Visão geral da Internet das Coisas Industrial

Há cinquenta anos, quando pensávamos em tecnologia industrial futurista, imaginávamos robôs ágeis e semelhantes aos humanos. Enquanto a robótica avançou, o verdadeiro avanço é a conectividade. A Internet das Coisas Industrial (IIoT) vincula máquinas, pessoas e sistemas em tempo real, permitindo que eles compartilhem dados e se integrem a plataformas de negócios centrais.

A IIoT cria um "sistema de sistemas" baseado em IA que pode organizar, gerenciar e analisar dados de uma ponta para outra. Nesse sistema, máquinas, pessoas e outros sistemas podem trabalhar juntos em tempo real, potencializando operações mais resilientes e crescimento sustentável dos negócios.

Definição de IIoT

IIoT significa Internet das Coisas Industrial e, como o nome sugere, refere-se ao uso da tecnologia Internet das Coisas que conecta máquinas, dispositivos e sensores em aplicações industriais. Quando executados por um ERP moderno com recursos de IA e Machine Learning, os dados gerados por dispositivos IIoT podem ser analisados e aproveitados para melhorar a eficiência, a produtividade, a visibilidade e muito mais. As redes IIoT normalmente suportam a comunicação máquina a máquina (M2M) e a transmissão regular de dados entre o sistema central e todos os dispositivos integrados com IIoT. A tecnologia IIoT também é um componente fundamental das tecnologias da Indústria 4.0.

IIoT vs IoT

As diferenças entre essas tecnologias estão menos na forma como elas funcionam e mais na forma como são usadas. A maior parte das soluções de IoT do mundo tendem a ter indivíduos como seus usuários finais e são mais comumente incorporadas a coisas como relógios inteligentes, assistentes digitais controlados por voz ou aparelhos inteligentes e TVs.

A IIoT é um subconjunto da IoT e, embora seja impulsionada pelas mesmas tecnologias básicas, seu foco é muito mais na automação e eficiência em todo um ecossistema organizacional conectado, em vez de um usuário isolado. Em redes IIoT, coletar e curar dados é apenas o primeiro passo em um processo mais complexo. Para oferecer o máximo benefício a uma empresa, a inteligência artificial e o machine learning devem ser aplicados a esses dados para fornecer insights precisos e otimizar workflows e tarefas automatizadas. Os usuários humanos também devem ser capazes de interagir com esses dispositivos o mais perfeitamente possível para criar redes ciber-físicas nas quais o melhor das habilidades humanas e tecnológicas podem se aumentar.

Como funciona: tecnologia IIoT

Para que uma rede IIoT seja eficaz, ela deve fazer duas coisas essenciais: conectar dispositivos e ativos entre si e um sistema central; e tornar possível que os dados que eles coletam e transmitem sejam armazenados, gerenciados, analisados e colocados em bom uso.

Para isso, as redes IIoT dependem das seguintes tecnologias:

• Conectividade (e 5G): as redes IIoT precisam da capacidade de enviar e receber os enormes volumes de dados gerados por máquinas e dispositivos. Isso tem sido tradicionalmente habilitado e limitado pelo poder da conectividade Wi-Fi. Mas o 5G e outros avanços nas redes celulares estão mudando esse cálculo, aumentando a largura de banda para gerenciar conjuntos de dados maiores, ao mesmo tempo em que reduz a latência e o consumo de energia. Essas características podem suportar um maior número de dispositivos capazes de enviar e receber sinais mais rapidamente para processamento de dados mais eficiente e maior duração da bateria.
• Sensores IIoT: hoje, os sensores são normalmente integrados em novos equipamentos e maquinários industriais.  Mas máquinas analógicas e equipamentos de fabricação também podem ser equipados com dispositivos de gateway IoT, como câmeras e medidores. Isso permite que os ativos da IIoT detectem condições em seu ambiente, incluindo a proximidade de outros objetos, pressão ou umidade do ar, bem como velocidade do motor, níveis de fluido e outras condições mecânicas. Todas essas informações podem ser processadas localmente para informar ações em tempo real ou ser transmitidas para um sistema central (como um ERP) por meio da nuvem para análise avançada.
• Poder de computação em nuvem e computação de borda: Tanto as tecnologias de computação em nuvem quanto de borda melhoraram muito a flexibilidade e a usabilidade da IIoT. Por meio da nuvem, as redes IIoT podem alavancar um alto grau de poder de processamento e capacidade de armazenamento sob demanda. Isso significa que os dispositivos dentro da rede podem reunir e transmitir conjuntos de dados maiores e mais complexos. Computação de borda significa simplesmente pegar sistemas que podem processar e analisar esses dados e trazê-los no local, fisicamente mais perto da rede IIoT. Isso ajuda a reduzir a latência e os atrasos e permite que os dados IIoT sensíveis ao tempo sejam processados em tempo real. Para uma análise mais profunda e menos urgente, os dados da IIoT podem ser enviados periodicamente para o sistema central baseado em IA.
• IA e Machine Learning: as tecnologias de inteligência artificial e Machine Learning permitem que as empresas processem dados da IIoT usando funções analíticas preditivas e avançadas. Bancos de dados modernos e algoritmos de machine learning também ajudam as empresas a gerenciar e entender diversos conjuntos de dados e dados não estruturados e complexos. Com essas ferramentas, os dados da IIoT podem ser analisados em combinações quase ilimitadas com outros tipos de insights de dados, como feedback do cliente, relatórios meteorológicos, funções analíticas de marketing e muito mais. À medida que os sistemas aprendem ao longo do tempo e à medida que os conjuntos de dados se tornam maiores e mais precisos, as empresas podem começar a reunir insights e aprendizados cada vez mais complexos e sofisticados para ajudá-los a competir, economizar dinheiro e atender às demandas dos clientes.
• Segurança para sistemas ciber-físicos: a mesma conectividade que dá vida às redes IIoT também as coloca em risco. Embora a maioria das empresas tenha protocolos rígidos de segurança e acesso em torno de seus sistemas e bancos de dados centrais, seus dispositivos IoT às vezes são relativamente desprotegidos. Essencialmente, eles podem agir como janelas do porão, dando acesso total a um sistema que, de outra forma, é bastante seguro através de seus pontos de entrada convencionais. Felizmente, protocolos e tecnologias de segurança estão acompanhando os avanços da IIoT. No entanto, o que muitas vezes fica para trás são os protocolos de segurança entre empresas que são claramente comunicados e reforçados a todos os funcionários e operadores. Se ainda não estiverem, as estratégias de segurança devem se tornar uma das principais prioridades de qualquer negócio moderno.

