dök upp först i ett tal av Peter T. Lewis, till Congressional Black Caucus Foundation 15th Annual Legislative Weekend i Washington, DC, publicerat i september 1985. Enligt Lewis , " Internet of Things, eller IoT, är integrationen av människor, processer och teknik med anslutningsbara enheter och sensorer för att möjliggöra fjärrövervakning, status, manipulation och utvärdering av trender för sådana enheter."

Termen "Internet of things" myntades oberoende av Kevin Ashton från Procter & Gamble , senare från MIT :s Auto-ID Center, 1999, även om han föredrar frasen "Internet för saker". Vid den tidpunkten såg han radiofrekvensidentifiering (RFID) som väsentligt för Internet of things, vilket skulle göra det möjligt för datorer att hantera alla enskilda saker. Huvudtemat för Internet of things är att bädda in mobila sändtagare med kort räckvidd i olika prylar och dagliga förnödenheter för att möjliggöra nya former av kommunikation mellan människor och saker, och mellan saker själva.

2004 förutspådde Cornelius "Pete" Peterson, VD för NetSilicon, att "Nästa era av informationsteknologi kommer att domineras av [IoT]-enheter, och nätverksanslutna enheter kommer i slutändan att vinna i popularitet och betydelse i den utsträckning som de kommer att vida överstiga antal nätverksanslutna datorer och arbetsstationer." Peterson trodde att medicintekniska produkter och industriella kontroller skulle bli dominerande tillämpningar av tekniken.

Genom att definiera Internet of things som "helt enkelt den tidpunkt då fler "saker eller föremål" var anslutna till Internet än människor", uppskattade Cisco Systems att IoT "föddes" mellan 2008 och 2009, med förhållandet mellan saker och människor växande från 0,08 år 2003 till 1,84 år 2010.

Ansökningar

Den omfattande uppsättningen av applikationer för IoT-enheter är ofta uppdelad i konsument-, kommersiella, industriella och infrastrukturutrymmen.

Konsumenter

En växande del av IoT-enheter skapas för konsumentbruk, inklusive anslutna fordon, hemautomation , bärbar teknologi , uppkopplad hälsa och apparater med fjärrövervakningsfunktioner.

Hemautomation

IoT-enheter är en del av det större konceptet hemautomation , som kan inkludera belysning, värme och luftkonditionering, media- och säkerhetssystem och kamerasystem. Långsiktiga fördelar kan inkludera energibesparingar genom att automatiskt se till att lampor och elektronik stängs av eller genom att göra de boende i hemmet medvetna om användningen.

Ett smart hem eller ett automatiserat hem kan baseras på en plattform eller hubbar som styr smarta enheter och apparater. Till exempel, med hjälp av Apples HomeKit , kan tillverkare få sina hemprodukter och tillbehör styrda av en applikation i iOS - enheter som iPhone och Apple Watch . Detta kan vara en dedikerad app eller inbyggda iOS-applikationer som Siri . Detta kan demonstreras i fallet med Lenovos Smart Home Essentials, som är en rad smarta hemenheter som styrs via Apples Home-app eller Siri utan behov av en Wi-Fi-brygga. Det finns också dedikerade smarta hemhubbar som erbjuds som fristående plattformar för att koppla ihop olika smarta hemprodukter och dessa inkluderar Amazon Echo , Google Home , Apples HomePod och Samsungs SmartThings Hub . Utöver de kommersiella systemen finns det många icke-proprietära ekosystem med öppen källkod; inklusive Home Assistant, OpenHAB och Domoticz.

Äldrevård

En viktig tillämpning av ett smart hem är att ge hjälp till äldre individer och personer med funktionshinder . Dessa hemsystem använder hjälpmedel för att tillgodose en ägares specifika funktionshinder. Röststyrning kan hjälpa användare med syn- och rörlighetsbegränsningar medan larmsystem kan kopplas direkt till cochleaimplantat som bärs av hörselskadade användare. De kan också utrustas med ytterligare säkerhetsfunktioner, inklusive sensorer som övervakar medicinska nödsituationer som fall eller kramper . Smarta hemteknik som tillämpas på detta sätt kan ge användarna mer frihet och högre livskvalitet.

Termen "Enterprise IoT" hänvisar till enheter som används i affärs- och företagsmiljöer. År 2019 beräknas EIoT stå för 9,1 miljarder enheter.

Organisationer

Medicin och sjukvård

Internet of Medical Things ( IoMT ) är en tillämpning av IoT för medicinska och hälsorelaterade ändamål, datainsamling och analys för forskning och övervakning. IoMT har refererats till som "Smart Healthcare", som tekniken för att skapa ett digitaliserat sjukvårdssystem, koppla samman tillgängliga medicinska resurser och sjukvårdstjänster.

IoT-enheter kan användas för att möjliggöra fjärrövervakning av hälsa och nödmeddelandesystem . Dessa hälsoövervakningsenheter kan sträcka sig från blodtrycks- och pulsmätare till avancerade enheter som kan övervaka specialiserade implantat, såsom pacemakers, elektroniska Fitbit-armband eller avancerade hörapparater. Vissa sjukhus har börjat implementera "smarta sängar" som kan upptäcka när de är upptagna och när en patient försöker resa sig. Den kan också justera sig själv för att säkerställa att lämpligt tryck och stöd appliceras på patienten utan manuell interaktion från sjuksköterskor. En Goldman Sachs-rapport från 2015 indikerade att IoT-enheter för sjukvård "kan spara USA mer än 300 miljarder dollar i årliga sjukvårdsutgifter genom att öka intäkterna och minska kostnaderna." Dessutom ledde användningen av mobila enheter för att stödja medicinsk uppföljning till skapandet av "m-health", använd analyserad hälsostatistik."

Specialiserade sensorer kan också utrustas i bostadsutrymmen för att övervaka äldres hälsa och allmänna välbefinnande, samtidigt som de säkerställer att korrekt behandling ges och hjälper människor att återfå förlorad rörlighet även via terapi. Dessa sensorer skapar ett nätverk av intelligenta sensorer som kan samla in, bearbeta, överföra och analysera värdefull information i olika miljöer, som att ansluta övervakningsenheter i hemmet till sjukhusbaserade system. Andra konsumentenheter för att uppmuntra ett hälsosamt liv, såsom anslutna vågar eller bärbara hjärtmonitorer , är också en möjlighet med IoT. End-to-end-hälsoövervakning IoT-plattformar är också tillgängliga för mödra- och kroniska patienter, vilket hjälper en att hantera hälsovitala uppgifter och återkommande medicineringsbehov.

Framsteg inom plast- och tygelektroniktillverkningsmetoder har möjliggjort ultralåga kostnader, använd-och-kasta IoMT-sensorer. Dessa sensorer, tillsammans med den nödvändiga RFID- elektroniken, kan tillverkas på papper eller e-textilier för trådlösa engångsavkänningsenheter. Applikationer har etablerats för point-of-care medicinsk diagnostik , där portabilitet och låg systemkomplexitet är avgörande.

Från och med 2018 användes IoMT inte bara inom den kliniska laboratorieindustrin , utan även inom sjukvården och sjukförsäkringsbranschen. IoMT inom sjukvårdsbranschen tillåter nu läkare, patienter och andra, såsom vårdnadshavare till patienter, sjuksköterskor, familjer och liknande, att vara en del av ett system där patientjournaler sparas i en databas, vilket gör att läkare och resten av sjukvårdspersonalen att få tillgång till patientinformation. Dessutom är IoT-baserade system patientcentrerade, vilket innebär att vara flexibel för patientens medicinska tillstånd. IoMT i försäkringsbranschen ger tillgång till bättre och nya typer av dynamisk information. Detta inkluderar sensorbaserade lösningar som biosensorer, bärbara enheter, uppkopplade hälsoenheter och mobilappar för att spåra kundernas beteende. Detta kan leda till mer exakt emissionsgarantier och nya prissättningsmodeller.

Tillämpningen av IoT inom hälso- och sjukvården spelar en grundläggande roll för att hantera kroniska sjukdomar och för att förebygga och kontrollera sjukdomar. Fjärrövervakning möjliggörs genom anslutning av kraftfulla trådlösa lösningar. Anslutningen gör det möjligt för läkare att fånga patientdata och tillämpa komplexa algoritmer i hälsodataanalys.

Transport

Digital variabel hastighetsbegränsningsskylt

IoT kan hjälpa till med integrationen av kommunikation, kontroll och informationsbehandling över olika transportsystem . Tillämpningen av IoT sträcker sig till alla aspekter av transportsystem (dvs fordonet, infrastrukturen och föraren eller användaren). Dynamisk interaktion mellan dessa komponenter i ett transportsystem möjliggör inter- och intra-fordon kommunikation, smart trafikkontroll , smart parkering, elektroniska vägtullssystem , logistik och flotthantering , fordonskontroll , säkerhet och vägassistans.

V2X-kommunikation

Huvudartikel: V2X

I fordonskommunikationssystem består kommunikation mellan fordon och allt (V2X) av tre huvudkomponenter: kommunikation mellan fordon (V2V), kommunikation mellan fordon och infrastruktur (V2I) och kommunikation mellan fordon och fotgängare (V2P) . V2X är det första steget till autonom körning och uppkopplad väginfrastruktur.

Hemautomation

IoT-enheter kan användas för att övervaka och kontrollera de mekaniska, elektriska och elektroniska systemen som används i olika typer av byggnader (t.ex. offentliga och privata, industrier, institutioner eller bostäder) i hemautomation och byggnadsautomationssystem . I detta sammanhang behandlas tre huvudområden i litteraturen:

• Integreringen av Internet med byggnaders energiledningssystem för att skapa energieffektiva och IOT-drivna "smarta byggnader".
• Det möjliga sättet för realtidsövervakning för att minska energiförbrukningen och övervaka passagerarnas beteenden.
• Integreringen av smarta enheter i den byggda miljön och hur de kan användas i framtida applikationer.

Industriell

Huvudartikel: Industrial internet of things

Även känd som IIoT, industriella IoT-enheter samlar in och analyserar data från ansluten utrustning, operativ teknik (OT), platser och människor. I kombination med driftteknik (OT) övervakningsenheter hjälper IIoT till att reglera och övervaka industriella system. Samma implementering kan också utföras för automatiserade registeruppdateringar av tillgångsplaceringar i industriella lagringsenheter eftersom storleken på tillgångarna kan variera från en liten skruv till hela motorreservdelen, och felplacering av sådana tillgångar kan orsaka förlust av arbetskraft tid och pengar.

