Cos'è l'Industrial Internet of Things (IIoT)?

IIoT si riferisce all'uso della tecnologia Internet of Things (macchine, dispositivi e sensori connessi) nelle applicazioni industriali.

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Alla scoperta di Industrial Internet of Things

Cinquant’anni fa, quando pensavamo alla futuristica tecnologia industriale, spesso immaginavamo robot sempre più agili, con mani e gambe per imitare meglio la destrezza umana. L'aumento dell'Internet degli oggetti industriale ci ha dimostrato che avevamo ragione solo in parte. Naturalmente, i macchinari e i robot industriali sono diventati senza dubbio più sofisticati, ma dove il vero progresso è arrivato, è nella capacità di quei dispositivi industriali di esistere in una rete connessa in cui possono raccogliere dati e parlare tra loro – e con i sistemi aziendali centrali – in tempo reale.

IIoT crea un "sistema di sistemi" supportato dall'AI in grado di curare, gestire e analizzare i dati da un capo all'altro dell'azienda. All'interno di questo sistema, macchine, persone e altri sistemi possono lavorare insieme in tempo reale, promuovendo operazioni più resilienti e una crescita aziendale sostenibile.

Definizione IIoT

IIoT sta per Industrial Internet of Things, e come suggerisce il nome si riferisce all'uso della tecnologia Internet of Things (macchine, dispositivi e sensori connessi) nelle applicazioni industriali. Se gestiti da 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 in genere supportano la comunicazione da macchina a macchina (M2M) e la trasmissione regolare di dati tra il sistema centrale e tutti i dispositivi integrati con IIoT. La tecnologia IIoT è anche una componente fondamentale delle tecnologie Industry 4.0.

IIoT vs IoT

Le differenze tra queste tecnologie risiedono meno nel modo in cui funzionano e più nel modo in cui vengono utilizzate. La maggior parte delle soluzioni IoT del mondo tendono ad avere individui come loro utenti finali e sono più comunemente incorporati in cose come orologi intelligenti, assistenti digitali a controllo vocale o elettrodomestici e TV intelligenti.

L'IIoT è un sottoinsieme dell'IoT e, sebbene sia guidato dalle stesse tecnologie di base, si concentra molto di più sull'automazione e l'efficienza in un intero ecosistema organizzativo connesso, anziché su un utente isolato. Nelle reti IIoT, la raccolta e la cura dei dati è solo il primo passo in un processo più complesso. Per offrire il massimo beneficio a un'azienda, a tali dati devono essere applicati l'intelligenza artificiale e il machine learning per fornire insight accurati e ottimizzare i workflow e le attività automatizzate. Gli utenti umani devono anche essere in grado di interagire con questi dispositivi nel modo più fluido possibile per creare reti ciber-fisiche in cui il meglio delle capacità umane e tecnologiche possa rafforzarsi a vicenda.

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Come funziona: tecnologia IIoT

Perché una rete IIoT sia efficace, deve fare due cose essenziali: collegare dispositivi e asset tra loro e un sistema centrale; e rendere possibile che i dati che raccolgono e trasmettono siano archiviati, gestiti, analizzati e messi a buon uso.

A tal fine, le reti IIoT si basano sulle seguenti tecnologie:

