7 IoT-Trends für 2025 und darüber hinaus

Blick zurück auf IoT-Herausforderungen und Fortschritte im Jahr 2024

Internationale Bewegungen in Asien, Nordamerika und Europa ermöglichen mehr lokale Halbleiterlieferketten. Die Entwicklung kürzerer Lieferketten kann dazu beitragen, Engpässe wie während der COVID-19-Pandemie zu vermeiden und eine vielfältigere und globalere Halbleiterindustrie zu schaffen. Diese neuen Chipfabriken werden in den nächsten Jahren in Betrieb gehen. Die Schaffung kürzerer Lieferketten für Halbleiter dürfte dazu beitragen, künftige Probleme mit den für die Entwicklung von IoT-Anwendungen benötigten Chips zu vermeiden.

Die durch die Unsicherheit in der Lieferkette entstandenen Überbestände wurden bis Ende 2023 abgebaut. Die Nachfrage und die Preise für Halbleitergeräte stiegen bis weit in das Jahr 2024 hinein. Unter der Voraussetzung, dass es 2025 nicht zu größeren wirtschaftlichen Problemen kommt, dürften Angebot und Nachfrage bei Halbleitern jedoch ausgeglichener sein als in den Jahren 2022 und 2023. KI-Anwendungen in Rechenzentren sowie Industrie- und Verbrauchergeräten werden 2025 die Nachfrage nach Halbleitern erhöhen.

Allerdings sind 91 Prozent der Teilnehmer an der IEEE-Umfrage der Ansicht, dass 2025 einen Wendepunkt für GenKI markieren wird, da sich die Faszination und die Wahrnehmung in der Öffentlichkeit ändern und die Erwartungen klarer werden, was die Technologie beispielsweise in Bezug auf die Genauigkeit der Ergebnisse und die Transparenz von Deepfakes leisten kann und sollte. Die meisten Befragten planen, GenKI zu nutzen, aber es sieht nicht so aus, als würde KI 2025 in großem Umfang eingesetzt werden.

Diese Zurückhaltung könnte sich auf den Einsatz von KI bei der Erstellung von Modellen auswirken, die von IoT-Geräten gesammelte Daten verarbeiten und in Anwendungen auf diesen nutzen. Diese Modelle können nach ihrer Entwicklung in Rechenzentren als Inferenzmaschinen am Netzwerkrand oder in IoT-Endgeräten implementiert werden, um neue und leistungsfähigere Anwendungen zu ermöglichen. Einige dieser Modelle sind auch in der Lage, lokal zu lernen und ihre Fähigkeiten anzupassen, wenn sie Erfahrungen mit Daten aus der Praxis sammeln.

IoT-Treiber im Jahr 2025 und darüber hinaus

KI, neue Chipdesigns, weit verbreitete Konnektivität, Disaggregation von Rechenzentren und Preisstabilisierung sind die wichtigsten Faktoren, die zum Wachstum des IoT beitragen werden.

1. Mehr KI-Unterstützung für das IOT

Die vier wichtigsten potenziellen KI-Anwendungen bis 2025 sind laut der IEEE-Umfrage:

• Identifizierung von Cybersicherheitslücken in Echtzeit und Verhinderung von Angriffen.
• Unterstützung von Bildungsaktivitäten, zum Beispiel durch personalisierte Lernangebote, intelligente Tutorensysteme und Chatbots an Universitäten.
• Softwareentwicklung unterstützen und beschleunigen.
• Effizienzsteigerung in der Lieferkette und Lagerautomatisierung.

Die Steigerung der Effizienz von Lieferketten und Lagern erfordert erhebliche Investitionen in IoT-Technologien, um die Identifizierung, Handhabung und Entwicklung von Produkten zu ermöglichen. Das industrielle Internet der Dinge (Industrial Internet of Things, IIoT) könnte auch eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Nachhaltigkeit und der Kreislaufwirtschaft in Lieferketten spielen.

IoT-fähige Fabriken können eine bessere Überwachung und lokale Intelligenz mit Robotik und Automatisierung kombinieren, um eine Vielzahl von Prozessen und Aufgaben zu bewältigen. Angesichts der Intelligenz von IoT-basierten Systemen übernehmen Menschen zunehmend Aufgaben, die ihre einzigartigen Fähigkeiten erfordern, Entscheidungen auf der Grundlage objektiver und subjektiver Kriterien mit maschineller Intelligenz zu treffen, um sicherere und effizientere Fabriken und Lieferketten zu schaffen. KI und KI-gestützte IoT-Geräte können auch die vorausschauende Wartung in Fabriken ermöglichen, um die Produktion zu steigern.

Für Verbraucher- und einige industrielle IoT-Anwendungen wird der Einsatz von KI zur Förderung des Datenschutzes ebenso wichtig sein wie eine bessere lokale Konnektivität, etwa 5G und Long-Range-Wireless-Kommunikation für Remote-Anwendungen. IoT-Geräte, die medizinisch relevante Informationen erfassen, die zur Verbesserung der Gesundheitsfürsorge beitragen können, benötigen insbesondere einen besseren Sicherheitsschutz. Fortgeschrittene Funktionen wie der Einsatz künstlicher Intelligenz zur Erstellung digitaler Zwillinge von Systemen und möglicherweise sogar von Menschen, wie etwa digitale kognitive Zwillinge zur Unterstützung der Bildung, könnten in künftigen fortschrittlichen IoT-Anwendungen ebenso zum Einsatz kommen wie direkte Gehirn-zu-Maschine-Schnittstellen.