Tillverkning

IoT kan ansluta olika tillverkningsenheter utrustade med avkännings-, identifierings-, bearbetnings-, kommunikations-, aktiverings- och nätverksfunktioner. Nätverkskontroll och hantering av tillverkningsutrustning , tillgångs- och situationshantering eller tillverkningsprocesskontroll gör att IoT kan användas för industriella applikationer och smart tillverkning. Intelligenta IoT-system möjliggör snabb tillverkning och optimering av nya produkter och snabb respons på produktkrav.

Digitala styrsystem för att automatisera processkontroller, operatörsverktyg och serviceinformationssystem för att optimera anläggningens säkerhet och säkerhet är inom ramen för IIoT . IoT kan också tillämpas på tillgångsförvaltning via förutsägande underhåll , statistisk utvärdering och mätningar för att maximera tillförlitligheten. Industriella ledningssystem kan integreras med smarta nät , vilket möjliggör energioptimering. Mätningar, automatiserade kontroller, anläggningsoptimering, hälso- och säkerhetsstyrning och andra funktioner tillhandahålls av nätverksanslutna sensorer.

Förutom allmän tillverkning används IoT även för processer i industrialiseringen av byggandet.

Lantbruk

Det finns många IoT-applikationer inom jordbruket som att samla in data om temperatur, nederbörd, luftfuktighet, vindhastighet, skadedjursangrepp och markinnehåll. Dessa data kan användas för att automatisera jordbrukstekniker, fatta välgrundade beslut för att förbättra kvalitet och kvantitet, minimera risker och slöseri och minska den ansträngning som krävs för att hantera grödor. Till exempel kan bönder nu övervaka markens temperatur och fukt på långt håll och till och med använda IoT-inhämtade data till precisionsprogram för gödsling. Det övergripande målet är att data från sensorer, tillsammans med lantbrukarens kunskap och intuition om hans eller hennes gård, kan bidra till att öka gårdens produktivitet och även bidra till att minska kostnaderna.

I augusti 2018 inledde Toyota Tsusho ett partnerskap med Microsoft för att skapa fiskodlingsverktyg med hjälp av Microsoft Azure -applikationssviten för IoT-teknologier relaterade till vattenhantering. Utvecklad delvis av forskare från Kindai University , använder vattenpumpsmekanismerna artificiell intelligens för att räkna antalet fiskar på ett transportband , analysera antalet fiskar och härleda effektiviteten av vattenflödet från de data som fisken tillhandahåller. FarmBeats-projektet från Microsoft Research som använder tv-vitutrymme för att ansluta gårdar är också en del av Azure Marketplace nu.

Maritim

IoT-enheter används och övervakar miljöer och system för båtar och yachter. Många fritidsbåtar lämnas utan tillsyn i dagar på sommaren och månader på vintern, så sådana anordningar ger värdefulla tidiga varningar om båtöversvämningar, brand och djupurladdning av batterier. Användningen av globala internetdatanätverk som Sigfox , kombinerat med batterier med lång livslängd och mikroelektronik gör att maskinrummen, länsen och batterierna ständigt kan övervakas och rapporteras till till exempel en ansluten Android- och Apple-applikation.

Infrastruktur

Övervakning och kontroll av driften av hållbar stads- och landsbygdsinfrastruktur som broar, järnvägsspår och vindkraftsparker på och till havs är en viktig tillämpning av IoT. IoT-infrastrukturen kan användas för att övervaka alla händelser eller förändringar i strukturella förhållanden som kan äventyra säkerheten och öka risken. IoT kan gynna byggbranschen genom kostnadsbesparing, tidsminskning, bättre kvalitet på arbetsdagen, papperslöst arbetsflöde och ökad produktivitet. Det kan hjälpa dig att fatta snabbare beslut och spara pengar med realtidsdataanalys . Den kan också användas för att schemalägga reparations- och underhållsaktiviteter på ett effektivt sätt, genom att samordna uppgifter mellan olika tjänsteleverantörer och användare av dessa anläggningar. IoT-enheter kan också användas för att kontrollera kritisk infrastruktur som broar för att ge tillgång till fartyg. Användning av IoT-enheter för övervakning och drift av infrastruktur kommer sannolikt att förbättra incidenthantering och nödsituationskoordinering, servicekvalitet, drifttider och minska driftkostnaderna inom alla infrastrukturrelaterade områden. Även områden som avfallshantering kan dra nytta av automatisering och optimering som kan komma in av IoT.

Utbyggnader i storstadsskala

Det finns flera planerade eller pågående storskaliga implementeringar av IoT, för att möjliggöra bättre hantering av städer och system. Till exempel byggs Songdo , Sydkorea, den första i sitt slag fullt utrustade och kabelanslutna smarta stad , gradvis, med cirka 70 procent av affärsdistriktet färdigställt i juni 2018. En stor del av staden planeras att kopplas och automatiseras. , med liten eller ingen mänsklig inblandning.

En annan ansökan genomgår för närvarande ett projekt i Santander , Spanien. För denna utbyggnad har två tillvägagångssätt antagits. Denna stad med 180 000 invånare har redan sett 18 000 nedladdningar av sin stadsapp för smartphones. Appen är ansluten till 10 000 sensorer som möjliggör tjänster som parkeringssökning, miljöövervakning, digital stadsagenda och mer. Stadssammanhangsinformation används i den här implementeringen för att gynna handlare genom en mekanism för affärer baserat på stadens beteende som syftar till att maximera effekten av varje meddelande.

Andra exempel på storskaliga utbyggnader som pågår inkluderar Kina-Singapore kunskapsstaden Guangzhou; arbete med att förbättra luft- och vattenkvaliteten, minska bullerföroreningarna och öka transporteffektiviteten i San Jose, Kalifornien; och smart trafikledning i västra Singapore. Med sin RPMA-teknik (Random Phase Multiple Access) har San Diego-baserade Ingenu byggt ett rikstäckande publikt nätverk för dataöverföringar med låg bandbredd med samma olicensierade 2,4 gigahertz-spektrum som Wi-Fi. Ingenus "Machine Network" täcker mer än en tredjedel av USA:s befolkning i 35 större städer inklusive San Diego och Dallas. Det franska företaget Sigfox började bygga ett Ultra Narrowband trådlöst datanätverk i San Francisco Bay Area 2014, det första företaget som uppnådde en sådan distribution i USA. Det tillkännagav senare att det skulle sätta upp totalt 4000 basstationer för att täcka totalt av 30 städer i USA i slutet av 2016, vilket gör det till den största leverantören av IoT-nätverk i landet hittills. Cisco deltar också i smarta städer-projekt. Cisco har börjat distribuera teknik för Smart Wi-Fi, Smart Safety & Security, Smart Lighting , Smart Parking, Smart Transports, Smart Bus Stops, Smart Kiosks, Remote Expert for Government Services (REGS) och Smart Education i området på fem km i staden Vijaywada, Indien.

Ett annat exempel på en stor utbyggnad är den som New York Waterways genomförde i New York City för att koppla ihop alla stadens fartyg och kunna övervaka dem live 24/7. Nätverket designades och konstruerades av Fluidmesh Networks , ett Chicago-baserat företag som utvecklar trådlösa nätverk för kritiska applikationer. NYWW-nätverket tillhandahåller för närvarande täckning på Hudson River, East River och Upper New York Bay. Med det trådlösa nätverket på plats kan NY Waterway ta kontroll över sin flotta och passagerare på ett sätt som tidigare inte var möjligt. Nya applikationer kan inkludera säkerhet, energi- och flotthantering, digital skyltning, offentligt Wi-Fi, papperslös biljettförsäljning och andra.

Energihushållning

Ett betydande antal energiförbrukande enheter (t.ex. lampor, hushållsapparater, motorer, pumpar, etc.) integrerar redan internetanslutning, vilket kan göra det möjligt för dem att kommunicera med nät för att inte bara balansera elproduktionen utan också hjälpa till att optimera energiförbrukningen som helhet . Dessa enheter möjliggör fjärrstyrning av användare, eller central hantering via ett molnbaserat gränssnitt, och möjliggör funktioner som schemaläggning (t.ex. fjärrstart eller avstängning av värmesystem, styrning av ugnar, ändrade ljusförhållanden etc.). Det smarta nätet är en IoT-applikation på verktygssidan; system samlar in och agerar på energi- och kraftrelaterad information för att effektivisera produktionen och distributionen av el. Med hjälp av avancerad mätningsinfrastruktur (AMI) Internet-anslutna enheter samlar elbolag inte bara in data från slutanvändare, utan hanterar även distributionsautomationsenheter som transformatorer.

Miljöövervakning

miljöövervakningstillämpningar använder vanligtvis sensorer för att hjälpa till med miljöskydd genom att övervaka luft- eller vattenkvalitet , atmosfäriska eller markförhållanden , och kan till och med inkludera områden som övervakning av vilda djurs rörelser och deras livsmiljöer . Utveckling av resursbegränsade enheter anslutna till Internet innebär också att andra applikationer som system för tidig varning för jordbävningar eller tsunami också kan användas av räddningstjänsten för att ge effektivare hjälp. IoT-enheter i denna applikation spänner vanligtvis över ett stort geografiskt område och kan även vara mobila. Det har hävdats att den standardisering som IoT ger till trådlös avkänning kommer att revolutionera detta område.

Living Lab

Ett annat exempel på att integrera IoT är Living Lab som integrerar och kombinerar forsknings- och innovationsprocesser, som etableras inom ett offentlig-privat-folk-partnerskap. Det finns för närvarande 320 Living Labs som använder IoT för att samarbeta och dela kunskap mellan intressenter för att samskapa innovativa och tekniska produkter. För att företag ska kunna implementera och utveckla IoT-tjänster för smarta städer behöver de ha incitament. Regeringarna spelar nyckelroller i smarta stadsprojekt eftersom förändringar i policyer kommer att hjälpa städer att implementera IoT som ger effektivitet, effektivitet och noggrannhet för de resurser som används. Till exempel ger regeringen skattelättnader och billig hyra, förbättrar kollektivtrafiken och erbjuder en miljö där nystartade företag, kreativa industrier och multinationella företag kan samskapa, dela en gemensam infrastruktur och arbetsmarknader och dra nytta av lokalt förankrade teknik, produktionsprocess och transaktionskostnader. Relationen mellan teknikutvecklare och regeringar som förvaltar stadens tillgångar är nyckeln för att ge användarna öppen tillgång till resurser på ett effektivt sätt.

