Apa sebenarnya yang diusulkan oleh Ambient IoT Alliance, dan mengapa hal itu penting?

Kedatangan IoT Lingkungan dan Aliansi IoT Ambient Ini mengubah cara kita menghubungkan objek fisik dengan platform digital. Kita beralih dari sensor berkabel atau bertenaga baterai ke generasi baru perangkat yang beroperasi dengan memanfaatkan energi dari lingkungan sekitar, seolah-olah perangkat tersebut secara permanen "mengapung" di udara.

Dalam konteks ini, the Aliansi IoT Ambien (AIoTA) Inisiatif ini lahir sebagai aliansi global lintas sektor yang bertujuan untuk menciptakan keteraturan, mengoordinasikan standar, dan mempercepat penerapan massal teknologi ini. Di baliknya terdapat perusahaan-perusahaan raksasa seperti Atmosic, Infineon Technologies, Intel, PepsiCo, Qualcomm, VusionGroup, dan Wiliot, yang semuanya memiliki kepentingan kuat untuk memastikan bahwa gelombang IoT berikutnya dapat diskalakan, berkelanjutan, dan, yang terpenting, dapat dioperasikan secara interoperabel.

Apa sebenarnya yang diusulkan oleh Ambient IoT Alliance?

Usulan utama dari AIoTA adalah untuk mempromosikan ekosistem yang terbuka, harmonis, dan multi-standar. untuk perangkat IoT lingkungan tanpa baterai. Misinya sendiri diringkas sebagai "mempercepat dan mendukung pengembangan ekosistem multi-standar yang terbuka, harmonis, dan selaras" yang menyatukan produsen, pemasok, integrator, operator, dan pengguna akhir.

Untuk mencapai hal ini, aliansi tersebut bermaksud mengkoordinasikan upaya standardisasi dengan organisasi-organisasi kunci seperti 3GPP, IEEE, Bluetooth SIG, dan forum-forum terkait lainnya. Idenya adalah agar tag dan sensor Ambient IoT dapat berkomunikasi dalam bahasa yang sama, bekerja dengan jaringan yang sudah ada (5G Advanced, Bluetooth Low Energy, Wi-Fi/IEEE 802.11bp, NB-IoT, LTE-M…) dan menghindari fragmentasi yang menghambat gelombang IoT sebelumnya.

Pilar lain dari proposal mereka adalah memungkinkan penerapan yang "hampir tanpa infrastruktur"AIoTA mempromosikan arsitektur di mana perangkat ditenagai oleh energi radio, cahaya, atau panas dari lingkungan, dan memanfaatkan infrastruktur yang ada (Router Wi-Fi(ponsel, titik akses Bluetooth, stasiun pangkalan 5G) sebagai gerbang komunikasi, meminimalkan gerbang khusus dan pengkabelan.

Selain itu, aliansi ini bertujuan untuk mendemonstrasikan potensi ekonomi dan sosial dari IoT lingkungan melalui kasus penggunaan ujung ke ujung: uji coba percontohan dalam rantai pasokan, logistik, ritel, kesehatan, atau kota pintar yang menunjukkan bahwa teknologi tersebut berfungsi dalam skala besar, dapat diandalkan, dan benar-benar memberikan penghematan biaya, ketertelusuran, dan keberlanjutan.

Rencana mereka juga mencakup upaya untuk kerangka kerja keamanan, privasi, dan sertifikasi disesuaikan dengan jenis perangkat baru ini, yang memiliki sumber daya energi dan komputasi yang sangat terbatas, tetapi harus mematuhi peraturan yang ketat seperti Arahan Peralatan Radio atau Undang-Undang Ketahanan Siber di Eropa.

Apa itu IoT lingkungan dan mengapa berbeda?

Panggilannya Internet of Things Lingkungan Sekitar Ini merupakan evolusi dari IoT klasik dan teknologi seperti RFID. Teknologi ini mencakup perangkat yang terutama ditenagai oleh... memanfaatkan energi sekitar: gelombang radio, cahaya, getaran, gerakan, panas, atau sumber lain yang memungkinkan, sehingga dapat beroperasi tanpa baterai konvensional atau dengan daya tahan hingga bertahun-tahun.

