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Istanbul vista dallo spazio

Che cos'è l'Internet of Things (IoT)?

In termini più generali, l'Internet of Things comprende qualsiasi oggetto – o “cosa” – collegabile a una rete Internet, dalle attrezzature di fabbrica alle autovetture, dai dispositivi mobili agli smart watch. Oggi, tuttavia, l'IoT ha assunto il significato più specifico di oggetti connessi provvisti di sensori, software e altre tecnologie che consentono loro di trasmettere e ricevere dati – da e verso altri oggetti. Se tradizionalmente la connettività è stata associata alle reti Wi-Fi, oggi il 5G e altre tipologie di piattaforme di rete si stanno dimostrando sempre più in grado di gestire ampi set di dati in modo rapido e affidabile.

 

Ovviamente, lo scopo ultimo della raccolta dei dati non è tanto quello di possedere questi dati, quanto invece di utilizzarli. Una volta che i dispositivi IoT hanno raccolto e trasmesso i dati, si tratta di analizzarli e di dare luogo a un'azione informata. Ed è qui che entrano in gioco le tecnologie di AI attraverso il rafforzamento delle reti IoT con la potenza dell'analitica avanzata e del machine learning.

 

Definizione di Internet of Things: oggetti e dispositivi (le “cose”) connessi e provvisti di sensori, software e altre tecnologie che consentono loro di trasmettere e ricevere dati – da e verso altri oggetti

Cos'è l'IoT

Come funziona l'IoT?

I dispositivi IoT hanno tutte le carte in regola per diventare i nostri occhi e le nostre orecchie quando non possiamo essere fisicamente sul posto. Grazie ai sensori di cui sono dotati, i dispositivi catturano i dati che noi potremmo vedere, sentire o percepire. Quindi, condividono quei dati attenendosi alle istruzioni e noi li analizziamo per rendere più consapevoli le nostre azioni o decisioni future, o per automatizzarle. Questo processo si articola in quattro fasi fondamentali:

Le quattro fasi principali dell'Internet of things

Come funziona la tecnologia IoT

 

  1. Acquisire i dati. Attraverso i sensori, i dispositivi IoT catturano i dati dall'ambiente in cui sono installati. Potrebbe trattarsi di una semplice rilevazione della temperatura o di una complessa trasmissione video in tempo reale.
  2. Condividere i dati. Sfruttando le connessioni di rete disponibili, i dispositivi IoT rendono questi dati accessibili tramite un cloud pubblico o privato, secondo le istruzioni.
  3. Elaborare i dati. A questo punto il software viene programmato per svolgere un compito in base a tali dati, per esempio azionare una ventola o trasmettere un avvertimento.
  4. Agire sulla base dei dati. I dati accumulati da tutti i dispositivi inclusi in una rete IoT vengono analizzati e trasformati in potenti insight su cui poggiare azioni e decisioni aziendali sicure.

Come si sono evolute le tecnologie IoT?

Se nel 2019 i dispositivi di IoT generavano circa 18 zettabyte di dati, secondo le previsioni di IDC entro il 2025 tale numero aumenterà di oltre il triplo, superando i 73 zettabyte, ovvero 73mila miliardi di gigabyte. Sebbene non sia possibile quantificare realmente i dati digitali in termini fisici, possiamo comunque dire che se tutti questi dati fossero copiati in floppy disk degli anni '90 e questi fossero posti uno accanto all'altro coprirebbero il percorso di andata e ritorno tra la Terra e la Luna per 5000 volte. L'evoluzione dell'IoT è stata il risultato della convergenza e del concomitante progresso di un insieme specifico di tecnologie.

 