Militär

Huvudartikel: Internet of Military Things

Internet of Military Things (IoMT) är tillämpningen av IoT-tekniker inom den militära domänen för spaning, övervakning och andra stridsrelaterade mål. Det är starkt påverkat av framtidsutsikterna för krigföring i en stadsmiljö och involverar användningen av sensorer, ammunition , fordon, robotar, biometri som kan bäras av människor och annan smart teknik som är relevant på slagfältet.

Ett av exemplen på IOT-enheter som används inom militären är Xaver 1000-systemet. Xaver 1000 har utvecklats av Israels Camero Tech, som är den senaste i företagets linje av "through wall imaging system". Xaver-linjen använder millimetervågsradar (MMW), eller radar i intervallet 30-300 gigahertz. Den är utrustad med ett AI-baserat spårningssystem för livsmål samt sin egen 3D-teknik för "sense-through-the-wall".

Internet of Battlefield Things

The Internet of Battlefield Things ( IoBT ) är ett projekt initierat och genomfört av US Army Research Laboratory (ARL) som fokuserar på den grundläggande vetenskapen relaterad till IoT som förbättrar arméns soldaters förmåga. Under 2017 lanserade ARL Internet of Battlefield Things Collaborative Research Alliance (IoBT-CRA), som etablerade ett fungerande samarbete mellan industri-, universitets- och arméforskare för att främja de teoretiska grunderna för IoT-tekniker och deras tillämpningar för arméoperationer.

Sakernas hav

Ocean of Things- projektet är ett DARPA -ledt program utformat för att skapa ett internet av saker över stora havsområden i syfte att samla in, övervaka och analysera miljö- och fartygsaktivitetsdata. Projektet innebär utplacering av cirka 50 000 flottörer som inrymmer en passiv sensorsvit som autonomt upptäcker och spårar militära och kommersiella fartyg som en del av ett molnbaserat nätverk.

Produktens digitalisering

Det finns flera tillämpningar av smarta eller aktiva förpackningar där en QR-kod eller NFC-tagg är fäst på en produkt eller dess förpackning. Taggen i sig är passiv, men den innehåller en unik identifierare (vanligtvis en URL ) som gör det möjligt för en användare att komma åt digitalt innehåll om produkten via en smartphone. Strängt taget är sådana passiva föremål inte en del av Internet of things, men de kan ses som möjliggörare för digital interaktion. Termen "Internet of Packaging" har myntats för att beskriva applikationer där unika identifierare används, för att automatisera leveranskedjor och skannas i stor skala av konsumenter för att få tillgång till digitalt innehåll. Autentisering av de unika identifierarna, och därmed av själva produkten, är möjlig via en kopieringskänslig digital vattenstämpel eller kopieringsdetekteringsmönster för skanning vid skanning av en QR-kod, medan NFC-taggar kan kryptera kommunikation.

Trender och egenskaper

IoT:s stora betydande trend de senaste åren är den explosiva tillväxten av enheter anslutna och styrda via Internet. Det breda utbudet av applikationer för IoT-teknik innebär att detaljerna kan vara väldigt olika från en enhet till en annan, men det finns grundläggande egenskaper som delas av de flesta.

IoT skapar möjligheter för mer direkt integrering av den fysiska världen i datorbaserade system, vilket resulterar i effektivitetsförbättringar, ekonomiska fördelar och minskade mänskliga ansträngningar.

Antalet IoT-enheter ökade med 31 % från år till år till 8,4 miljarder år 2017 och det uppskattas att det kommer att finnas 30 miljarder enheter år 2020.

Intelligens

Ambient intelligens och autonom kontroll är inte en del av det ursprungliga konceptet för sakernas Internet. Ambient intelligens och autonom kontroll kräver inte nödvändigtvis internetstrukturer heller. Det finns dock en förändring i forskningen (av företag som Intel ) för att integrera begreppen IoT och autonom kontroll, med initiala resultat i denna riktning som betraktar objekt som drivkraften för autonom IoT. Ett lovande tillvägagångssätt i detta sammanhang är djup förstärkningsinlärning där de flesta IoT-system ger en dynamisk och interaktiv miljö. Att träna en agent (dvs. IoT-enhet) att bete sig smart i en sådan miljö kan inte hanteras av konventionella maskininlärningsalgoritmer som övervakad inlärning . Genom förstärkande inlärningsmetod kan en inlärningsagent känna av omgivningens tillstånd (t.ex. känna av hemtemperaturen), utföra åtgärder (t.ex. slå på HVAC ) och lära sig genom de maximerande ackumulerade belöningarna den får på lång sikt.

IoT-intelligens kan erbjudas på tre nivåer: IoT-enheter, Edge/Fog-noder och Cloud computing . Behovet av intelligent kontroll och beslut på varje nivå beror på IoT-applikationens tidskänslighet. hinderdetektering i realtid för att undvika en olycka. Detta snabba beslutsfattande skulle inte vara möjligt genom att överföra data från fordonet till molninstanser och skicka tillbaka förutsägelserna till fordonet. Istället bör all operation utföras lokalt i fordonet. Att integrera avancerade maskininlärningsalgoritmer inklusive djupinlärning i IoT-enheter är ett aktivt forskningsområde för att göra smarta objekt närmare verkligheten. Dessutom är det möjligt att få ut det mesta ur IoT-distribution genom att analysera IoT-data, extrahera dold information och förutsäga kontrollbeslut. Ett brett utbud av maskininlärningstekniker har använts i IoT-domäner, allt från traditionella metoder som regression , stödvektormaskin och slumpmässig skog till avancerade som faltningsneurala nätverk , LSTM och variationsautokodare .

I framtiden kan Internet of things vara ett icke-deterministiskt och öppet nätverk där autoorganiserade eller intelligenta enheter ( webtjänster , SOA- komponenter) och virtuella objekt (avatarer) kommer att vara interoperabla och kunna agera självständigt (sträva efter sina egna mål eller gemensamma) beroende på sammanhang, omständigheter eller miljöer. Autonomt beteende genom insamling och resonemang av kontextinformation samt objektets förmåga att upptäcka förändringar i miljön (fel som påverkar sensorer) och införa lämpliga begränsningsåtgärder utgör en stor forskningstrend, helt klart nödvändig för att ge trovärdighet åt IoT-tekniken. Moderna IoT-produkter och lösningar på marknaden använder en mängd olika tekniker för att stödja sådan kontextmedveten automatisering, men mer sofistikerade former av intelligens krävs för att tillåta sensorenheter och intelligenta cyberfysiska system att distribueras i verkliga miljöer.

Arkitektur

IoT-systemarkitekturen, i sin förenklade syn, består av tre nivåer: Tier 1: Devices, Tier 2: the Edge Gateway och Tier 3: the Cloud. Enheter inkluderar nätverksanslutna saker, såsom sensorer och ställdon som finns i IoT-utrustning, särskilt de som använder protokoll som Modbus , Bluetooth , Zigbee eller proprietära protokoll, för att ansluta till en Edge Gateway. Edge Gateway-skiktet består av sensordataaggregationssystem som kallas Edge Gateways som tillhandahåller funktionalitet, såsom förbearbetning av data, säkra anslutning till molnet, använda system som WebSockets, händelsehubben och, även i vissa fall, kantanalys eller dimberäkning . Edge Gateway-lagret krävs också för att ge en gemensam bild av enheterna till de övre lagren för att underlätta hanteringen. Den sista nivån inkluderar molnapplikationen byggd för IoT med hjälp av mikrotjänsterarkitekturen, som vanligtvis är polyglot och till sin natur säkra till sin natur med hjälp av HTTPS/ OAuth . Det inkluderar olika databassystem som lagrar sensordata, såsom tidsseriedatabaser eller tillgångslager som använder backend-datalagringssystem (t.ex. Cassandra, PostgreSQL). Molnnivån i de flesta molnbaserade IoT-system har händelseköer och meddelandesystem som hanterar kommunikation som sker i alla nivåer. Vissa experter klassificerade de tre nivåerna i IoT-systemet som edge, plattform och företag och dessa är sammankopplade med närhetsnätverk, accessnätverk respektive servicenätverk.

Med utgångspunkt i sakernas internet är sakernas webb en arkitektur för applikationslagret på Internet av saker som tittar på konvergensen av data från IoT-enheter till webbapplikationer för att skapa innovativa användningsfall. För att programmera och kontrollera informationsflödet i Internet of things kallas en förutspådd arkitektonisk riktning BPM Everywhere som är en blandning av traditionell processhantering med process mining och speciella möjligheter för att automatisera kontrollen av ett stort antal koordinerade enheter.

Nätverksarkitektur

Sakernas internet kräver enorm skalbarhet i nätverksutrymmet för att hantera ökningen av enheter. IETF 6LoWPAN kan användas för att ansluta enheter till IP-nätverk. Med miljarder enheter som läggs till på Internet IPv6 att spela en viktig roll för att hantera skalbarheten i nätverkslagret. IETF:s Constrained Application Protocol , ZeroMQ och MQTT kan tillhandahålla lättviktsdatatransport. I praktiken är många grupper av IoT-enheter gömda bakom gatewaynoder och kanske inte har unika adresser. Dessutom behövs inte visionen om allt sammankopplat för de flesta applikationer eftersom det främst är data som behöver sammankopplas på ett högre lager.

Dimdatorer är ett gångbart alternativ för att förhindra ett så stort dataflöde genom Internet. Edgeenheternas beräkningskraft för att analysera och bearbeta data är extremt begränsad . Begränsad processorkraft är en viktig egenskap hos IoT-enheter eftersom deras syfte är att tillhandahålla data om fysiska objekt samtidigt som de förblir autonoma. Tunga processkrav använder mer batterikraft vilket skadar IoT:s förmåga att fungera. Skalbarhet är lätt eftersom IoT-enheter helt enkelt levererar data via internet till en server med tillräcklig processorkraft.