Perbedaan besar dibandingkan dengan IoT tradisional adalah bahwa Sensor-sensor ini beroperasi secara otonom dan diam-diam.Sensor-sensor ini tertanam di lingkungan dan benda-benda sehari-hari: kemasan, pakaian, palet, kontainer, peralatan rumah tangga, atau bahkan botol obat. Sensor ini tidak memerlukan penggantian baterai yang sering, sehingga memungkinkan pemasangan sensor pada hampir semua benda tanpa menimbulkan biaya dan perawatan yang signifikan.

Konsep IoT lingkungan adalah Istilah ini secara resmi dicetuskan oleh 3GPP pada tahun 2023.Dan sejak akhir tahun 2022, teknologi ini semakin populer di kalangan komunitas teknologi. Teknologi ini dibangun berdasarkan pengalaman selama beberapa dekade di bidang NB-IoT, LTE-M, RFID pasif, dan Bluetooth Low Energy, tetapi melangkah lebih jauh dengan mengintegrasikan pengumpulan energi sebagai standar dan menggabungkan standar baru seperti IEEE 802.11bp dan definisi perangkat Ambient IoT dalam 5G Advanced Release 19.

Berkat pendekatan ini, IoT lingkungan Ia menyatu hampir tak terlihat dengan lanskap sekitarnya.Sensor-sensor tersebut bertanggung jawab untuk menangkap lokasi, suhu, kelembaban, atau parameter lainnya, memproses sebagian data tersebut di tepi jaringan, dan hanya mengirimkan data yang diperlukan ke cloud atau sistem lokal, sehingga menghindari konsumsi energi yang besar serta meningkatkan latensi dan privasi.

Konsekuensi langsungnya adalah skalabilitas yang jauh lebih besar dan dampak lingkungan yang lebih kecil.Kita tidak lagi berbicara tentang jutaan perangkat, tetapi ratusan miliar atau bahkan triliunan—sesuatu yang tak terbayangkan jika baterai harus diganti secara manual. Hal ini sangat penting dalam logistik global, kota pintar, pertanian presisi, dan industri, di mana kepadatan objek yang perlu dipantau sangat besar.

Kecerdasan Lingkungan Tak Terlihat: Saat AI Berperan

Berdasarkan IoT lingkungan, yang disebut Kecerdasan Lingkungan Tak Terlihat (IAI)Ini tidak lain adalah kombinasi dari sensor-sensor mandiri ini dengan kecerdasan buatan dan komputasi di mana-mana. Keindahannya terletak pada kenyataan bahwa semuanya terjadi secara diam-diam: sistem tersebut merasakan, menganalisis, dan bertindak tanpa memerlukan interaksi eksplisit dari pengguna.

Dalam model ini, data yang ditangkap oleh tag dan node Ambient IoT diproses di perangkat lokal atau pada platform komputasi tepiDi mana algoritma pembelajaran mesin mendeteksi pola, mengantisipasi peristiwa, dan memicu respons otomatis. Rute logistik dioptimalkan, sistem pengendalian iklim diatur, lalu lintas perkotaan disesuaikan, dan kegagalan mesin diantisipasi tanpa campur tangan manusia.

IAI ini didasarkan pada prinsip-prinsip komputasi di mana-mana dan energi lingkunganHal ini memungkinkan kecerdasan buatan untuk ditanamkan di mana-mana: rak supermarket, ruang pendingin, lampu jalan, kendaraan pengiriman, peralatan medis, atau bahkan pakaian teknis.

Hasil praktisnya adalah kita beralih dari sistem yang hanya bersifat reaktif ke sistem yang lebih responsif. solusi prediktif dan adaptifDi sebuah pabrik industri, misalnya, sensor Ambient IoT dapat mendeteksi variasi termal atau getaran abnormal dan, dikombinasikan dengan model AI, dapat mengantisipasi kegagalan komponen. Di sebuah kota, sensor ini dapat menyesuaikan pencahayaan dan lalu lintas sesuai dengan arus orang dan kendaraan yang sebenarnya.

Selain itu, jumlah data yang sangat besar yang dihasilkan oleh jaringan lingkungan ini berfungsi sebagai Bahan bakar sempurna untuk model AI canggihtermasuk yang besar model bahasa yang mirip dengan ChatGPTMampu melakukan rujukan silang informasi fisik secara real-time dengan analitik prediktif dan menawarkan rekomendasi kepada perusahaan maupun pengguna akhir.

Standar dan protokol yang memungkinkan IoT lingkungan.

