De vijf kernuitdagingen van IoT: Een diepe duik in de 5 C's – Deel 1

Door Sook Hua Wong, Industry Segment Manager bij Keysight Technologies, Inc.

IoT-adoptie versnelt op een ongekend tempo. IoT Analytics projecteert dat het wereldwijde aantal verbonden apparaten 9,5 miljard zal overschrijden in 2019 – 14% boven initiële voorspellingen – gedreven door de explosieve groei van consumentengadgets, verstrekkende cellulair IoT/M2M-links, en een surge in China dankzij door de overheid gesteunde initiatieven.

Die momentum zal voortduren, met projecties van 28 miljard verbonden apparaten tegen 2025. Vandaag's wearables en slimme kleding zijn net het begin; iedere mens op aarde zal gemiddeld 27 slimme objecten bezitten, en 75% van nieuwe voertuigen zal met internet-verbonden hardware worden geleverd. De gezondheidszorgsector alleen wordt verwacht meer dan $135 miljard (€119 miljard) in IoT-opbrengsten te genereren tegen 2025.

Terwijl consumententoepassingen zoals slimme huizen en wearables vroege groei domineren, is de volgende golf mission-critical deployments in publieke veiligheid, noodreactie, industriële automatisering, autonome voertuigen en het Internet of Medical Things (IoMT). Deze use cases benutten IoT's lage kosten, lange batterijleven en wijdverspreide infrastructuur om real-time monitoring en controle over complexe systemen te ermöglichen.

Echter, naarmate IoT-apparaten integraal worden voor kritische operaties, moeten ze ontworpen worden voor robuustheid, betrouwbaarheid en veerkracht in de echte wereld.

Groot potentieel, grotere uitdagingen

IoT biedt immense waarde aan consumenten en ontgrendelt nieuwe commerciële kansen, maar succes hangt af van stabiele, betrouwbare hardware en infrastructuur.

Noodreactiesystemen: Verbeeld een draadloze sensor die een remote gaspijp monitort die faalt na een stroomuitval. Zonder tijdige data kan de pijp scheuren, levens in gevaar brengend.

Digi gezondheidszorg: Remote patiëntmonitoring-apparaten moeten flawless presteren, zelfs in uitdagende omgevingen als gevulde stadions of diepe ondergrondse warehouses, waar signaalverzwakking en interferentie significant zijn.

Slimme meters: Duizenden kleine meters geïmplementeerd over remote locaties moeten accurate utility-data transmisseren. Een enkele fout kan leiden tot factureringsfouten, inkomstenverlies en reputatieschade voor utilitybedrijven.

Verbonden auto's: Hoewel een verbonden auto gemak en nieuwe diensten biedt, kunnen beveiligingsgaten in draadloze systemen hackers in staat stellen voertuigen onopgemerkt te lokaliseren of te kapen.

Figuur 1: Een verbonden auto uitgerust met een interactief dashboard dat communiceert met het internet en andere apparaten.

Ingenieurs en ontwerpers die mission-critical systemen aanpakken, staaren intense technische uitdagingen op die doordachte ontwerp, testen en trade-offs van vroeg concept tot finale productie vereisen.

Technische uitdagingen aanpakken via de 5 C's van IoT

Een holistische strategie is essentieel om de diverse technische hurdles aan te pakken die IoT-apparaten en systemen door hun levenscyclus tegenkomen. Geïllustreerd in Figuur 2, lijnen de sleutelontwerpoverwegingen up met de 5 C's van IoT.

Figuur 2: Sleutelontwerpoverwegingen voor de 5 C's van IoT.

1. Connectiviteit

Connectiviteit focust op het mogelijk maken van ononderbroken informatie-uitwisseling tussen het apparaat, infrastructuur, cloud en applicaties. Ingenieurs staan vaak de meest complexe uitdaging hier tegenover omdat draadloze systemen hoog gesofisticeerd zijn, en dichte deployments operationele complexiteit toevoegen.

Mission-critical IoT-apparaten moeten flawless opereren in harde omgevingen. Snel evoluerende draadloze standaarden verergeren de uitdaging, continue adaptatie vereisend om naadloze ecosysteem-integratie te handhaven.

Effectieve oplossingen vragen flexibele, configureerbare en upgradebare ontwerp- en testtools die meerdere radioformaten ondersteunen, real-world prestatiebeoordeling, en over-the-air testen zonder chipset-specifieke drivers. Ideaal zijn deze tools simpel, kosteneffectief en bruikbaar doorheen R&D en manufacturing om metingcorrelatie-issues over ontwikkelfasen te minimaliseren.

Met IoT-apparaatvraag geprojecteerd scherp te stijgen, hebben fabrikanten schaalbare, betrouwbare en economische testsystemen nodig die toegenomen volumes kunnen hanteren terwijl kwaliteit gehandhaafd blijft.

Auteur: Sook Hua Wong, Industry Segment Manager, General Electronics Measurement Solutions, Keysight Technologies, Inc.

Over de auteur

Sook Hua is Industry Segment Manager bij Keysight Technologies, gevestigd in Penang, Maleisië. Ze leidt de strategische planning en marketing van Keysight's IoT-oplossingenportfolio binnen het algemene elektronica segment, groei en innovatie drijvend.

Vroeger diende ze als productplanner voor RF/Microwave power meters en sensoren. Ze behaalde een Bachelor in Elektrotechniek van de Universiti Teknologi Malaysia (1999) en een MSc in Electronic System Design Engineering van de Universiti Sains Malaysia (2003). Met 20 jaar bij Keysight, heeft ze de laatste 15 jaar in het General Electronics Measurement Solution (GEMS) team doorgebracht, bijdragend aan manufacturing, productontwikkeling, salesondersteuning en marketing.

Deel 2 volgt morgen…