Decentraliserat IoT

Decentraliserat Internet of things, eller decentraliserat IoT, är ett modifierat IoT. Den använder Fog Computing för att hantera och balansera förfrågningar från anslutna IoT-enheter för att minska belastningen på molnservrarna och förbättra lyhördheten för latenskänsliga IoT-applikationer som övervakning av vitala tecken på patienter, kommunikation mellan fordon och fordon för autonom körning och kritisk feldetektering av industriella enheter.

Konventionell IoT är ansluten via ett mesh-nätverk och leds av en huvudnod (centraliserad styrenhet). Huvudnoden bestämmer hur en data skapas, lagras och överförs. Däremot försöker decentraliserat IoT att dela upp IoT-system i mindre divisioner. Huvudnoden auktoriserar partiell beslutsrätt att undernoder på lägre nivåer enligt ömsesidig överenskommen policy. Prestandan är förbättrad, särskilt för enorma IoT-system med miljontals noder.

Decentraliserat IoT försöker ta itu med den begränsade bandbredden och hashkapaciteten hos batteridrivna eller trådlösa IoT-enheter via lätt blockchain .

Cyberattacksidentifiering kan göras genom tidig upptäckt och begränsning vid kantnoderna med trafikövervakning och utvärdering.

Komplexitet

I semi-öppna eller slutna kretsar (dvs värdekedjor, närhelst en global finalitet kan avgöras) kommer IoT ofta att betraktas och studeras som ett komplext system på grund av det enorma antalet olika länkar, interaktioner mellan autonoma aktörer och dess kapacitet att integrera nya aktörer. På det övergripande stadiet (full open loop) kommer det sannolikt att ses som en kaotisk miljö (eftersom system alltid har finalitet). Som ett praktiskt tillvägagångssätt finns inte alla element på Internet of things i ett globalt, offentligt rum. Delsystem implementeras ofta för att minska riskerna för integritet, kontroll och tillförlitlighet. Till exempel kan inhemsk robotik (domotik) som körs i ett smart hem bara dela data inom och vara tillgänglig via ett lokalt nätverk . Att hantera och kontrollera ett högdynamiskt ad hoc-nätverk för IoT-saker/enheter är en tuff uppgift med den traditionella nätverksarkitekturen, Software Defined Networking (SDN) tillhandahåller den smidiga dynamiska lösningen som kan klara av de speciella kraven från mångfalden av innovativa IoT-applikationer.

Storleksöverväganden

Den exakta omfattningen av Internet of things är okänd, med citat på miljarder eller biljoner som ofta citeras i början av IoT-artiklar. År 2015 fanns det 83 miljoner smarta enheter i människors hem. Detta antal förväntas växa till 193 miljoner enheter år 2020.

Siffran för online-kapabla enheter ökade med 31 % från 2016 till 2017 till 8,4 miljarder.

Utrymmeshänsyn

På Internet of things kan den exakta geografiska platsen för en sak – och även en saks exakta geografiska dimensioner – vara avgörande. Därför har fakta om en sak, som dess placering i tid och rum, varit mindre kritiska att spåra eftersom personen som behandlar informationen kan bestämma om informationen var viktig för den åtgärd som vidtas, och i så fall lägga till den saknade information (eller besluta att inte vidta åtgärder). (Observera att vissa saker på Internet of things kommer att vara sensorer, och sensorplacering är vanligtvis viktigt.) GeoWeb och Digital Earth är lovande applikationer som blir möjliga när saker kan organiseras och sammankopplas efter plats. Men de utmaningar som kvarstår inkluderar begränsningarna av variabla rumsliga skalor, behovet av att hantera enorma mängder data och en indexering för snabb sökning och grannoperationer. På Internet of things, om saker kan vidta åtgärder på eget initiativ, elimineras denna människocentrerade medlingsroll. Det tid-rum-kontext som vi som människor tar för givet måste därför ges en central roll i detta informationsekosystem . Precis som standarder spelar en nyckelroll på Internet och webben, kommer geo-spatiala standarder att spela en nyckelroll på Internet of things.

En lösning på "korg med fjärrkontroller"

Många IoT-enheter har potential att ta en del av denna marknad. Jean-Louis Gassée (Apples initiala alumniteam och BeOS medgrundare) har tagit upp detta ämne i en artikel på Monday Note , där han förutspår att det mest troliga problemet kommer att vara det han kallar problemet med "korgen med fjärrkontroller", där vi Kommer att ha hundratals applikationer för gränssnitt med hundratals enheter som inte delar protokoll för att prata med varandra. För att förbättra användarinteraktionen går vissa teknikledare samman för att skapa standarder för kommunikation mellan enheter för att lösa detta problem. Andra vänder sig till konceptet för prediktiv interaktion mellan enheter, "där insamlad data används för att förutsäga och utlösa åtgärder på de specifika enheterna" samtidigt som de får dem att fungera tillsammans.

Sakernas sociala internet

Social Internet of things (SIoT) är en ny typ av IoT som fokuserar vikten av social interaktion och relation mellan IoT-enheter. SIoT är ett mönster av hur IoT-enheter över flera domäner möjliggör kommunikation och samarbete mellan applikationer och applikationer utan mänsklig inblandning för att betjäna sina ägare med autonoma tjänster, och detta kan bara realiseras när de får arkitekturstöd på låg nivå från både IoT-mjukvara och hårdvara teknik.

Socialt nätverk för IoT-enheter (inte mänskligt)

IoT definierar en enhet med en identitet som en medborgare i ett samhälle och ansluter dem till internet för att tillhandahålla tjänster till sina användare. SIoT definierar ett socialt nätverk för IoT-enheter endast för att interagera med varandra för olika mål som ska tjäna människor.

Hur skiljer sig SIoT från IoT?

SIoT skiljer sig från det ursprungliga IoT när det gäller samarbetsegenskaper. IoT är passivt, det var inställt för att tjäna för dedikerade ändamål med befintliga IoT-enheter i ett förutbestämt system. SIoT är aktivt, det programmerades och hanterades av AI för att fungera för oplanerade ändamål med mix och matchning av potentiella IoT-enheter från olika system som gynnar dess användare.

Hur fungerar SIOT?

IoT-enheter inbyggda med sällskaplighet kommer att sända sina förmågor eller funktioner, och samtidigt upptäcka, navigera och gruppera med andra IoT-enheter i samma eller närliggande nätverk för användbara tjänstesammansättningar för att hjälpa sina användare proaktivt i vardagen, särskilt under nödsituation.

Exempel på sociala IoT

1. IoT-baserad smarta hemteknologi övervakar hälsodata för patienter eller åldrande vuxna genom att analysera deras fysiologiska parametrar och uppmana de närliggande hälsoinrättningarna när akutsjukvård behövs. I nödfall kommer automatiskt ambulans till närmaste tillgängliga sjukhus att ringas med upphämtningsplats, avdelning tilldelas, patientens hälsodata kommer att överföras till akutmottagningen och visas på läkarens dator omedelbart för vidare åtgärder.
2. IoT-sensorer på fordon, väg och trafikljus övervakar fordonens och förarnas tillstånd och larmar när uppmärksamhet behövs och koordinerar sig också automatiskt för att säkerställa att den autonoma körningen fungerar normalt. Tyvärr om en olycka är framme kommer IoT-kameran att informera närmaste sjukhus och polisstation för hjälp.

Sociala IoT-utmaningar

1. Internet of things är mångfacetterat och komplicerat. En av de viktigaste faktorerna som hindrar människor från att anamma och använda Internet of things (IoT) baserade produkter och tjänster är dess komplexitet. Installation och installation är en utmaning för människor, därför finns det ett behov för IoT-enheter att blanda matchar och konfigurera sig själva för att tillhandahålla olika tjänster i olika situationer.
2. Systemsäkerhet är alltid ett bekymmer för all teknik, och det är mer avgörande för SIOT eftersom inte bara säkerheten för sig själv måste beaktas utan också den ömsesidiga tillitsmekanismen mellan samarbetande IoT-enheter från tid till annan, från plats till plats.
3. En annan kritisk utmaning för SIOT är noggrannheten och tillförlitligheten hos sensorerna. I de flesta fall skulle IoT-sensorer behöva reagera på nanosekunder för att undvika olyckor, skador och förlust av liv.

Möjliggörande teknologier

Det finns många tekniker som möjliggör IoT. Avgörande för området är nätverket som används för att kommunicera mellan enheter i en IoT-installation, en roll som flera trådlösa eller trådbundna teknologier kan uppfylla:

Adresserbarhet

Den ursprungliga idén med Auto-ID Center är baserad på RFID-taggar och distinkt identifiering genom den elektroniska produktkoden . Detta har utvecklats till objekt som har en IP-adress eller URI . En alternativ syn, från den semantiska webbens värld , fokuserar istället på att göra alla saker (inte bara de elektroniska, smarta eller RFID-aktiverade) adresserbara med de befintliga namnprotokollen, såsom URI . Objekten själva samtalar inte, men de kan nu hänvisas till av andra agenter, såsom kraftfulla centraliserade servrar som agerar för sina mänskliga ägare. Integration med Internet innebär att enheter kommer att använda en IP-adress som en distinkt identifierare. På grund av det begränsade adressutrymmet för IPv4 (som tillåter 4,3 miljarder olika adresser) kommer objekt i IoT att behöva använda nästa generation av Internetprotokollet ( IPv6 ) för att skala till det extremt stora adressutrymme som krävs. Internet-of-things-enheter kommer dessutom att dra nytta av den tillståndslösa adress-autokonfigurationen som finns i IPv6, eftersom den minskar konfigurationskostnaderna på värdarna och IETF 6LoWPAN- headerkomprimeringen. Till stor del kommer framtiden för Internet of things inte att vara möjlig utan stödet av IPv6; och följaktligen kommer det globala antagandet av IPv6 under de kommande åren att vara avgörande för en framgångsrik utveckling av IoT i framtiden.

Applikationslager

• ADRC definierar ett applikationslagerprotokoll och ett stödjande ramverk för implementering av IoT-applikationer.