Connettività (e 5G): le reti IIoT hanno bisogno della capacità di inviare e ricevere gli enormi volumi di dati generati da macchine e dispositivi. Questo è stato tradizionalmente abilitato e limitato dalla potenza della connettività Wi-Fi. Ma il 5G e altri progressi nelle reti cellulari stanno cambiando questo calcolo, aumentando la larghezza di banda per gestire set di dati più grandi, riducendo al contempo la latenza e il consumo energetico. Queste caratteristiche possono supportare un maggior numero di dispositivi in grado di inviare e ricevere i segnali più velocemente per un'elaborazione dati più efficiente e una maggiore durata della batteria.
Sensori IIoT: oggi i sensori sono tipicamente integrati in nuove attrezzature e macchinari industriali. Ma i macchinari analogici e le attrezzature di produzione possono anche essere dotati di dispositivi gateway IoT come telecamere e calibri. Ciò consente agli asset IIoT di rilevare le condizioni nel loro ambiente, tra cui la vicinanza di altri oggetti, la pressione dell'aria o l'umidità, nonché la velocità del motore, i livelli di fluidi e altre condizioni meccaniche. Tutte queste informazioni possono quindi essere elaborate localmente per informare le azioni in tempo reale o trasmesse a un sistema centrale (ad esempio un ERP) tramite il cloud per l'analisi avanzata.
Potenzadi cloud computing e edge computing: le tecnologie cloud e edge computing hanno notevolmente migliorato la flessibilità e l'usabilità dell'IIoT. Attraverso il cloud, le reti IIoT possono sfruttare un elevato grado di potenza di elaborazione e capacità di archiviazione su richiesta. Ciò significa che i dispositivi all'interno della rete possono raccogliere e trasmettere insiemi di dati più grandi e complessi. Edge computing significa semplicemente adottare sistemi in grado di elaborare e analizzare tali dati e avvicinarli fisicamente alla rete IIoT. Ciò aiuta a ridurre latenza e ritardi e consente l'elaborazione in tempo reale dei dati IIoT sensibili al tempo. Per analisi più approfondite e meno urgenti, i dati IIoT possono essere inviati periodicamente al sistema centrale supportato dall'AI.
AI e machine learning: le tecnologie di intelligenza artificiale e machine learning consentono alle aziende di elaborare i dati IIoT utilizzando analisi avanzate e predittive. I moderni database e algoritmi di machine learning aiutano anche le aziende a gestire e dare un senso a set di dati diversi e dati non strutturati e complessi. Con questi strumenti, i dati IIoT possono essere analizzati in combinazioni quasi illimitate con altri tipi di insight sui dati, come il feedback dei clienti, i report meteorologici, le analisi di marketing e altro ancora. Man mano che i sistemi imparano nel tempo e gli insiemi di dati diventano più grandi e precisi, le aziende possono iniziare a raccogliere insight e apprendimenti sempre più complessi e sofisticati per aiutarli a competere, risparmiare denaro e soddisfare le richieste dei clienti.
Sicurezza per i sistemi cyber-fisici: La stessa connettività che dà vita alle reti IIoT li mette a rischio. Mentre la maggior parte delle aziende ha stretti protocolli di sicurezza e accesso intorno ai loro sistemi e database centrali, i loro dispositivi IoT sono a volte relativamente non protetti. Essenzialmente, possono agire come finestre sotterranee, dando pieno accesso a un sistema che è altrimenti abbastanza sicuro attraverso i suoi punti di ingresso convenzionali. Fortunatamente, i protocolli e le tecnologie di sicurezza sono in gran parte al passo con i progressi dell'IIoT. Ciò che spesso è in ritardo, tuttavia, sono i protocolli di sicurezza interaziendali che sono chiaramente comunicati e rafforzati a ogni dipendente e operatore. Se non lo sono già, le strategie di sicurezza devono diventare una priorità assoluta per qualsiasi azienda moderna.

I sei principali vantaggi dell'IIoT e dei sistemi ciberfisici

Nell'ambito di un processo globale di trasformazione digitale, una rete IIoT fornisce un potente strumento per rafforzare la resilienza e la competitività.