Agar seluruh ekosistem ini berfungsi, AIoTA jelas berkomitmen untuk kerangka standar yang terkoordinasi dengan baikIni bukan tentang menciptakan sesuatu yang baru dari nol, tetapi tentang mengintegrasikan apa yang sudah ada dan menambahkan bagian-bagian yang hilang untuk membuat operasi tersebut layak dengan energi minimal.

Di bidang jaringan seluler berdaya rendah, 3GPP memainkan peran kunciTeknologi seperti NB-IoT (Narrowband IoT) memungkinkan komunikasi dengan bandwidth sangat rendah, jangkauan luas - bahkan di dalam ruangan dan di area yang sulit dijangkau - dan konsumsi energi ultra-rendah, ideal untuk sensor yang hanya mengirimkan paket data kecil.

Untuk bagiannya, LTE-M menawarkan bandwidth yang lebih besar, latensi yang lebih rendah, dan dukungan untuk mobilitas dan suara.Oleh karena itu, perangkat ini cocok untuk skenario Ambient IoT di mana dibutuhkan data yang lebih intensif atau perangkat bergerak, seperti armada kendaraan, kontainer transportasi, atau peralatan portabel.

Dalam dunia jaringan area lokal dan jaringan jarak pendek, IEEE dan Bluetooth SIG adalah hal yang mendasar.Standar IEEE 802.11bp mendefinisikan modifikasi pada lapisan MAC dan PHY Wi-Fi untuk mendukung stasiun yang hanya ditenagai oleh energi yang dipanen, dengan mode di sub-GHz dan 2,4 GHz. Sementara itu, Bluetooth Low Energy (BLE) sudah banyak digunakan untuk beacon dan tag berdaya rendah dan juga diintegrasikan ke dalam paradigma baru ini.

Kita tidak boleh melupakan warisan dari Teknologi RFID Pasif dan Identifikasi OtomatisPengalaman dengan tag murah tanpa baterai untuk identifikasi massal telah menjadi dasar untuk mendesain tag Ambient IoT baru, yang melangkah lebih jauh dengan menambahkan kemampuan penginderaan, komputasi ringan, dan transmisi aktif atau hamburan balik.

Pada lapisan aplikasi, protokol ringan seperti MQTT dan CoAP memfasilitasi transportasi yang efisien. Data ditransmisikan dari perangkat dengan keterbatasan sumber daya ke platform cloud atau sistem edge. Hal ini bertujuan untuk meminimalkan konsumsi energi yang terkait dengan komunikasi, yang biasanya merupakan penyebab utama pengurasan baterai pada IoT tradisional.

Contoh konkret: dari Wiliot hingga proyek Eropa Ambient-6G

Salah satu contoh perintis dari pendekatan ini adalah perusahaan tersebut. Willot, yang telah mengerjakan label Ambient IoT selama bertahun-tahun. Berukuran kira-kira sebesar perangko. Yang disebut IoT Pixel mereka adalah papan kecil dan fleksibel yang menggabungkan komputer mini, antena, dan sirkuit yang mampu memanen energi dari gelombang radio di lingkungan sekitar (Wi-Fi, Bluetooth, 4G/5G…).

Tag-tag ini, tidak seperti beacon Bluetooth klasik, Mereka dapat mengirimkan paket data tanpa baterai atau catu daya eksternal.parameter pelaporan seperti suhu, perkiraan lokasi, atau tingkat isi wadah. Selama pandemi, Wiliot mengintegrasikan teknologi ini ke dalam setiap vial vaksin Pfizer untuk memantau suhu, volume, dan pengenceran secara real time.

Di tingkat Eropa, proyek tersebut Ambient-6G melangkah lebih jauh. Tujuannya adalah untuk mengembangkan perangkat netral energi (END) yang mampu terhubung ke IoT melalui jaringan 6G berdaya sangat rendah di masa mendatang. Idenya adalah bahwa perangkat ini akan memanfaatkan energi sekitar atau menerima daya nirkabel yang cukup untuk beroperasi secara mandiri selama beberapa dekade.

Konsorsium Ambient-6G, yang dipimpin oleh IMEC dan dengan partisipasi Telefónica serta entitas dari Finlandia, Prancis, Yunani, Belgia, Spanyol, dan Austria, berupaya untuk mendesain, membuat prototipe, memvalidasi, dan menstandarisasi. baik perangkat keras maupun perangkat lunak dari END ini, serta infrastruktur jaringan 6G yang akan melayani mereka.