Trådlös kortdistans

• Bluetooth mesh-nätverk – Specifikation som tillhandahåller en mesh-nätverksvariant till Bluetooth lågenergi (BLE) med ett ökat antal noder och standardiserat applikationslager (modeller).
• Light-Fidelity (Li-Fi) – Trådlös kommunikationsteknik som liknar Wi-Fi-standarden, men använder kommunikation med synligt ljus för ökad bandbredd.
• Närfältskommunikation (NFC) – Kommunikationsprotokoll som gör det möjligt för två elektroniska enheter att kommunicera inom ett avstånd på 4 cm.
• Radiofrekvensidentifiering (RFID) – Teknik som använder elektromagnetiska fält för att läsa data lagrade i taggar inbäddade i andra föremål.
• Wi-Fi – Teknik för lokalt nätverk baserad på IEEE 802.11- standarden, där enheter kan kommunicera via en delad åtkomstpunkt eller direkt mellan enskilda enheter.
• Zigbee – Kommunikationsprotokoll för personligt nätverk baserat på IEEE 802.15.4-standarden, ger låg strömförbrukning, låg datahastighet, låg kostnad och hög genomströmning.
• Z-Wave – Trådlöst kommunikationsprotokoll som används främst för hemautomation och säkerhetsapplikationer

Trådlös medeldistans

• LTE-Advanced – Höghastighetskommunikationsspecifikation för mobila nätverk. Ger förbättringar av LTE- standarden med utökad täckning, högre genomströmning och lägre latens.
• 5G - 5G trådlösa nätverk kan användas för att uppnå de höga kommunikationskraven för IoT och ansluta ett stort antal IoT-enheter, även när de är på resande fot. Det finns tre funktioner i 5G som var och en anses vara användbara för att stödja särskilda delar av IoT: förbättrat mobilt bredband (eMBB), massiv maskinkommunikation (mMTC) och ultratillförlitlig kommunikation med låg latens (URLLC).

Långdistans trådlöst

• Low-power wide-area networking (LPWAN) – Trådlösa nätverk utformade för att möjliggöra långdistanskommunikation med låg datahastighet, vilket minskar effekt och kostnad för överföring. Tillgängliga LPWAN-teknologier och protokoll: LoRaWan , Sigfox, NB-IoT , Weightless, RPMA.
• Very small aperture terminal (VSAT) – Satellitkommunikationsteknik som använder små parabolantenner för smalbands- och bredbandsdata .

Trådbunden

• Ethernet – Nätverksstandard för allmänt bruk med tvinnade par och fiberoptiska länkar i kombination med hubbar eller switchar .
• Power-line communication (PLC) – Kommunikationsteknik som använder elektriska ledningar för att överföra ström och data. Specifikationer som HomePlug eller G.hn använder PLC för nätverk av IoT-enheter.

Jämförelse av teknik för lager

Se även: OSI-modell och Internetprotokollsvit

Olika teknologier har olika roller i en protokollstack . Nedan är en förenklad presentation av rollerna för flera populära kommunikationstekniker i IoT-applikationer:

	Fysisk	Länk / MAC	Nätverk	Transport	Ansökan
Bluetooth LE
Z-Wave
ITU-T G.9959
Zigbee
Matter
TCP och UDP
tråd
IEEE 802.15.4
IPv6
Ethernet
Wi-Fi

Standarder och standardiseringsorganisationer

Det här är en lista över tekniska standarder för IoT, varav de flesta är öppna standarder , och de standardorganisationer som strävar efter att framgångsrikt fastställa dem.

Kort namn	Långt namn	Standarder under utveckling	Andra anteckningar
Auto-ID Labs	Autoidentifieringscenter	Nätverksansluten RFID (radiofrekvensidentifiering) och nya avkänningsteknologier
Uppkopplat hem över IP	Project Connected Home över IP	Connected Home over IP (eller Project Connected Home over IP) är ett öppen källkod, royaltyfritt anslutningsstandardprojekt för hemautomatisering som har kompatibilitet mellan olika smarta hem och Internet of things (IoT) produkter och programvara	Projektgruppen Connected Home over IP lanserades och introducerades av Amazon , Apple , Google , Comcast och Zigbee Alliance den 18 december 2019. Projektet stöds av stora företag och genom att vara baserat på beprövade principer och protokoll för internetdesign. förena de för närvarande fragmenterade systemen.
EPCglobal	Elektronisk produktkod Teknik	Standarder för antagande av EPC- teknik (Electronic Product Code).
FDA	US Food and Drug Administration	UDI- system (Unique Device Identification) för distinkta identifierare för medicintekniska produkter
GS1	Global Standards One	Standarder för UID ("unika" identifierare) och RFID för snabbrörliga konsumentvaror (konsumentförpackade varor), sjukvårdsmaterial och annat GS1-standarden för digitala länkar, som först släpptes i augusti 2018, tillåter användningen av QR-koder, GS1 Datamatrix, RFID och NFC för att möjliggöra olika typer av business-to-business, såväl som business-to-consumer interaktioner.	Moderorganisationen består av medlemsorganisationer som GS1 US
IEEE	Institutet för Elteknik-och Elektronikingenjörer	Underliggande kommunikationsteknikstandarder som IEEE 802.15.4 , IEEE P1451-99 (IoT Harmonization) och IEEE P1931.1 (ROOF Computing).
IETF	Internet Engineering Task Force	Standarder som omfattar TCP/IP (Internet protocol suite)
MTConnect Institute	—	MTConnect är en tillverkningsindustristandard för datautbyte med verktygsmaskiner och relaterad industriell utrustning. Det är viktigt för IIoT-undergruppen av IoT.
O-DF	Öppna dataformat	O-DF är en standard som publicerades av Internet of Things Work Group i The Open Group 2014, som specificerar en generisk informationsmodellstruktur som är avsedd att vara tillämpbar för att beskriva vilken "sak" som helst, såväl som för publicering, uppdatering och sökning information när den används tillsammans med O-MI (Open Messaging Interface).
O-MI	Öppna meddelandegränssnitt	O-MI är en standard som publicerades av Internet of Things Work Group i The Open Group 2014, som specificerar en begränsad uppsättning nyckeloperationer som behövs i IoT-system, särskilt olika typer av prenumerationsmekanismer baserade på Observer- mönstret .
OCF	Öppna Connectivity Foundation	Standarder för enkla enheter som använder CoAP (Constrained Application Protocol)	OCF (Open Connectivity Foundation) ersätter OIC (Open Interconnect Consortium)
OMA	Öppna Mobile Alliance	OMA DM och OMA LWM2M för IoT-enhetshantering, samt GotAPI, som tillhandahåller ett säkert ramverk för IoT-applikationer
XSF	XMPP Standards Foundation	Protokollförlängningar av XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol), den öppna standarden för snabbmeddelanden
W3C	World Wide Web Consortium	Standarder för att skapa interoperabilitet mellan olika IoT-protokoll och plattformar som Thing Description , Discovery , Scripting API och Architecture som förklarar hur de fungerar tillsammans.	Hemsidan för Web of Things-aktiviteten på W3C på https://www.w3.org/WoT/

Politik och samhällsengagemang

Vissa forskare och aktivister hävdar att IoT kan användas för att skapa nya modeller för samhällsengagemang om enhetsnätverk kan vara öppna för användarkontroll och interoperabla plattformar. Philip N. Howard , professor och författare, skriver att det politiska livet i både demokratier och auktoritära regimer kommer att formas av hur IoT kommer att användas för medborgerligt engagemang. För att det ska hända argumenterar han för att alla anslutna enheter bör kunna avslöja en lista över de "yttersta förmånstagarna" av dess sensordata och att enskilda medborgare bör kunna lägga till nya organisationer till förmånstagarlistan. Dessutom hävdar han att civilsamhällets grupper måste börja utveckla sin IoT-strategi för att använda data och engagera sig med allmänheten.

Statlig reglering

En av de viktigaste drivkrafterna för IoT är data. Framgången för idén att ansluta enheter för att göra dem mer effektiva är beroende av tillgång till och lagring och bearbetning av data. För detta ändamål samlar företag som arbetar med IoT in data från flera källor och lagrar dem i sitt molnnätverk för vidare bearbetning. Detta lämnar dörren vidöppen för integritets- och säkerhetsrisker och en punktssårbarhet för flera system. De andra frågorna gäller konsumenternas val och ägande av data och hur den används. Även om de fortfarande är i sin linda fortsätter regleringar och styrning angående dessa frågor om integritet, säkerhet och dataägande att utvecklas. IoT-reglering beror på landet. Några exempel på lagstiftning som är relevant för integritet och datainsamling är: US Privacy Act från 1974, OECD Guidelines on the Protection of Privacy and Transborder Flows of Personal Data från 1980 och EU-direktivet 95/46/EC från 1995.

Nuvarande regelverk:

En rapport som publicerades av Federal Trade Commission (FTC) i januari 2015 gav följande tre rekommendationer:

• Datasäkerhet – Vid utformningen av IoT bör företag se till att datainsamling, lagring och bearbetning alltid är säker. Företag bör anta ett "försvar i djupet" och kryptera data i varje steg.
• Datasamtycke – användare bör ha ett val om vilken data de delar med IoT-företag och användarna måste informeras om deras data exponeras.
• Dataminimering – IoT-företag bör endast samla in den data de behöver och behålla den insamlade informationen endast under en begränsad tid.

FTC slutade dock med att bara ge rekommendationer för nu. Enligt en FTC-analys, det befintliga ramverket, bestående av FTC-lagen , Fair Credit Reporting Act och Children's Online Privacy Protection Act, tillsammans med utveckling av konsumentutbildning och affärsvägledning, deltagande i insatser med flera intressenter och opinionsbildning till andra byråer på federal, statlig och lokal nivå, är tillräckligt för att skydda konsumenternas rättigheter.

En resolution som antogs av senaten i mars 2015, behandlas redan av kongressen. Denna resolution erkände behovet av att formulera en nationell policy för IoT och frågan om integritet, säkerhet och spektrum. Dessutom, för att ge en impuls till IoT-ekosystemet, föreslog en tvådelad grupp av fyra senatorer i mars 2016 ett lagförslag, The Developing Innovation and Growing the Internet of Things (DIGIT) Act, för att styra Federal Communications Commission att bedöma behovet av mer spektrum för att ansluta IoT-enheter.