2. Umfassendere Vernetzung von IoT-Geräten

Laut dem Bericht State of IoT Summer 2024 des Marktforschungsunternehmens IoT Analytics wird die Zahl der vernetzten IoT-Geräte bis 2030 auf über 40 Milliarden ansteigen. Dieses Wachstum wird durch die zunehmende Ablösung der 2G/3G-Mobilfunknetze durch 4G/5G-Netze begünstigt. Während die Konnektivität in städtischen Gebieten zunehmen wird, werden viele ländliche Regionen weiterhin auf weniger leistungsfähige Netze angewiesen sein. Diese Unterschiede in der verfügbaren Kommunikationsbandbreite werden die digitale Kluft zwischen städtischen und ländlichen Gebieten vergrößern. Satellitengestützte Kommunikationsnetze könnten dazu beitragen, diese Lücke zu schließen, sind jedoch in ihrer Bandbreite begrenzt und möglicherweise zu teuer.

3. Niedrigere Kosten für IoT-Komponenten

Die Preise für wichtige IoT-Komponenten, zum Beispiel für Speicher, dürften sich 2025 im Vergleich zu 2024 weitgehend stabilisieren oder sogar sinken. Im Jahr 2024 musste sich die Lieferkette an den plötzlichen Anstieg der Nachfrage anpassen, nachdem nach der Pandemie fast zwei Jahre lang ein Überangebot an Produkten bestand. Stabile oder niedrigere Preise und eine bessere Verfügbarkeit von Komponenten im Jahr 2025 werden auch zu niedrigeren Kosten für IoT-Endprodukte führen, was die weitere Einführung beschleunigen könnte.

4. Neue technologische Entwicklungen

Das IOT zieht viele neue technologische Entwicklungen an, die das Wachstum bis 2025 und darüber hinaus vorantreiben werden. Zu diesen Innovationen gehören Veränderungen in der Computerarchitektur, die sich auf die Art und Weise auswirken, wie Daten in Rechenzentren und am Netzwerkrand gespeichert und verarbeitet werden. Dies führt zu weniger Datenbewegungen und einer energieeffizienteren Datenverarbeitung. Darüber hinaus wird die neue Chiplet-Packaging-Technologie dichtere und spezialisiertere chipbasierte Systeme ermöglichen, einschließlich der IoT-Geräte am Netzwerkrand und an den Endpunkten. Es gibt auch Bestrebungen, einen Teil des flüchtigen Speichers in nichtflüchtigen Speicher umzuwandeln, so dass IoT-Endgeräte mit mehr Speicher Daten mit geringerem Stromverbrauch speichern und verarbeiten können. Grundlegende Veränderungen in der Datenverarbeitung könnten in Zukunft mehr IoT-Anwendungen ermöglichen.

5. Disaggregation von Systemen ermöglicht effizientere Datenverarbeitung

Die Disaggregation herkömmlicher Rechenzentrumsserver und die Zusammenstellung virtueller Computersysteme werden eine effizientere Datenverarbeitung, einen geringeren Stromverbrauch und eine nachhaltigere Datenverarbeitung ermöglichen. Ein Großteil der in Rechenzentren verarbeiteten Daten stammt aus IoT-Anwendungen. Mit dem Wachstum des IoT wird auch die Datenverarbeitung zunehmen. Non-volatile Memory Express (NVMe), Compute Express Link (CXL) und die durch diese Standards ermöglichten Veränderungen in der Computerarchitektur werden die Online-Kosten für viele IoT-Anwendungen senken.

6. Neues Chip-Design und neue Standards

Das traditionelle Design von Halbleiterbauelementen erfährt mit der Einführung von Chiplets ebenfalls eine Disaggregation. Chiplets zerlegen viele der traditionellen CPU-Funktionen in kleinere Chips, die über Hochgeschwindigkeitsverbindungen in einem kleinen Gehäuse miteinander verbunden sind. Die GPUs führender Chiphersteller verwenden Chiplet-Architekturen. Im Jahr 2022 wurde ein Standard namens Universal Chiplet Interconnect Express (UCIe) eingeführt, der es ermöglicht, spezialisierte Chips von vielen Herstellern in einem kompakten Gehäuse zu kombinieren. Dieses neue Design ermöglicht die Herstellung spezialisierterer Halbleiter-Chip-Gehäuse für spezifische Anwendungen und schafft die Notwendigkeit für eine neue Art der Fertigung, um die Chips in einem UCIe-Gehäuse zu montieren. UCIe wird effizientere Halbleiterbauelemente für Rechenzentren, den Netzwerkrand und IoT-Endgeräte ermöglichen.

7. Neue nichtflüchtige oder persistente Speichertechnologien für das IoT

Niedrigere Preise für DRAM, NAND-Flash und andere wichtige Halbleiter für IoT-Geräte sowie die zunehmende Dichte dieser Speichergeräte werden dazu beitragen, die Kosten zu senken und die Leistung zu erhöhen. Zusätzlich zu diesen herkömmlichen Speichertechnologien werden in vielen IoT-Geräten neue nichtflüchtige oder persistente Speichertechnologien eingesetzt, insbesondere für die Codespeicherung in Designs unter 28 nm. Magnetoresistives RAM (MRAM) und resistives RAM (RRAM) werden beispielsweise in einigen IoT-Geräten für Verbraucher wie Wearables verwendet. Das Ersetzen von statischem RAM (SRAM) durch nichtflüchtigen Speicher wie MRAM ermöglicht stromsparendere Zustände, wenn das IoT-Gerät nicht aktiv genutzt wird. Bei Anwendungen mit begrenzter Energieversorgung, wie bei batteriebetriebenen Geräten, erhöht dieser Ansatz den Nutzen und die Lebensdauer einer Ladung für das IoT-Gerät.