Alla scoperta di Industrial Internet of Things

Cinquant’anni fa, quando pensavamo alla tecnologia industriale futuristica, immaginavamo robot agili e simili all’uomo. Mentre la robotica è avanzata, la vera svolta è la connettività. L'Industrial Internet of Things (IIoT) collega macchine, persone e sistemi in tempo reale, consentendo loro di condividere i dati e integrarsi con le piattaforme aziendali centrali.

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, potenziando le operazioni più resilienti e la crescita sostenibile del business.

Definizione IIoT

IIoT sta per Industrial Internet of Things — e come suggerisce il nome si riferisce all'uso della tecnologia Internet of Things che collega macchine, dispositivi e sensori, nelle applicazioni industriali. Quando 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 supportano tipicamente la comunicazione machine-to-machine (M2M) e la trasmissione regolare dei dati tra il sistema centrale e tutti i dispositivi integrati 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 utenti finali e sono più comunemente incorporate in cose come orologi intelligenti, assistenti digitali a controllo vocale, o elettrodomestici intelligenti e TV.

IIoT è un sottoinsieme di IoT e, sebbene sia guidato dalle stesse tecnologie di base, si concentra molto di più sull'automazione e sull'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 di un processo più complesso. Per offrire il massimo vantaggio a un'azienda, l'intelligenza artificiale e il machine learning devono essere applicati a tali dati per fornire informazioni accurate e ottimizzare i flussi di lavoro 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 possano accrescersi a vicenda.

Come funziona: la tecnologia IIoT

Affinché una rete IIoT sia efficace, deve fare due cose essenziali: collegare dispositivi e asset l'uno all'altro e un sistema centrale; e rendere possibile che i dati che raccolgono e trasmettono siano archiviati, gestiti, analizzati e messi a frutto.

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 i massicci 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 latenza e consumo energetico. Queste caratteristiche possono supportare un maggior numero di dispositivi in grado di inviare e ricevere segnali più velocemente per un'elaborazione dei 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 IoT gateway come telecamere e misuratori. Ciò consente agli asset IIoT di rilevare le condizioni nel loro ambiente, inclusa la vicinanza di altri oggetti, la pressione dell'aria o l'umidità, così come la velocità del motore, i livelli di fluido e altre condizioni meccaniche. Tutte queste informazioni possono quindi essere elaborate localmente per informare le azioni in tempo reale o essere trasmesse a un sistema centrale (ad esempio un ERP) tramite il cloud per l'analisi avanzata.
• Potenza di cloud computing e edge computing: le tecnologie cloud ed 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 storage 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 prendere sistemi in grado di elaborare e analizzare tali dati e portarli on-premise, fisicamente più vicino alla rete IIoT. Ciò aiuta a ridurre la latenza e i 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 alimentato da AI.
• AI e machine learning: le tecnologie di intelligenza artificiale e machine learning consentono alle aziende di elaborare i dati IIoT utilizzando l'analisi avanzata e predittiva. 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, quali feedback dei clienti, rapporti meteo, analisi di marketing e altro ancora. Man mano che i sistemi imparano nel tempo e man mano che i set di dati diventano più grandi e precisi, le aziende possono iniziare a raccogliere informazioni e conoscenze sempre più complesse e sofisticate per aiutarle 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 anche a rischio. Mentre la maggior parte delle aziende dispone di protocolli di sicurezza e accesso stretti intorno ai loro sistemi e database centrali, i loro dispositivi IoT sono a volte relativamente non protetti. Essenzialmente, possono fungere da finestre seminterrate, dando pieno accesso a un sistema che altrimenti è abbastanza sicuro tramite i suoi punti di ingresso convenzionali. Fortunatamente, i protocolli e le tecnologie di sicurezza sono in gran parte al passo con i progressi IIoT. Tuttavia, ciò che spesso è in ritardo sono i protocolli di sicurezza interaziendali che vengono 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 cyber-fisici

Come parte di un processo complessivo di trasformazione digitale, una rete IIoT fornisce un potente strumento per costruire una maggiore resilienza e competitività.

1. 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 con rapidità e decisione alle opportunità e ai rischi. Questi stessi dispositivi non solo inviano dati, ma possono anche ricevere istruzioni basate sull'analisi dei dati per adattare e ottimizzare i flussi di lavoro automatizzati.
2. Macchine più sane: i dispositivi e le macchine di 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 risparmi significativi sui costi.
3. Maggiore efficienza: Sfortunatamente, "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 che gravano sul passato. L'applicazione di analisi avanzate ai dati IIoT porta a raccomandazioni e strategie continue per aggiornare i processi, snellire i flussi di lavoro e ottenere una maggiore efficienza e produttività.
4. Gestione più intelligente dello stock: i clienti di oggi desiderano consegne del giorno successivo e una varietà e personalizzazione sempre maggiori. Ciò significa una rete più grande di magazzini più piccoli e distribuiti e un inventario più ampio con più singoli articoli. I dispositivi IIoT possono aiutare a collegare tutti questi magazzini, inventari e reti di consegna geograficamente esauriti, offrendo ai responsabili della supply chain (e ai clienti) un'idea in tempo reale di dove si trovano le scorte 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 gli inventari virtuali e fabbricare i prodotti di cui hanno bisogno, su richiesta e in sede.
5. 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 cuffie 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 stress ripetitivi e persino per informare nuovi flussi di lavoro più sicuri nel tempo.
6. Miglioramento del servizio clienti: le reti IIoT non collegano solo i dispositivi e le macchine all'interno di un'azienda, ma integrano anche l'esperienza e l'input del cliente.  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 ed esempi di IoT industriale

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

• Produzione intelligente: le aziende raccolgono i dati dal feedback dei clienti, dalle tendenze dei media e dal mercato globale. I sistemi alimentati dall'AI possono amalgamare questo e altri dati rilevanti per informare lo sviluppo del prodotto e il controllo della qualità. Sulla base di tali informazioni, 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 fanno sapere ai responsabili della supply chain dove si trovano i loro prodotti, quali fornitori li hanno e quanti sono in stock. 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 piccoli veicoli on-demand (inclusi anche biciclette e scooter). Adattando tali reti di veicoli a dispositivi o app IIoT e di tracciamento, i responsabili della supply chain possono mantenere una visione centralizzata di ogni veicolo della propria flotta, che si tratti di nave cargo 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 i dispositivi indossabili possono aiutarli a sentirsi più in controllo della loro cura, mentre sono connessi al loro fornitore di assistenza sanitaria. 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 chirurgici IIoT stanno migliorando costantemente dove la chirurgia remota e i dispositivi diagnostici avanzati consentiranno agli operatori sanitari in regioni sottosviluppate o isolate, di condividere input sensoriali e partner in tempo reale, con alcuni dei migliori medici e infermieri del mondo.
• Agricoltura: Per le imprese che dipendono dal tempo e dalle forze naturali, qualsiasi strumento che contribuisca a ridurre il rischio e la vulnerabilità è un'aggiunta gradita. Il settore agricolo moderno utilizza 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 la temperatura, l'umidità e altri fattori per creare un ambiente di coltivazione interno ideale per le piante.
• Gestione intelligente degli edifici: gli edifici dotati di dispositivi e sensori intelligenti offrono ai responsabili 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 e 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 dell'energia: la tecnologia IIoT ha miriadi di utilizzi 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 energia stanno utilizzando e quanto possono rivendere alla rete o ridistribuire come meglio ritengono opportuno.

I prossimi passi verso una trasformazione IIoT

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