Godkänd den 28 september 2018, träder California Senate Bill nr. 327 i kraft den 1 januari 2020. Lagförslaget kräver att " en tillverkare av en ansluten enhet, som dessa termer definieras, förser enheten med en rimlig säkerhetsfunktion eller -funktioner som är lämplig för enhetens art och funktion, lämplig för den information den kan samla in, innehålla eller överföra och utformad för att skydda enheten och all information som finns däri från obehörig åtkomst, förstörelse, användning, modifiering eller avslöjande, "

Flera standarder för IoT-branschen håller faktiskt på att fastställas för bilar eftersom de flesta problem som uppstår vid användning av anslutna bilar gäller även för sjukvårdsenheter. Faktum är att National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) förbereder riktlinjer för cybersäkerhet och en databas med bästa praxis för att göra fordonsdatorsystem säkrare.

En nyligen publicerad rapport från Världsbanken undersöker utmaningarna och möjligheterna i regeringens antagande av IoT. Dessa inkluderar -

• Fortfarande tidiga dagar för IoT i regeringen
• Underutvecklade policy- och regelverk
• Otydliga affärsmodeller, trots starkt värdeerbjudande
• Rensa institutionell och kapacitetsklyfta i staten OCH den privata sektorn
• Inkonsekvent datavärdering och hantering
• Infrastruktur en stor barriär
• Regeringen som möjliggörare
• De flesta framgångsrika piloter delar gemensamma egenskaper (offentlig-privata partnerskap, lokalt, ledarskap)

I början av december 2021 införde den brittiska regeringen lagförslaget om produktsäkerhet och telekommunikationsinfrastruktur (PST), ett försök att lagstifta IoT-distributörer, tillverkare och importörer för att uppfylla vissa cybersäkerhetsstandarder . Lagförslaget syftar också till att förbättra säkerhetsuppgifterna för konsumenternas IoT-enheter.

Kritik, problem och kontroverser

Plattformsfragmentering

IoT lider av plattformsfragmentering , brist på interoperabilitet och gemensamma tekniska standarder en situation där mångfalden av IoT-enheter, i termer av både hårdvaruvariationer och skillnader i mjukvaran som körs på dem, gör uppgiften att utveckla applikationer som fungerar konsekvent mellan olika inkonsekventa tekniska ekosystem hårt. Till exempel kan trådlös anslutning för IoT-enheter göras med hjälp av Bluetooth , Zigbee , Z-Wave , LoRa , NB-IoT , Cat M1 såväl som helt anpassade proprietära radioapparater – var och en med sina egna fördelar och nackdelar; och unikt stödekosystem.

IoT:s amorfa datorkaraktär är också ett problem för säkerheten, eftersom patchar till buggar som finns i kärnoperativsystemet ofta inte når användare av äldre och billigare enheter. En uppsättning forskare säger att leverantörers misslyckande att stödja äldre enheter med patchar och uppdateringar gör mer än 87 % av aktiva Android-enheter sårbara.

Sekretess, autonomi och kontroll

Philip N. Howard , professor och författare, skriver att Internet of things erbjuder en enorm potential för att stärka medborgarna, göra regeringen transparent och bredda informationstillgången . Howard varnar dock för att integritetshot är enorma, liksom potentialen för social kontroll och politisk manipulation.

Oron för integritet har fått många att överväga möjligheten att big data- infrastrukturer som Internet of things och data mining i sig är oförenliga med integritet. De viktigaste utmaningarna för ökad digitalisering inom vatten-, transport- eller energisektorn är relaterade till integritet och cybersäkerhet , vilket kräver ett adekvat svar från både forskning och beslutsfattare.

Författaren Adam Greenfield hävdar att IoT-teknik inte bara är en invasion av det offentliga rummet utan också används för att vidmakthålla normativt beteende, med hänvisning till ett exempel på skyltar med dolda kameror som spårade demografin hos förbipasserande som stannade för att läsa annonsen.

Internet of Things Council jämförde den ökade förekomsten av digital övervakning på grund av Internet of things med det konceptuella panopticon som beskrevs av Jeremy Bentham på 1700-talet. Påståendet försvarades av de franska filosoferna Michel Foucaults och Gilles Deleuzes verk . I Discipline and Punish: The Birth of the Prison hävdar Foucault att panoptikonet var en central del av den disciplin som samhället utvecklades under den industriella eran . Foucault hävdade också att de disciplinsystem som etablerats i fabriker och skola reflekterade Benthams vision om panopticism . I sin artikel "Postscripts on the Societies of Control" från 1992 skrev Deleuze att disciplinsamhället hade övergått till ett kontrollsamhälle, där datorn ersatte panoptikonet som ett instrument för disciplin och kontroll samtidigt som de fortfarande bibehöll de egenskaper som liknar panopticismen.

Peter-Paul Verbeek , professor i teknologifilosofi vid University of Twente, Nederländerna, skriver att teknologin redan påverkar vårt moraliska beslutsfattande, vilket i sin tur påverkar mänsklig handlingsfrihet, integritet och autonomi. Han varnar för att bara se teknik som ett mänskligt verktyg och förespråkar istället att betrakta den som en aktiv agent.

Justin Brookman, från Center for Democracy and Technology , uttryckte sin oro angående IoT:s inverkan på konsumenternas integritet och sa att "det finns några människor i det kommersiella området som säger:" Åh, big data – ja, låt oss samla in allt, behåll det är för alltid, vi betalar för att någon ska tänka på säkerheten senare.' Frågan är om vi vill ha någon form av politisk ram för att begränsa det."

Tim O'Reilly menar att det sätt som företag säljer IoT-enheter på till konsumenter är felplacerat, och ifrågasätter uppfattningen att IoT handlar om att få effektivitet genom att sätta alla typer av enheter online och postulerar att "IoT verkligen handlar om mänsklig förstärkning. Applikationerna är helt annorlunda när du har sensorer och data som driver beslutsfattandet."

Ledare på WIRED har också uttryckt oro, en som säger "Vad du är på väg att förlora är din integritet. Det är faktiskt värre än så. Du kommer inte bara att förlora din integritet, du kommer att behöva titta på själva begreppet integritet skrivs om under näsan."

American Civil Liberties Union ( ACLU) uttryckte oro över IoTs förmåga att urholka människors kontroll över sina egna liv. ACLU skrev att "Det finns helt enkelt inget sätt att förutse hur dessa enorma krafter – oproportionerligt ackumulerade i händerna på företag som söker ekonomiska fördelar och regeringar som vill ha allt mer kontroll – kommer att användas. Chansen är stor att big data och Internet of Things kommer att göra det svårare för oss att kontrollera våra egna liv, när vi blir allt mer transparenta för mäktiga företag och statliga institutioner som blir mer ogenomskinliga för oss."

Som svar på ökande farhågor om integritet och smart teknik , förklarade den brittiska regeringen 2007 att den skulle följa formella Privacy by Design- principer när de implementerade sitt smarta mätprogram. Programmet skulle leda till att traditionella elmätare ersattes med smarta elmätare, som kunde spåra och hantera energianvändningen mer exakt. Men British Computer Society är tveksamt om att dessa principer någonsin faktiskt har implementerats. 2009 förkastade det nederländska parlamentet ett liknande program för smart mätning, baserat sitt beslut på integritetsproblem. Det holländska programmet reviderades senare och godkändes 2011.

Datalagring

En utmaning för producenter av IoT-applikationer är att rensa , bearbeta och tolka den stora mängd data som samlas in av sensorerna. Det finns en lösning som föreslås för analys av informationen som kallas trådlösa sensornätverk. Dessa nätverk delar data mellan sensornoder som skickas till ett distribuerat system för analys av sensoriska data.

En annan utmaning är lagringen av denna bulkdata. Beroende på applikation kan det finnas höga datainsamlingskrav, vilket i sin tur leder till höga lagringskrav. För närvarande är Internet redan ansvarigt för 5 % av den totala energi som genereras, och en "skrämmande utmaning att driva" IoT-enheter för att samla in och till och med lagra data kvarstår.

Datasilos, även om det är en vanlig utmaning för äldre system, uppstår fortfarande ofta vid implementering av IoT-enheter, särskilt inom tillverkning. Eftersom det finns många fördelar att vinna med IoT- och IIoT-enheter, kan sätten att lagra data innebära allvarliga utmaningar utan att principerna om autonomi, transparens och interoperabilitet beaktas. Utmaningarna uppstår inte av själva enheten, utan sättet för vilka databaser är lager ställs in. Dessa utmaningar identifierades ofta i tillverkare och företag som har börjat med digital transformation och är en del av den digitala grunden, vilket indikerar att för att få de optimala fördelarna med IoT-enheter och för beslutsfattande måste företag först anpassa sina datalagringsmetoder. Dessa utmaningar identifierades av Keller (2021) när han undersökte IT- och applikationslandskapet för I4.0-implementering inom tyska M&E-tillverkare.

säkerhet

Säkerhet är det största bekymret när det gäller att ta till sig Internet of things-teknik, med oro för att snabb utveckling sker utan lämplig hänsyn till de djupgående säkerhetsutmaningar som är involverade och de regulatoriska förändringar som kan vara nödvändiga. Den snabba utvecklingen av Internet of Things (IoT) har gjort det möjligt för miljarder enheter att ansluta till nätverket. På grund av för många anslutna enheter och begränsningen av kommunikationssäkerhetsteknik, dyker olika säkerhetsproblem gradvis upp i IoT.

De flesta av de tekniska säkerhetsproblemen liknar de för konventionella servrar, arbetsstationer och smartphones. Dessa problem inkluderar att använda svag autentisering, glömma att ändra standardreferenser, okrypterade meddelanden som skickas mellan enheter, SQL-injektioner , Man-in-the-middle-attacker och dålig hantering av säkerhetsuppdateringar. Men många IoT-enheter har allvarliga operativa begränsningar för den beräkningskraft som är tillgänglig för dem. Dessa begränsningar gör dem ofta oförmögna att direkt använda grundläggande säkerhetsåtgärder som att implementera brandväggar eller använda starka kryptosystem för att kryptera sin kommunikation med andra enheter – och det låga priset och konsumentfokus på många enheter gör ett robust säkerhetspatchsystem ovanligt.