Maggiore agilità aziendale: quando i dispositivi IIoT condividono i dati in tempo reale, contribuiscono a una rete di intelligence che raccoglie, analizza e apprende continuamente dai dati. Ciò consente alle aziende di rispondere alle opportunità e ai rischi con rapidità e decisione. E quegli stessi dispositivi non solo inviano dati ma possono anche ricevere istruzioni basate sull'analisi dei dati per adattare e ottimizzare i loro flussi di lavoro automatizzati.
Macchine più sane: i dispositivi e le macchine in una rete IoT trasmettono continuamente registri operativi e dati sulle prestazioni. Gli algoritmi di AI e machine learning utilizzano questi dati dei sensori per ottenere informazioni preziose sulle esigenze di manutenzione predittiva e di altro tipo, il che può portare a notevoli risparmi sui costi. Infatti, secondo McKinsey, “la manutenzione predittiva in genere riduce i tempi di fermo macchina dal 30% al 50% e aumenta la vita delle macchine dal 20% al 40%”.
Maggiore efficienza: purtroppo, “se non è rotto” è spesso la posizione che le aziende assumono quando danno priorità alle loro esigenze operative. Questo atteggiamento può portare a processi preesistenti inefficienti appesi al loro primato. L'applicazione dell'analisi avanzata ai dati IIoT porta a raccomandazioni e strategie continue per l'aggiornamento dei processi, la semplificazione dei flussi di lavoro e il raggiungimento di una maggiore efficienza e produttività.
Gestione più intelligente dello stock: i clienti di oggi desiderano una consegna del giorno successivo e una varietà e una personalizzazione sempre maggiori. Ciò significa una rete più grande di magazzini più piccoli e distribuiti e un inventario più ampio con più articoli singoli. I dispositivi IIoT possono aiutare a collegare tutti questi magazzini, stock e reti di consegna geograficamente distribuiti, offrendo ai responsabili della supply chain (e ai clienti) un'idea in tempo reale di dove si trovano gli stock in qualsiasi momento. E per alcuni prodotti, i dispositivi, come le stampanti additive (3D), possono ridurre la dipendenza dai produttori remoti, consentendo alle aziende di conservare le scorte virtuali e fabbricare i prodotti di cui hanno bisogno, su richiesta e in loco.
Lavoratori più sicuri: in qualsiasi ambiente industriale, c'è sempre il pericolo di lesioni o di tensione. Oggi, molte aziende stanno riducendo questo rischio con l'uso di dispositivi IoT per la sicurezza sul luogo di lavoro. Questi possono fornire avvisi tramite sensori indossabili o utilizzare gli auricolari VR per aiutare i lavoratori a fondere le loro esperienze sensoriali con la precisione di dispositivi e macchine intelligenti. Nelle impostazioni di produzione, i dispositivi IIoT possono anche essere dotati di sensori per monitorare l'interattività fisica con le loro controparti umane per proteggerli da rischi imprevisti o tensioni ripetitive e persino per informare nuovi flussi di lavoro più sicuri nel tempo.
Miglioramento del servizio clienti: le reti IIoT non si limitano a connettere dispositivi e macchine all'interno di un'azienda, ma integrano anche la customer experience e l'input. Questa integrazione si traduce in esperienze di acquisto più fluide, una logistica più trasparente e personalizzata e una maggiore capacità di incorporare il feedback e le preferenze dei clienti nella produzione e nello sviluppo di nuovi prodotti. Un coinvolgimento significativo e in tempo reale con i clienti porta a un modello di business più competitivo e resiliente.

Applicazioni IoT industriali ed esempi

Grazie alla sua capacità di monitorare e riferire sulle condizioni sul campo in tempo reale, la tecnologia IIoT dispone di ampie applicazioni in tutti i settori industriali moderni, specialmente se integrata con l'analisi supportata dall'AI, i processi automatizzati e un ERP leader di settore.