Os seis principais benefícios da IIoT e dos sistemas ciberfísicos

Como parte de um processo global de transformação digital, uma rede IIoT fornece uma ferramenta poderosa para criar maior resiliência e competitividade.

1. Maior agilidade nos negócios: quando os dispositivos IIoT compartilham dados em tempo real, eles contribuem para uma rede de inteligência que coleta, analisa e aprende continuamente com os dados. Isso permite que as empresas respondam a oportunidades e riscos com rapidez e capacidade de decisão. E esses mesmos dispositivos não só enviam dados, mas também podem receber instruções baseadas em análise de dados para adaptar e otimizar seus fluxos de trabalho automatizados.
2. Máquinas mais saudáveis: Dispositivos e máquinas em uma rede IoT transmitem continuamente logs operacionais e dados de desempenho. Os algoritmos de IA e Machine Learning usam esses dados do sensor para obter insights valiosos sobre necessidades preditivas e de outras necessidades de manutenção, o que pode levar a economias de custos significativas.
3. Maior eficiência: infelizmente, “se isso não for quebrado” é muitas vezes a postura que as empresas assumem ao priorizar suas necessidades operacionais. Essa atitude pode levar a processos legados ineficientes pendurados no passado. A aplicação de funções analíticas avançadas aos dados da IIoT leva a recomendações e estratégias contínuas de atualização de processos, simplificando fluxos de trabalho e alcançando maior eficiência e produtividade.
4. Gestão de estoquesmais inteligente: os clientes de hoje querem entrega no dia seguinte e variedade e personalização cada vez maiores. Isso significa uma rede maior de depósitos menores e mais distribuídos e um estoque mais amplo com mais itens individuais. Os dispositivos de IIoT podem ajudar a conectar todos esses depósitos, estoques e redes de entrega geograficamente espalhados, oferecendo aos gerentes da cadeia de suprimentos (e clientes) uma ideia em tempo real de onde os estoques estão em todos os momentos. E para alguns produtos, dispositivos, como impressoras aditivas (3D), podem reduzir a dependência de fabricantes remotos, permitindo que as empresas retenham estoques virtuais e fabricem os produtos de que precisam – sob demanda e no local.
5. Trabalhadores mais seguros: em qualquer ambiente industrial, há sempre o perigo de lesões ou desgaste. Hoje, muitas empresas estão reduzindo esse risco com o uso de dispositivos de segurança no local de trabalho da IoT. Eles podem fornecer avisos por meio de sensores vestíveis ou usar fones de ouvido VR para ajudar os trabalhadores a mesclar suas experiências sensoriais com a precisão de dispositivos e máquinas inteligentes. Nas configurações de produção, os dispositivos IIoT também podem ser equipados com sensores para monitorar a interatividade física com suas contrapartes humanas para ajudá-los a protegê-los de riscos inesperados ou tensão repetitiva – e até mesmo para informar novos fluxos de trabalho mais seguros ao longo do tempo.
6. Atendimento ao cliente aprimorado: as redes IIoT conectam mais do que apenas os dispositivos e máquinas dentro de uma empresa – elas também integram a experiência do cliente e as informações.  Essa integração resulta em experiências de compra mais perfeitas, logística mais transparente e personalizada e maior capacidade de incorporar feedback e preferências do cliente na produção e desenvolvimento de novos produtos. O engajamento significativo e em tempo real com os clientes leva a um modelo de negócios mais competitivo e resiliente.