I stället för konventionella säkerhetssårbarheter ökar felinjektionsattacker och riktar sig till IoT-enheter. En felinjektionsattack är en fysisk attack på en enhet för att medvetet införa fel i systemet för att ändra det avsedda beteendet. Fel kan uppstå oavsiktligt av omgivningsljud och elektromagnetiska fält. Det finns idéer som härrör från kontrollflödesintegritet (CFI) för att förhindra felinjektionsattacker och systemåterställning till ett hälsosamt tillstånd före felet.

Internet of things-enheter har också tillgång till nya dataområden och kan ofta styra fysiska enheter, så att det redan 2014 var möjligt att säga att många internetanslutna apparater redan kunde "spionera på människor i sina egna hem", inklusive tv-apparater, köksmaskiner, kameror och termostater. Datorstyrda enheter i bilar som bromsar, motorer, lås, motorhuv och bagageluckor, signalhorn, värme och instrumentbräda har visat sig vara sårbara för angripare som har tillgång till nätverket ombord. I vissa fall är fordonsdatorsystem internetanslutna, vilket gör att de kan utnyttjas på distans. År 2008 hade säkerhetsforskare visat förmågan att fjärrstyra pacemakers utan auktoritet. Senare hackare demonstrerade fjärrkontroll av insulinpumpar och implanterbara defibrillatorer.

Dåligt säkrade Internet-tillgängliga IoT-enheter kan också undergrävas för att attackera andra. Under 2016 tog en distribuerad denial of service-attack som drivs av Internet of things-enheter som körde Mirai malware ner en DNS-leverantör och större webbplatser . Mirai Botnet hade infekterat ungefär 65 000 IoT-enheter under de första 20 timmarna. Så småningom ökade infektionerna till cirka 200 000 till 300 000 infektioner. Brasilien, Colombia och Vietnam utgjorde 41,5 % av infektionerna. Mirai Botnet hade pekat ut specifika IoT-enheter som bestod av DVR, IP-kameror, routrar och skrivare. Toppleverantörer som innehöll de mest infekterade enheterna identifierades som Dahua, Huawei, ZTE, Cisco, ZyXEL och MikroTik . I maj 2017 noterade Junade Ali , en datavetare på Cloudflare att inbyggda DDoS-sårbarheter finns i IoT-enheter på grund av en dålig implementering av Publicera-prenumerera-mönstret . Den här typen av attacker har fått säkerhetsexperter att se IoT som ett verkligt hot mot internettjänster.

US National Intelligence Council hävdar i en oklassificerad rapport att det skulle vara svårt att neka "tillgång till nätverk av sensorer och fjärrstyrda objekt av fiender till USA, brottslingar och busmakare... En öppen marknad för aggregerad sensordata skulle kunna tjäna handelns och säkerhetens intressen inte mindre än att det hjälper brottslingar och spioner att identifiera sårbara mål. Således kan massiv parallell sensorfusion undergräva den sociala sammanhållningen, om den visar sig vara i grunden oförenlig med garantier från fjärde ändringsförslaget mot orimliga sökningar." I allmänhet ser underrättelsetjänsten Internet of things som en rik källa till data.

Den 31 januari 2019 skrev Washington Post en artikel om de säkerhets- och etiska utmaningar som kan uppstå med IoT-dörrklockor och kameror: "Förra månaden fastnade Ring för att låta sitt team i Ukraina se och kommentera vissa användarvideor; företaget säger att det tittar bara på offentligt delade videor och de från Ring-ägare som ger sitt samtycke. Bara förra veckan lät en kalifornisk familjs Nest-kamera en hackare ta över och sända falska ljudvarningar om en missilattack, för att inte tala om att titta på dem, när de använde ett svagt lösenord"

Det har funnits en rad svar på oro över säkerheten. Internet of Things Security Foundation (IoTSF) lanserades den 23 september 2015 med ett uppdrag att säkra sakernas internet genom att främja kunskap och bästa praxis. Dess grundande styrelse består av teknikleverantörer och telekommunikationsföretag. Dessutom utvecklar stora IT-företag kontinuerligt innovativa lösningar för att säkerställa säkerheten för IoT-enheter. 2017 lanserade Mozilla Project Things, som gör det möjligt att dirigera IoT-enheter genom en säker Web of Things-gateway. Enligt uppskattningarna från KBV Research skulle den övergripande IoT-säkerhetsmarknaden växa med 27,9 % under 2016–2022 som ett resultat av växande infrastrukturella oro och diversifierad användning av Internet of things.

Statlig reglering hävdas av vissa vara nödvändig för att säkra IoT-enheter och det bredare Internet – eftersom marknadsincitamenten för att säkra IoT-enheter är otillräckliga. Det visade sig att på grund av karaktären hos de flesta IoT-utvecklingskort genererar de förutsägbara och svaga nycklar som gör det lätt att användas av Man-in-the-middle- attack. Men olika härdande tillvägagångssätt föreslogs av många forskare för att lösa frågan om SSH svag implementering och svaga nycklar.

IoT-säkerhet inom tillverkningsområdet innebär olika utmaningar och olika perspektiv. Inom EU och Tyskland hänvisas ständigt till dataskydd genom hela tillverknings- och digitalpolitiken, särskilt den för I4.0. Attityden till datasäkerhet skiljer sig dock från företagsperspektivet medan det läggs en tonvikt på mindre dataskydd i form av GDPR eftersom data som samlas in från IoT-enheter i tillverkningssektorn inte visar personuppgifter. Ändå har forskning visat att tillverkningsexperter är oroade över "datasäkerhet för att skydda maskinteknik från internationella konkurrenter med den allt större pressen för sammankoppling".

Säkerhet

IoT-system styrs vanligtvis av händelsedrivna smarta appar som tar som indata antingen avkänd data, användarinmatningar eller andra externa triggers (från Internet) och styr ett eller flera ställdon för att tillhandahålla olika former av automatisering. Exempel på sensorer är rökdetektorer, rörelsesensorer och kontaktsensorer. Exempel på ställdon är smarta lås, smarta eluttag och dörrkontroller. Populära kontrollplattformar där tredjepartsutvecklare kan bygga smarta appar som interagerar trådlöst med dessa sensorer och ställdon inkluderar bland annat Samsungs SmartThings, Apples HomeKit och Amazons Alexa.

Ett problem specifikt för IoT-system är att buggyappar, oförutsedda dåliga appinteraktioner eller enhets-/kommunikationsfel kan orsaka osäkra och farliga fysiska tillstånd, t.ex. "lås upp entrédörren när ingen är hemma" eller "stäng av värmaren när temperaturen är under 0 grader Celsius och folk sover på natten”. Att upptäcka brister som leder till sådana tillstånd kräver en helhetssyn på installerade appar, komponentenheter, deras konfigurationer och ännu viktigare, hur de interagerar. Nyligen har forskare från University of California Riverside föreslagit IotSan, ett nytt praktiskt system som använder modellkontroll som en byggsten för att avslöja brister på "interaktionsnivå" genom att identifiera händelser som kan leda systemet till osäkra tillstånd. De har utvärderat IotSan på Samsung SmartThings-plattformen. Från 76 manuellt konfigurerade system upptäcker IotSan 147 sårbarheter (dvs brott mot säkra fysiska tillstånd/egenskaper).

Design

Med tanke på ett brett erkännande av utvecklingen av designen och hanteringen av Internet of things, måste hållbar och säker distribution av IoT-lösningar utformas för "anarkisk skalbarhet." Tillämpningen av begreppet anarkisk skalbarhet kan utvidgas till fysiska system (dvs. kontrollerade verkliga objekt), tack vare att dessa system är utformade för att ta hänsyn till osäkra förvaltningsframtider. Denna hårda anarkiska skalbarhet ger alltså en väg framåt för att fullt ut realisera potentialen hos Internet-of-things-lösningar genom att selektivt begränsa fysiska system för att tillåta alla förvaltningsregimer utan att riskera fysiska misslyckanden.

Brown University datavetare Michael Littman har hävdat att framgångsrikt genomförande av Internet of things kräver hänsyn till gränssnittets användbarhet såväl som själva tekniken. Dessa gränssnitt behöver inte bara vara mer användarvänliga utan också bättre integrerade: "Om användare behöver lära sig olika gränssnitt för sina dammsugare, sina lås, sina sprinklers, sina lampor och sina kaffebryggare, är det svårt att säga att deras liv har varit gjort det lättare."

Miljömässig hållbarhetspåverkan

En oro angående Internet-of-things-tekniken gäller miljöpåverkan från tillverkning, användning och eventuellt kassering av alla dessa halvledarrika enheter. Modern elektronik är fylld med en mängd olika tungmetaller och sällsynta jordartsmetaller, såväl som mycket giftiga syntetiska kemikalier. Detta gör dem extremt svåra att återvinna på rätt sätt. Elektroniska komponenter förbränns ofta eller placeras på vanliga deponier. Dessutom fortsätter de mänskliga och miljömässiga kostnaderna för att bryta de sällsynta jordartsmetallerna som är integrerade i moderna elektroniska komponenter att växa. Detta leder till samhälleliga frågor som rör IoT-enheters miljöpåverkan under deras livstid.

Avsiktlig inkurans av enheter

Electronic Frontier Foundation har väckt farhågor om att företag kan använda de teknologier som krävs för att stödja anslutna enheter för att avsiktligt inaktivera eller " mura " sina kunders enheter via en fjärrprogramuppdatering eller genom att inaktivera en tjänst som är nödvändig för driften av enheten. I ett exempel hemautomationsenheter sålda med löftet om ett "livstidsabonnemang" oanvändbara efter att Nest Labs förvärvade Revolv och fattade beslutet att stänga av de centrala servrar som Revolv-enheterna hade använt för att driva. Eftersom Nest är ett företag som ägs av Alphabet ( Googles moderbolag), hävdar EFF att detta skapar ett "fruktansvärt prejudikat för ett företag med ambitioner att sälja självkörande bilar, medicinsk utrustning och andra avancerade prylar som kan vara avgörande för en personens försörjning eller fysiska säkerhet."

Ägare bör vara fria att peka sina enheter till en annan server eller samarbeta om förbättrad programvara. Men en sådan åtgärd bryter mot USA:s DMCA- sektion 1201, som endast har ett undantag för "lokal användning". Detta tvingar pysslare som vill fortsätta använda sin egen utrustning till en laglig gråzon. EFF tycker att köpare ska tacka nej till elektronik och mjukvara som prioriterar tillverkarens önskemål framför sina egna.