Smart Manufacturing: le aziende raccolgono dati dal feedback dei clienti, dalle tendenze dei media e dal mercato globale. I sistemi alimentati dall'AI possono unire questo e altri dati rilevanti per informare lo sviluppo del prodotto e il controllo di qualità. Sulla base di tali insight, una rete IIoT di macchine e dispositivi robotici può essere automatizzata per ottimizzare la produzione di prodotti nelle fabbriche intelligenti.
Supply chain resilienti: le reti IIoT consentono ai responsabili della supply chain di sapere dove si trovano i loro prodotti, quali fornitori hanno e quanti sono in magazzino. I dispositivi e le macchine IIoT possono anche essere programmati al volo per adattarsi a eventi e interruzioni in tempo reale, offrendo alle aziende una pianificazione di emergenza integrata e un vantaggio competitivo e resiliente.
Logistica intelligente: per soddisfare la crescente domanda di velocità e volume, i fornitori di servizi logistici hanno dovuto aumentare le loro flotte di veicoli commerciali con reti di partner di consegna dell'ultimo miglio che utilizzano veicoli di piccole dimensioni su richiesta (comprese biciclette e scooter). Montando tali reti di veicoli con IIoT e dispositivi di tracciamento o app, i responsabili della supply chain possono mantenere una visione centralizzata di ogni veicolo della propria flotta, sia che si tratti di nave da carico o e-bike. I dati in tempo reale provenienti dai sensori IoT possono anche aiutare ad amalgamare i carichi, ridurre al minimo gli sprechi e velocizzare le consegne.
Assistenza sanitaria: dal punto di vista dei pazienti, i monitor IoT e gli indossabili possono aiutarli a sentirsi più sotto controllo delle loro cure, per tutto il tempo connessi al loro operatore sanitario. Per i medici, i dati forniti da questi dispositivi possono fornire un quadro più completo della salute del paziente. Il risultato è un approccio più informato e approfondito alla diagnostica, al trattamento e al benessere generale. E in applicazioni più pratiche, i dispositivi IIoT chirurgici stanno migliorando costantemente fino a dove la chirurgia remota e i dispositivi diagnostici avanzati consentiranno agli operatori sanitari nelle regioni sottosviluppate o isolate, di condividere input sensoriali e partner in tempo reale, con alcuni dei migliori medici e infermieri al mondo.
Agricoltura: per le imprese dipendenti dalle condizioni meteorologiche e dalle forze naturali, qualsiasi strumento che contribuisca a ridurre i rischi e la vulnerabilità è un'aggiunta gradita. Secondo la rivista Forbes, il settore agricolo moderno sta utilizzando soluzioni IoT per tutto, dall'agricoltura di precisione che distribuisce acqua e altre risorse in base alle esigenze, alla facilitazione dell'aeroponica nelle aziende agricole verticali attraverso sensori che monitorano temperatura, umidità e altri fattori per creare un ambiente di coltivazione indoor ideale per le piante.
Gestione intelligente degli edifici: gli edifici dotati di dispositivi e sensori intelligenti offrono ai gestori degli impianti una visibilità senza precedenti sulle operazioni che possono utilizzare per risparmiare denaro, prolungare la salute delle infrastrutture e aumentare l'efficienza energetica. I sensori IIoT raccolgono dati granulari in tempo reale sul sistema HVAC, ad esempio, che possono essere utilizzati per regolare il riscaldamento in diverse zone, dove e quando necessario. I sensori possono anche essere utilizzati per scoprire le perdite precocemente per prevenire le inondazioni o per rilevare vibrazioni, formazioni di crepe, esposizione all'umidità e altri problemi di integrità strutturale negli edifici più vecchi.
Utilities sostenibili e gestione energetica: la tecnologia IIoT ha una miriade di usi nel settore dell'energia e delle utilities, dal monitoraggio dei modelli di utilizzo alla previsione della domanda e all'ottimizzazione del consumo energetico. Nelle microgriglie distribuite, consente ai consumatori di energia con pannelli solari o altre fonti di energia alternative di diventare "prosumatori" - vedere quanta potenza stanno utilizzando e quanto possono o restituire alla rete o ridistribuire come meglio credono.

I prossimi passi verso una trasformazione dell'IIoT

Una trasformazione aziendale di successo si basa su buone strategie di gestione del cambiamento e su un impegno a una comunicazione regolare e significativa in tutta l'azienda. La creazione di una rete IIoT non deve avvenire dall'oggi al domani. Può iniziare con un moderno ERP cloud per aiutarti a centralizzare e unificare le operazioni aziendali e a creare gradualmente man mano che connetti e integri dispositivi intelligenti, team intelligenti e sistemi intelligenti.

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