  • Connettività: questa enorme crescita nei volumi dei dati di IoT non si sarebbe potuta avere senza una robusta connettività su Internet e in cloud per trasmetterli e inviarli. Allo stato attuale, per numerosi dispositivi IoT la capacità di trasmissione di dati complessi e voluminosi dipende dalla rete Wi-Fi a cui sono agganciati. Occorre tuttavia considerare i prossimi sviluppi del 5G e altre reti cellulari, e al riguardo un recente articolo di McKinsey prefigura l'impatto che ciò potrebbe avere e come potrebbe svincolare i dispositivi IoT dalle reti Wi-Fi.
  • Tecnologia dei sensori: con la costante ascesa della domanda di innovazione nel campo dei sensori IoT, il mercato è passato da pochi e costosi fornitori di nicchia a una produzione industriale di sensori a prezzi competitivi altamente globalizzata. Rispetto al 2004, il prezzo medio dei sensori IoT è sceso di oltre il 70%, parallelamente a una crescita alimentata dalla domanda sul piano della funzionalità e della diversificazione di tali prodotti.
  • Potenza di calcolo: i dati che saranno creati nei prossimi tre anni supereranno quelli accumulati nei 30 anni precedenti. Per utilizzare e sfruttare al meglio questi dati, le aziende moderne hanno bisogno di sempre più memoria e capacità di elaborazione. La corsa verso questo traguardo è stata veloce e competitiva, e ha giocato a favore dell'IoT in termini di rilevanza e applicabilità.
  • Intelligenza artificiale e machine learning: queste tecnologie offrono alle aziende la capacità non solo di gestire ed elaborare grandi quantità di dati IoT, ma anche di analizzarli e trarne insegnamento. I Big Data sono l'alimento preferito dell'AI e del machine learning. Quanto più vasti e diversificati saranno i set di dati, tanto più robusti e accurati saranno gli insight e l'intelligenza che l'analisi avanzata supportata dall'AI potrà fornire. L'ascesa dei dispositivi IoT si spiega anche e soprattutto con i passi avanti compiuti dall'intelligenza artificiale e dalla bramosia di quest'ultima per i dati da essi generati.
  • Cloud computing: così come la connettività è stata funzionale allo sviluppo dell'Internet of Things, anche l'affermazione del cloud computing è stata strettamente legata alla sua evoluzione. Grazie alla capacità di erogare potenza di elaborazione ed elevati volumi di archiviazione su richiesta, i servizi IoT in cloud hanno aperto la strada all'impiego dei dispositivi IoT per raccogliere e trasmettere set di dati sempre più grandi e complessi. Le soluzioni di cloud privato hanno inoltre reso possibile per le aziende di gestire maggiori volumi e tipi di dati IoT senza compromettere la sicurezza di un sistema chiuso. 
  • Edge computing: nonostante l'ampia dispersione geografica all'interno di una rete IoT, i dispositivi sono tutti collegati a un unico sistema centrale a cui trasmettono i dati. Man mano che crescono di volume, questi dati rischiano di monopolizzare la larghezza di banda e la capacità del cloud di un'azienda. Inoltre, è un dato di fatto che i dati richiedano tempo per essere acquisiti, trasmessi, elaborati e ricevuti presso la destinazione finale. Questo ritardo – noto come “latenza” – è un ulteriore elemento di inefficienza, specie per le aziende in cui il trattamento dei dati è particolarmente sensibile al fattore tempo. Le soluzioni di edge computing decentralizzano la potenza di calcolo di un sistema avvicinandola alla fonte dei dati. Questo spostamento è accompagnato dall'integrazione dei sistemi informatici localizzati, oltre che dall'incremento delle capacità di elaborazione all'interno degli stessi dispositivi IoT. I dati così processati attivano un'azione immediata in loco e vengono quindi trasmessi periodicamente – in un formato più strutturato e organizzato – al sistema centrale, sede di elaborazioni e analisi più avanzate.

I dati provenienti dai sensori vengono elaborati e visualizzati per migliorare il processo decisionale.

Che cos'è l'Industrial Internet of Things (IIoT)?

Con IIoT si intende l'utilizzo di macchine, dispositivi e sensori interconnessi nelle applicazioni industriali. Se gestiti tramite un moderno ERP con funzionalità di AI e machine learning, i dati generati dai dispositivi IIoT possono essere analizzati e sfruttati per migliorare efficienza, produttività, visibilità e altro ancora. Le reti IIoT supportano tipicamente la comunicazione da macchina a macchina (M2M) e, oltre alla trasmissione di dati, i dispositivi integrati IIoT ricevono regolarmente anche la programmazione dell'automazione dal sistema centrale.