Di antara tujuannya adalah untuk mengembangkan modul pemanenan dan pengelolaan energi tingkat lanjutTeknik hamburan balik dan komunikasi nirkabel aktif berdaya rendah, serta teknologi jaringan area luas 6G yang bahkan lebih efisien daripada pilihan yang ada saat ini, diusulkan. Proyek ini juga bertujuan untuk mengintegrasikan pembelajaran mesin terdistribusi untuk mengelola sumber daya jaringan dan perangkat serta memproses data secara lokal di seluruh kontinum cloud-edge-perangkat.

Semua ini berawal dari premis yang menarik: Memberi daya pada ratusan miliar perangkat IoT dengan baterai yang dapat diganti bukanlah hal yang berkelanjutan. Karena biaya, dampak lingkungan, dan risiko keselamatan, IoT ramah lingkungan dihadirkan sebagai alternatif untuk menghindari tumpukan baterai dan biaya perawatan yang sangat tinggi.

Aplikasi di bidang rantai pasokan, logistik, dan ritel.

Salah satu bidang di mana potensi IoT lingkungan paling jelas terlihat adalah... rantai pasokan dan logistik globalSensor mandiri yang terpasang pada produk, kotak, palet, atau kontainer memungkinkan visibilitas berkelanjutan dari tempat asal hingga titik penjualan atau rumah konsumen.

Di sektor-sektor seperti makanan atau farmasi, label-label ini dapat Pantau suhu dan kelembapan secara terus menerus.Memastikan bahwa rantai dingin tetap terjaga dan ambang batas risiko tertentu tidak terlampaui. Jika terjadi penyimpangan, sistem dapat memberikan peringatan dini dan mencegah kerugian jutaan dolar atau masalah kesehatan dan keselamatan.

Label IoT ambient juga mempermudah ketertelusuran terperinci secara waktu nyataBerbeda dengan RFID pasif, yang hanya merespons ketika melewati dekat pembaca, solusi ini dapat mengirimkan statusnya secara terus menerus atau berkala, bahkan ketika kontainer berada di tengah laut dan hanya dapat menyimpan data secara lokal untuk dikirim ulang setelah mendapatkan kembali jangkauan.

Area kunci lainnya adalah Pencegahan penipuan dan pemalsuanSensor yang mendeteksi pembukaan tanpa izin, perubahan suhu mendadak, atau upaya perusakan memungkinkan identifikasi kemungkinan perubahan kargo, yang sangat penting untuk obat-obatan bernilai tinggi, produk mewah, atau elektronik sensitif.

Di sektor ritel, perusahaan seperti VusionGroup sudah menggunakan label rak elektronik terhubung Mereka yang mendapat manfaat dari teknologi ini. Mereka dapat memperbarui harga secara real-time, mengetahui jika ada produk yang hilang dari rak, mengukur kondisi lingkungan, dan mengirimkan semua informasi tersebut ke sistem manajemen untuk mengoptimalkan stok, mencegah kerusakan, dan mengurangi pemborosan.

Dampak pada kota pintar dan lingkungan perkotaan

Di lingkungan perkotaan, IoT lingkungan muncul sebagai komponen kunci kota cerdasSensor-sensor mandiri yang terpasang di seluruh kota digunakan untuk mengukur kualitas udara, tingkat kebisingan, tingkat hunian tempat parkir, status infrastruktur, serta konsumsi energi bangunan dan penerangan.

Berkat data ini, yang dikombinasikan dengan algoritma AI, hal ini memungkinkan. Optimalkan lalu lintas dengan menyesuaikan lampu lalu lintas dan rute., mendesain ulang jalur transportasi umum, mengurangi kemacetan lalu lintas dan emisi, atau mengantisipasi area dengan tingkat polusi tinggi untuk mengambil tindakan pencegahan.

Di sektor energi, penerapan Sensor IoT ambien pada perlengkapan pencahayaan dan sistem pengontrol iklim. Fitur ini memungkinkan Anda untuk menyesuaikan pencahayaan dan penggunaan pemanas atau pendingin ruangan berdasarkan keberadaan orang, cahaya alami, atau kondisi cuaca, sehingga secara signifikan mengurangi konsumsi energi.