Exempel på manipulationer efter försäljning inkluderar Google Nest Revolv, inaktiverade sekretessinställningar på Android , Sony som inaktiverar Linux på PlayStation 3 , upprätthållande av EULA på Wii U.

Förvirrande terminologi

Kevin Lonergan på Information Age , en affärsteknologisk tidskrift, har hänvisat till termerna kring IoT som en "terminologizoo". Bristen på tydlig terminologi är inte "användbar ur praktisk synvinkel" och en "källa till förvirring för slutanvändaren". Ett företag som verkar inom IoT-området kan arbeta med allt som har med sensorteknik, nätverk, inbyggda system eller analys att göra. Enligt Lonergan myntades termen IoT innan smarta telefoner, surfplattor och enheter som vi känner dem idag existerade, och det finns en lång lista med termer med olika grader av överlappning och teknisk konvergens: Internet of things, Internet of everything ( IoE ), Internet av varor (försörjningskedja), industriellt Internet, pervasive computing , pervasive sensing, allestädes närvarande beräkningar , cyberfysiska system (CPS), trådlösa sensornätverk (WSN) , smarta objekt , digital tvilling , cyberobjekt eller avatarer, samarbetsobjekt, maskin till maskin (M2M), ambient intelligence (AmI), Operational technology (OT) och informationsteknologi (IT). När det gäller IIoT, ett industriellt underområde av IoT, Industrial Internet Consortiums Vocabulary Task Group skapat en "gemensam och återanvändbar vokabulär av termer" för att säkerställa "konsekvent terminologi" över publikationer utgivna av Industrial Internet Consortium. IoT One har skapat en databas för IoT-villkor inklusive en ny terminsvarning som ska meddelas när en ny termin publiceras. Från och med mars 2020 samlar denna databas 807 IoT-relaterade termer, samtidigt som materialet håller "transparent och heltäckande".

Adoptionshinder

GE Digitals vd William Ruh talar om GE:s försök att få fotfäste på marknaden för IoT-tjänster vid den första IEEE Computer Society TechIgnite-konferensen

Brist på interoperabilitet och oklara värdeförslag

Trots en delad tro på potentialen hos IoT, står branschledare och konsumenter inför hinder för att ta till sig IoT-teknik i större utsträckning. Mike Farley hävdade i Forbes att även om IoT-lösningar tilltalar tidiga användare , saknar de antingen interoperabilitet eller ett tydligt användningsfall för slutanvändare. En studie av Ericsson angående införandet av IoT bland danska företag tyder på att många kämpar "för att precisera var värdet av IoT ligger för dem".

Integritets- och säkerhetsproblem

När det gäller IoT, särskilt när det gäller konsumenternas IoT, samlas information om en användares dagliga rutin in så att "sakerna" runt användaren kan samarbeta för att tillhandahålla bättre tjänster som uppfyller personliga preferenser. När den insamlade informationen som beskriver en användare i detalj färdas genom flera hopp i ett nätverk, på grund av en mångsidig integration av tjänster, enheter och nätverk, är informationen som lagras på en enhet sårbar för integritetskränkning genom att äventyra noder som finns i ett IoT-nätverk.

Till exempel, den 21 oktober 2016, attackerade en multiple distributed denial of service (DDoS) system som drivs av domännamnssystemleverantören Dyn, vilket orsakade otillgängligheten för flera webbplatser, såsom GitHub , Twitter , och andra. Denna attack utförs via ett botnät som består av ett stort antal IoT-enheter inklusive IP-kameror, gateways och till och med babymonitorer.

I grunden finns det fyra säkerhetsmål som IoT-systemet kräver: (1) datakonfidentialitet : obehöriga parter kan inte ha tillgång till överförda och lagrade data; (2) dataintegritet : avsiktlig och oavsiktlig korruption av överförda och lagrade data måste upptäckas; (3) icke-avvisande : avsändaren kan inte förneka att ha skickat ett givet meddelande; (4) datatillgänglighet: de överförda och lagrade uppgifterna bör vara tillgängliga för auktoriserade parter även med DOS-attacker ( denial-of-service) .

Informationsskyddsbestämmelser kräver också att organisationer utövar "rimlig säkerhet". Kaliforniens SB-327 Informationsskydd: anslutna enheter "kräver att en tillverkare av en ansluten enhet, som dessa termer definieras, förser enheten med en rimlig säkerhetsfunktion eller -funktioner som är lämpliga för enhetens karaktär och funktion, lämpliga för att informationen som den kan samla in, innehålla eller överföra och utformad för att skydda enheten och all information som finns däri från obehörig åtkomst, förstörelse, användning, modifiering eller avslöjande, enligt vad som anges." Eftersom varje organisations miljö är unik kan det visa sig vara svårt att visa vad "rimlig säkerhet" är och vilka potentiella risker som kan vara involverade för verksamheten. Oregons HB 2395 "kräver också att [en] person som tillverkar, säljer eller erbjuder att sälja ansluten enhet tillverkare att utrusta ansluten enhet med rimliga säkerhetsfunktioner som skyddar ansluten enhet och information som ansluten enhet samlar in, innehåller, lagrar eller överför ] butiker från åtkomst , förstörelse, ändring, användning eller avslöjande som konsumenten inte godkänner."

Enligt antivirusleverantören Kaspersky fanns det 639 miljoner dataintrång i IoT-enheter 2020 och 1,5 miljarder intrång under de första sex månaderna 2021.

Traditionell styrningsstruktur

Town of Internet of Things i Hangzhou, Kina

En studie utfärdad av Ericsson angående antagandet av Internet of things bland danska företag identifierade en "krock mellan IoT och företags traditionella styrningsstrukturer , eftersom IoT fortfarande presenterar både osäkerheter och en brist på historisk företräde." Bland de intervjuade respondenterna uppgav 60 procent att de "inte tror att de har den organisatoriska förmågan, och tre av fyra tror inte att de har de processer som behövs för att fånga IoT-möjligheten." Detta har lett till ett behov av att förstå organisationskultur för att underlätta organisationsdesignprocesser och testa nya metoder för innovationsledning . Bristen på digitalt ledarskap i en tid av digital transformation har också kvävt innovation och adoption av IoT i en grad att många företag, inför osäkerhet, "väntade på att marknadsdynamiken skulle spela ut", eller ytterligare åtgärder när det gäller IoT "var i väntan på konkurrentrörelser, kundtilldragning eller regulatoriska krav." Vissa av dessa företag riskerar att bli "kodaked" - "Kodak var marknadsledare tills digitala störningar översköljde filmfotografering med digitala foton" - att inte "se de störande krafter som påverkar deras bransch" och "att verkligen omfamna de nya affärsmodellerna den störande förändringen öppnas upp." Scott Anthony har skrivit i Harvard Business Review att Kodak "skapade en digitalkamera, investerade i tekniken och till och med förstod att bilder skulle delas online" men till slut misslyckades med att inse att "online fotodelning var den nya affären, inte bara ett sätt att utöka tryckeriverksamheten."

Verksamhetsplanering och projektledning

Enligt en studie från 2018 fastnade 70–75 % av IoT-installationerna i pilot- eller prototypstadiet, och kunde inte nå skala, delvis på grund av bristande affärsplanering.

Även om forskare, ingenjörer och chefer över hela världen kontinuerligt arbetar för att skapa och utnyttja fördelarna med IoT-produkter, finns det vissa brister i styrningen, ledningen och implementeringen av sådana projekt. Trots ett enormt framsteg inom informations- och andra underliggande teknologier är IoT fortfarande ett komplext område och problemet med hur IoT-projekt hanteras måste fortfarande åtgärdas. IoT-projekt måste drivas annorlunda än enkla och traditionella IT-, tillverknings- eller byggprojekt. Eftersom IoT-projekt har längre projekttidsplaner, brist på kompetenta resurser och flera säkerhets-/juridiska frågor finns det ett behov av nya och specifikt utformade projektprocesser. Följande hanteringstekniker bör förbättra framgångsfrekvensen för IoT-projekt:

• En separat forsknings- och utvecklingsfas
• En Proof-of-Concept/Prototyp innan själva projektet påbörjas
• Projektledare med tvärvetenskaplig teknisk kunskap
• Universellt definierad affärs- och teknisk jargong

Se även

• 5G
• Artificiell intelligens av saker
• Bilsäkerhet
• Big Data
• Molntillverkning
• Cyberfysiskt system
• Datadistributionstjänst
• Digitalt objektminne
• Digital tvilling
• Edge computing
• Fyrdimensionell produkt
• Hemautomation
• Positioneringssystem inomhus
• Industri 4.0
• Internet of Military Things
• IoT-moln
• IoT-simulering
• Öppna Interconnect Consortium
• Öppna WSN
• Kvantifierat jag
• Responsiv datorstödd design
• Smarta elnät
• Web av saker
• Tråd (nätverksprotokoll)
• Materia (standard)
• Electric Dreams , en komedifilm från 1984 som involverar en kännande (av en slump) persondator som kan kontrollera alla hushållsapparater från sin mänskliga ägare, och som förvandlas till ett fysiskt hot mot honom, och till och med en rival.

Bibliografi

•   Acharjya, DP; Geetha, MK, red. (2017). Internet of Things: Nya framsteg och tänkta tillämpningar . Springer. sid. 311. ISBN 9783319534725 .
•   Li, S.; Xu, LD, red. (2017). Säkra sakernas internet . Syngress. sid. 154. ISBN 9780128045053 .
•   Rowland, C.; Goodman, E.; Charlier, M.; et al., red. (2015). Designa anslutna produkter: UX för konsumenternas Internet of Things . O'Reilly Media. sid. 726. ISBN 9781449372569 .
•   Thomas, Jayant; Traukina, Alena (2018). Industriell utveckling av Internetapplikationer: Förenkla IIoT-utvecklingen med hjälp av elasticiteten hos Public Cloud och Native Cloud Services . Packt Publishing. sid. 25. ISBN 978-1788298599 .
•   Stephenson, W. David (2018). The Future Is Smart: hur ditt företag kan dra nytta av Internet of Things – och vinna i en uppkopplad ekonomi . HarperCollins ledarskap. sid. 250. ISBN 9780814439777 .