Definizione di IIoT: con IIoT si intende l'utilizzo di macchine, dispositivi e sensori interconnessi nelle applicazioni industriali

Siamo nel pieno della quarta rivoluzione industriale – anche nota come Industry 4.0. In ciascuno dei casi passati, la “rivoluzione” è stata innescata dall'avvento di tecnologie che hanno sconvolto gli assetti esistenti. Nella prima rivoluzione industriale si è trattato della macchina a vapore, nella seconda è stata la volta della linea di montaggio e della produzione meccanizzata, mentre la terza ha avuto inizio con la nascita del computer. La rivoluzione che ha dato il via all'Industry 4.0 si declina nelle forme della digitalizzazione e dei sistemi ciberfisici, alla cui base ritroviamo l'IoT.

Qual è la differenza tra IoT e IIoT?

Le differenze risiedono non tanto nel funzionamento quanto nel modo in cui vengono utilizzati. Nella stragrande maggioranza dei casi, le soluzioni di IoT nel mondo vedono ancora il singolo individuo come utente finale, essendo impiegate prevalentemente in applicazioni come elettrodomestici smart, assistenti digitali o geolocalizzatori negli smartphone.

 

L'IIoT è un sottoinsieme dell'IoT e si basa sulle stesse tecnologie di base, ma il suo raggio d'azione specifico si sposta dall'utente isolato per abbracciare l'automazione e l'efficienza di un'intera organizzazione connessa. Nelle reti IIoT, la raccolta e la cura dei dati sono solo il primo passo di un processo più complesso. Per offrire il massimo vantaggio a un'organizzazione, l'intelligenza artificiale e il machine learning devono essere applicati a quei dati per ottenere informazioni accurate e ottimizzare i flussi di lavoro e i compiti automatizzati.

La tecnologia IIoT nei moderni settori industriali

  • Smart Manufacturing: le aziende raccolgono dati dal feedback dei clienti, dalle tendenze dei media e dal mercato globale. I sistemi supportati dall'intelligenza artificiale riescono a mettere assieme questi e altri dati pertinenti per informare lo sviluppo e il controllo qualità dei prodotti. Sulla base di questi insight, una rete IIoT di macchine e dispositivi robotici può essere automatizzata al fine di ottimizzare la realizzazione dei prodotti nelle fabbriche intelligenti.
  • Supply chain resilienti: le reti IIoT – così come i sistemi supportati dall'AI che presiedono al loro funzionamento – permettono ai responsabili delle supply chain di sapere, per esempio, dove si trovano i loro prodotti, presso quali fornitori e i livelli di scorte in magazzino. Gli stessi dispositivi e le macchine IIoT possono essere programmati all'istante per adattarsi a eventi e interruzioni in tempo reale, offrendo alle aziende una pianificazione di emergenza integrata e un vantaggio competitivo in termini di resilienza.
  • Logistica intelligente: l'effetto Amazon è l'espressione che descrive quell'atteggiamento diffuso presso i consumatori che ormai si attendono una consegna gratuita ed entro le 24 ore per praticamente qualsiasi bene acquistato. Per competere ed essere all'altezza di queste aspettative, le società di servizi logistici hanno dovuto disperdere geograficamente i loro magazzini e fare appello a partner terzi (3PL). In una rete logistica, le soluzioni IoT permettono ai responsabili di mantenere una visione centralizzata di ciascun veicolo della loro flotta – che si tratti di un drone o di una nave da carico. I dati inviati in tempo reale dai sensori IoT possono favorire il consolidamento dei carichi, riducendo gli sprechi e accelerando le consegne.
  • Settore sanitario: dal punto di vista dei pazienti, i dispositivi indossabili e di monitoraggio possono contribuire a farli sentire più partecipi delle terapie, sempre in collegamento con il medico. Quanto ai professionisti medici, i dati erogati da questi dispositivi possono tracciare un quadro più completo dello stato di salute del paziente. Il risultato è un approccio più consapevole e meticoloso alla diagnostica, al trattamento e al benessere generale.
  • Agricoltura: per le aziende che dipendono dalle condizioni meteorologiche e dalle forze della natura, qualsiasi strumento che concorra a ridurre rischi e vulnerabilità non può che essere accolto favorevolmente. La rivista Forbes sottolinea come il moderno settore agricolo si stia rivolgendo in misura crescente alle soluzioni IoT, aggiungendo che “Sono migliaia i sensori attualmente installati per migliorare la sostenibilità idrica, la raccolta di immagini, la produzione e la lavorabilità dei terreni.”

Scopri in che modo l'azienda del settore automobilistico INDEX-Werke si è avvalsa della tecnologia IoT per mantenere in funzione le macchine dei clienti durante la pandemia globale.

