Mikä on esineiden internet (IoT)?

Esineiden internet (Internet of Things, IoT) tarkoittaa sellaisten fyysisten esineiden verkkoa, joihin on asennettu antureita, ohjelmistoja ja muita tekniikoita, joiden tarkoituksena on yhdistää ja vaihtaa tietoja muiden laitteiden ja järjestelmien kanssa internetin välityksellä. Teknisestä näkökulmasta IoT on internetiin ja perinteisiin televerkkoihin perustuva tiedonsiirtoväline, jonka avulla kaikki yleisesti osoitteelliset fyysiset esineet voivat muodostaa yhteenliitetyn verkon.

IoT:n ydinarkkitehtuuri ja teknologiapino

Perception Layer Technologies

Anturitekniikka: Sisältää erilaisia laitteita ympäristöparametrien, kuten lämpötilan, kosteuden, paineen, valon ja liikkeen keräämiseen.
Tunnistustekniikka: Esineiden tunnistamisratkaisut, kuten RFID, QR-koodit ja biometrinen tunnistus.
PCB (painettu piirilevy) sovellukset: IoT-laitteissa suorituskykyiset PCB-levyt ovat ratkaisevia laitteen pienentämisen ja integroinnin kannalta, ja ne ovat vastuussa erilaisten anturisirujen, viestintämoduulien ja prosessoreiden yhdistämisestä, signaalin eheyden ja virran vakauden varmistamisesta.

Verkkokerroksen teknologiat

Lyhyen kantaman langattomat teknologiat: Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Z-Wave.
Pitkän kantaman langattomat teknologiat: LoRa, NB-IoT, 5G, LTE-M
Langalliset yhteystekniikat: Ethernet, väylätekniikat

Alustakerroksen teknologiat

IoT-alustat: Laitteiden hallinta, tietojen tallennus, analysointi ja käsittely.
Pilvipalvelut ja Edge Computing: Tietojen yhteistoiminnallinen käsittelyarkkitehtuuri
Turvallisuuspuitteet: End-to-end-salaus, henkilöllisyyden todentaminen, pääsynvalvonta.

IoT:n tärkeimmät sovellusalueet

Teollinen IoT (IIoT)

Digitaalinen muutos ja teollisuuden skenaarioiden päivittäminen, mukaan lukien älykäs valmistus, ennakoiva kunnossapito, toimitusketjun optimointi ja energianhallinta.

Älykkäät kaupungit

Kaupunki-infrastruktuurin älykäs hallinta, mukaan lukien älykäs liikenne, ympäristövalvonta, yleinen turvallisuus ja kunnallishallinto.

Älykäs koti

Älykkäät asumisratkaisut, mukaan lukien kotiautomaatio, turvavalvonta, energianhallinta ja älylaitteet.

Älykäs terveydenhuolto

Lääkintäpalvelujen innovaatioihin kuuluvat telelääketiede, terveyden seuranta, lääkinnällisten laitteiden hallinta ja lääkkeiden jäljitettävyys.

Älykäs maatalous

Maatalouden nykyaikaistamissovelluksia ovat muun muassa täsmäkastelu, ympäristönseuranta, sadon kasvunhallinta ja maataloustuotteiden jäljitettävyys.

IoT:n edut ja arvo

Toiminnan tehokkuuden parantaminen

Optimoi liiketoimintaprosesseja ja vähennä manuaalisia toimenpiteitä hyödyntämällä reaaliaikaista tiedonkeruuta ja -analyysia ja paranna siten tuotannon tehokkuutta.

Kustannusten optimointi

Ennakoiva kunnossapito vähentää laitteiden seisokkiaikoja, energianhallinta alentaa käyttökustannuksia ja resurssien käyttö tehostuu.

Tietoon perustuva päätöksenteko

Tarjoaa luotettavan perustan yrityksen strategisille päätöksille analysoimalla ja louhimalla massiivista laitetietoa.

Innovatiiviset palvelumallit

Katalysoi uusia tuotteita ja palveluja ja luo täysin uusia liiketoimintamalleja ja tulovirtoja.

IoT:n haasteet ja vastatoimet

Turvallisuus ja yksityisyyden suoja

Laitteen turvallisuus: Laitteistotason turvasirut, turvalliset käynnistysmekanismit.
Tietoturva: Tietojen käsittelyn herkistäminen: End-to-end-salaus, tietojen käsittelyn herkistäminen
Yksityisyyden suoja: Anonymisointikäsittely, käyttäjän valtuutuksen valvonta

Standardointi ja yhteentoimivuus

Eri valmistajien laitteiden välinen protokollayhteensopivuus ja tiedonsiirtostandardien yhtenäistäminen.

Tietojen käsittely ja analysointi

Reaaliaikaisten käsittely-, tallennus- ja analysointimahdollisuuksien rakentaminen massiivista laitetietoa varten.

IoT:n tulevaisuuden kehityssuuntaukset

Teknologinen integrointi Innovaatio

Uusien teknologioiden, kuten AIoT:n (Artificial Intelligence of Things), reuna-älykkyyden, digitaalisten kaksosten ja lohkoketjujen ja esineiden internetin integrointi.

Teollisen ekosysteemin parantaminen

Teollisuusketjun kaikkien segmenttien yhteinen kehittäminen, joka muodostaa terveen ja kestävän teollisen ekosysteemin.

Laajamittaisten sovellusten syventäminen

Siirtyminen kokeiludemonstraatioista laajamittaisiin käyttöönottoihin ja sovellusten syvyyden ja laajuuden jatkuva laajentaminen.

PCB:n keskeinen rooli IoT:ssä

Painetut piirilevyt (PCB) IoT-laitteiden fyysisinä kantajina osoittavat niiden merkityksen:

Korkean tiheyden integrointi: Integroi enemmän komponentteja rajoitettuun tilaan laitteen pienentämisvaatimusten täyttämiseksi.
Signaalin eheys: Varmistaa suurtaajuussignaalin lähetyksen laadun ja parantaa viestinnän luotettavuutta.
Virranhallinta: Optimoi virranjakelu, paranna energiatehokkuutta ja pidentää laitteen akun käyttöikää.
Lämmönhallinta: Tehokas lämmöntuottosuunnittelu takaa laitteen pitkän aikavälin vakaan toiminnan.
Kustannusten valvonta: Vähentää valmistuksen kokonaiskustannuksia optimoidun suunnittelun ja tuotantoprosessien avulla.

Kun IoT-laitteet kehittyvät kohti pienempiä kokoja ja suurempaa suorituskykyä, kehittyneet piirilevyjen tekniikat, kuten HDI-piirilevyt (High-Density Interconnect) ja joustavat piirilevyt, saavat laajempia sovelluksia IoT-alalla.