Semua kegiatan pengamatan lingkungan ini juga memiliki komponen sosial yang relevan: Ini memberikan data yang objektif dan berkelanjutan. yang dapat mendukung kebijakan publik tentang mobilitas, kesehatan, atau keberlanjutan, dan membuka pintu bagi layanan inovatif untuk warga, mulai dari aplikasi yang merekomendasikan rute dengan kualitas udara yang lebih baik hingga sistem bantuan mobilitas untuk lansia atau penyandang disabilitas.

AIoTA mengantisipasi penerapan besar-besaran solusi jenis ini di ritel, kota pintar, logistik, dan perawatan kesehatan Dalam beberapa tahun mendatang, seiring dengan semakin mapannya standar, biaya label akan menurun, dan ekosistem industri di sekitar teknologi tersebut akan semakin terkonsolidasi.

Tantangan: energi, interoperabilitas, keamanan, dan privasi.

Terlepas dari potensinya yang sangat besar, adopsi IoT lingkungan dalam skala besar menghadapi berbagai tantangan. tantangan teknis, operasional, dan regulasi yang cukup besarAIoTA sendiri mengakui bahwa kerja sama yang terkoordinasi diperlukan untuk membuat ekosistem benar-benar berfungsi dan aman.

Pertama, ada tantangan berupa pengumpulan dan pengelolaan energi lingkungan yang efisienTidak cukup hanya menangkap sedikit energi dari gelombang radio atau cahaya; energi tersebut harus disimpan, dikelola, dan digunakan dengan cara yang sangat optimal sehingga perangkat dapat merasakan, memproses, dan berkomunikasi tanpa mengurangi cadangan energinya.

La interoperabilitas antara perangkat dan platform Ini adalah bidang penting lainnya. Dengan begitu banyak pemain (produsen chip, pengembang label, integrator sistem, operator jaringan, penyedia cloud, dll.), risiko terciptanya silo yang tidak kompatibel sangat tinggi. Oleh karena itu, pentingnya pekerjaan AIoTA dalam mengoordinasikan standar dan praktik terbaik.

Dari segi keamanan dan privasi, IoT lingkungan menghadirkan tantangan yang jauh lebih besar daripada IoT tradisionalPenyebaran sensor yang masif dan merata meningkatkan potensi kerentanan dan melipatgandakan titik-titik yang berpotensi rentan. Misalnya, hal-hal berikut telah terdeteksi: kerentanan kritis beacon V16.

Meskipun demikian, peraturan seperti Direktif Peralatan Radio dan Undang-Undang Ketahanan Siber Di Uni Eropa, persyaratan keamanan siber yang ketat diwajibkan untuk semua produk yang terhubung. Hal ini mengharuskan perancangan solusi perlindungan khusus untuk Ambient IoT yang ringan, tangguh, dan kompatibel dengan pengoperasian energi yang terputus-putus dan dimanfaatkan.

Terakhir, ada beberapa masalah terkait tata kelola data dan kepercayaan penggunaPengalaman dekade terakhir menunjukkan bahwa IoT tidak akan sepenuhnya berkembang jika orang menganggap perangkat tersebut mengganggu atau tidak aman. AIoTA sendiri menegaskan bahwa keamanan dan privasi harus menjadi persyaratan desain, bukan sesuatu yang dipikirkan kemudian.

Singkatnya, Ambient IoT Alliance membayangkan masa depan di mana Semua jenis benda sehari-hari akan dapat berkomunikasi dengan jaringan dan cloud tanpa bergantung pada baterai sekali pakai.Memberikan data berkelanjutan untuk memberi makan sistem kecerdasan buatan yang mampu mengurangi pemborosan, meningkatkan transparansi rantai pasokan, memperkuat keberlanjutan, dan menawarkan layanan yang dipersonalisasi baik untuk industri maupun masyarakat, dengan syarat industri tersebut mampu bersama-sama menyelesaikan tantangan energi, interoperabilitas, dan keamanan siber yang menyertai revolusi senyap ini.

Artikel terkait:

Situs web untuk melihat peta dengan suar V16 aktif dan terbaru di Spanyol.

Isaac

Penulis yang bersemangat tentang dunia byte dan teknologi secara umum. Saya suka berbagi ilmu melalui tulisan, dan itulah yang akan saya lakukan di blog ini, menunjukkan kepada Anda semua hal paling menarik tentang gadget, perangkat lunak, perangkat keras, tren teknologi, dan banyak lagi. Tujuan saya adalah membantu Anda menavigasi dunia digital dengan cara yang sederhana dan menghibur.