I sei principali vantaggi delle soluzioni IIoT

Nel quadro di un processo complessivo di trasformazione digitale, la rete IIoT rappresenta uno strumento efficace a favore della resilienza e della competitività.

 

  1. Più agilità: quando condividono i dati in tempo reale, i dispositivi IIoT contribuiscono a una rete di intelligence che raccoglie e analizza costantemente i dati, e apprende da essi. Le imprese possono così rispondere con rapidità e determinazione alle opportunità e ai rischi. Quegli stessi dispositivi, inoltre, non si limitano a inviare i dati, ma possono anche ricevere istruzioni basate sull'analisi dei dati per adattare e ottimizzare i loro flussi di lavoro automatizzati.
  2. Macchine in migliori condizioni: i dispositivi e le macchine inseriti in una rete IoT trasmettono senza soluzione di continuità registri operativi e dati prestazionali. Gli algoritmi di AI e machine learning utilizzano i dati di questi sensori per acquisire preziose conoscenze sulla manutenzione predittiva. Come conferma McKinsey, “La manutenzione predittiva riduce normalmente i tempi di fermo macchina dal 30 al 50% e prolunga la vita delle macchine dal 20 al 40%.”
  3. Maggiore efficienza: l'approccio ancora seguito da molte aziende nel definire le priorità delle esigenze operative è purtroppo quello del “finché funziona”. Questo atteggiamento si traduce in processi inefficienti che si tramandano anche dopo aver fatto abbondantemente il loro tempo. Quando una rete operativa incorpora dispositivi IoT, i dati raccolti e trasmessi sono al 100% oggettivi. L'applicazione dell'analitica avanzata a questi dati apre la via a raccomandazioni continue e strategie con cui aggiornare i processi, snellire i compiti e ottenere una maggiore efficienza.
  4. Gestione del magazzino più intelligente: le imprese statunitensi si sono affacciate al 2020 reduci da diversi anni di incertezze politiche e commerciali. Per molte di esse la pandemia non ha fatto altro che ribadire quanto vulnerabili e incapaci di prevedere fossero diventati i lori sistemi di gestione del magazzino. Una volta collegati a una rete IoT, dispositivi come le stampanti per produzione additiva (3D) riescono a ridurre la dipendenza dai partner di produzione esterni, permettendo alle aziende di mantenere scorte virtuali e di produrre gli articoli di cui hanno bisogno su richiesta.
  5. Lavoratori più sicuri: ogni ambiente industriale è fatalmente esposto al rischio di infortuni o lesioni. Oggi, molte aziende riescono ad arginare questo rischio con il ricorso a dispositivi IoT per la sicurezza sul luogo di lavoro. Questi inviano segnali tramite apparecchi indossabili come caschi per realtà virtuale oppure monitorano le dinamiche ricorrenti nei luoghi di lavoro per ristrutturare i reparti produttivi e di magazzino all'insegna della sicurezza e dell'ergonomia.
  6. Un miglior servizio al cliente: oltre a collegare dispositivi e macchine all'interno di un'azienda, le reti IIoT integrano esperienze e input provenienti dai clienti.  Questa integrazione si traduce in un'esperienza di acquisto più fluida, in una logistica più trasparente e personalizzata e in una maggiore capacità di assimilare il feedback e le preferenze dei clienti nella fabbricazione e nello sviluppo di nuovi prodotti.  L'interazione significativa e in tempo reale con i clienti porta a un modello di business più competitivo e resiliente.

Utilizzando l'Internet of Things, Endress+Hauser, azienda leader nella realizzazione di sistemi di automazione e strumenti di laboratorio, ha migliorato il flusso di lavoro, la manutenzione e i processi di business per abbattere i costi e contrarre i tempi.

Le soluzioni IIoT sono un passo importante verso la trasformazione digitale

Nel 2020, molte aziende hanno ricevuto un brusco avvertimento sull'importanza della resilienza e della visibilità in tutta la loro rete operativa. Le aziende che competono – e si affermano – nell'economia moderna non considerano più la trasformazione digitale come un optional a cui ricorrere in caso di necessità. Le aziende più evolute di oggi adottano senza riserve le moderne soluzioni digitali quali l'IIoT come strumenti indispensabili per centrare i propri obiettivi di successo e crescita.

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