Aplicativos e exemplos de IoT industrial

Com sua capacidade de monitorar e gerar relatórios sobre condições em tempo real, a tecnologia IIoT tem amplas aplicações em todos os setores industriais modernos, especialmente quando integrada a funções analíticas baseadas em IA, processos automatizados e um ERP de ponta.

• Produção inteligente: as empresas reúnem dados de feedback do cliente, tendências de mídia e mercado global. Os sistemas baseados em IA podem combinar esses e outros dados relevantes para informar o desenvolvimento de produtos e o controle de qualidade. Com base nesses insights, uma rede IIoT de máquinas e dispositivos robóticos pode ser automatizada para otimizar a produção de produtos em fábricas inteligentes.
• Cadeias de suprimentos resilientes: as redes de IIoT permitem que os gerentes da cadeia de suprimentos saibam onde estão seus produtos, quais fornecedores os têm e quantos estão em estoque. Dispositivos e máquinas de IIoT também podem ser programados rapidamente para se adaptarem a eventos e disrupções em tempo real, oferecendo às empresas um planejamento de contingência integrado e uma vantagem competitiva e resiliente.
• Logística inteligente: para atender à crescente demanda por velocidade e volume, os fornecedores de logística tiveram que aumentar suas frotas de veículos comerciais com redes de parceiros de entrega de última milha usando veículos pequenos sob demanda (incluindo até motos e scooters). Ao ajustar essas redes de veículos com IIoT e dispositivos ou aplicativos de rastreamento, os gerentes da cadeia de suprimentos podem manter uma visão centralizada de cada veículo em sua frota – seja navio de carga ou e-bike. Dados em tempo real de sensores IoT também podem ajudar a fundir cargas, minimizar desperdícios e acelerar entregas.
• Saúde: Do ponto de vista dos pacientes, monitores de IoT e wearables podem ajudá-los a se sentir mais no controle de seus cuidados, enquanto estão conectados ao seu provedor de serviços de saúde. Para os médicos, os dados fornecidos por esses dispositivos podem dar uma imagem mais completa da saúde do paciente. O resultado é uma abordagem mais informada e minuciosa para diagnósticos, tratamento e bem-estar geral. E em aplicações mais práticas, os dispositivos IIoT cirúrgicos estão melhorando constantemente para onde a cirurgia remota e os dispositivos de diagnóstico avançados permitirão que os profissionais de saúde em regiões subdesenvolvidas ou isoladas compartilhem informações sensoriais e se associem em tempo real, com alguns dos melhores médicos e enfermeiros do mundo.
• Agricultura: Para empresas dependentes do clima e das forças naturais, qualquer ferramenta que ajude a reduzir o risco e a vulnerabilidade é uma adição bem-vinda. O setor agrícola moderno está usando soluções de IoT para tudo, desde agricultura de precisão que distribui água e outros recursos conforme necessário, até a facilitação de aeroponia em fazendas verticais por meio de sensores que monitoram temperatura, umidade e outros fatores para criar um ambiente de crescimento interno ideal para as plantas.
• Gestão inteligente de edifícios: edifícios equipados com dispositivos e sensores inteligentes dão aos gerentes de instalações uma visibilidade sem precedentes das operações que eles podem usar para economizar dinheiro, prolongar a saúde da infraestrutura e aumentar a eficiência energética. Os sensores IIoT coletam dados granulares e em tempo real sobre o sistema HVAC, por exemplo, que podem ser usados para ajustar o aquecimento em diferentes zonas, onde e quando necessário. Sensores também podem ser usados para descobrir vazamentos precocemente para evitar inundações ou para detectar vibrações, formações de fissuras, exposição à umidade e outras preocupações de integridade estrutural em edifícios mais antigos.
• Gestão sustentável de energia e serviços públicos: a tecnologia IIoT tem inúmeros usos no setor de energia e serviços públicos, desde o monitoramento de padrões de uso até a previsão da demanda e a otimização do consumo de energia. Em microrredes distribuídas, permite que os consumidores de energia com painéis solares ou outras fontes de energia alternativas se tornem "prosumidores" - vendo a quantidade de energia que eles estão usando e o quanto eles podem vender de volta para a rede ou redistribuir conforme mais adequado.

Próximos passos para uma transformação da IIoT

Uma transformação empresarial bem-sucedida depende de boas estratégias de gestão de mudanças e de um compromisso com a comunicação regular e significativa em toda a empresa. A construção de uma rede IIoT não precisa acontecer da noite para o dia. Ele pode começar com um ERP na nuvem moderno para ajudar você a centralizar e unificar suas operações de negócios e criar gradualmente à medida que você conecta e integra dispositivos inteligentes, equipes inteligentes e sistemas inteligentes.