Overzicht van Industrial Internet of Things

Vijftig jaar geleden, toen we dachten aan futuristische industriële technologie, dachten we aan behendige, mensachtige robots. Terwijl robotica gevorderd zijn, is connectiviteit de echte doorbraak. Het Industrial Internet of Things (IIoT) koppelt machines, mensen en systemen in realtime, waardoor ze data kunnen delen en integreren met centrale bedrijfsplatforms.

IIoT creëert een AI-aangedreven “systeem van systemen” dat data van de ene kant van het bedrijf tot het andere kan samenstellen, beheren en analyseren. Binnen dit systeem kunnen machines, mensen en andere systemen in realtime samenwerken, wat een veerkrachtigere bedrijfsvoering en duurzame bedrijfsgroei mogelijk maakt.

IIoT-definitie

IIoT staat voor het Industrial Internet of Things – en zoals de naam al doet vermoeden verwijst het naar het gebruik van Internet of Things-technologie die machines, apparaten en sensoren verbindt in industriële toepassingen. Wanneer deze wordt uitgevoerd door een moderne ERP met AI en machine learning, kunnen de gegevens die worden gegenereerd door IIoT-apparaten worden geanalyseerd en gebruikt om efficiëntie, productiviteit, zichtbaarheid en meer te verbeteren. IIoT-netwerken ondersteunen doorgaans de communicatie tussen machines (M2M) en de regelmatige overdracht van gegevens tussen het centrale systeem en alle IIoT-geïntegreerde apparaten. IIoT-technologie is ook een fundamenteel onderdeel van Industry 4.0-technologieën.

IIoT vs IoT

De verschillen tussen deze technologieën liggen minder in hoe ze werken en meer in hoe ze worden gebruikt. Het grootste deel van de IoT-oplossingen ter wereld heeft meestal individuen als hun eindgebruikers en wordt meestal opgenomen in zaken als slimme horloges, spraakgestuurde digitale assistenten of slimme apparaten en tv's.

IIoT is een subset van IoT, en hoewel het wordt aangedreven door dezelfde basistechnologieën, ligt de focus veel meer op automatisering en efficiëntie in een heel, verbonden organisatie-ecosysteem, in tegenstelling tot een geïsoleerde gebruiker. In IIoT-netwerken is het verzamelen en cureren van data slechts de eerste stap in een complexer proces. Om een bedrijf maximaal voordeel te bieden, moeten kunstmatige intelligentie en machine learning op die data worden toegepast om nauwkeurige inzichten te leveren en workflows en geautomatiseerde taken te optimaliseren. Menselijke gebruikers moeten ook zo naadloos mogelijk met deze apparaten kunnen communiceren om cyberfysieke netwerken te creëren waarin de beste menselijke en technologische vaardigheden elkaar kunnen versterken.

Hoe het werkt: IIoT-technologie

Om een IIoT-netwerk effectief te laten zijn, moet het twee essentiële dingen doen: apparaten en assets met elkaar verbinden en een centraal systeem; en het mogelijk maken dat de gegevens die ze verzamelen en verzenden, worden opgeslagen, beheerd, geanalyseerd en goed worden gebruikt.

Hiervoor zijn IIoT-netwerken afhankelijk van de volgende technologieën:

• Connectiviteit (en 5G): IIoT-netwerken hebben de capaciteit nodig om de enorme hoeveelheden gegevens die door machines en apparaten worden gegenereerd, te verzenden en te ontvangen. Dit is van oudsher zowel mogelijk als beperkt door de kracht van Wi-Fi-connectiviteit. Maar 5G en andere ontwikkelingen in cellulaire netwerken veranderen deze calculus, waardoor de bandbreedte wordt vergroot om grotere datasets te beheren, terwijl ook latentie en stroomverbruik worden verminderd. Deze kenmerken kunnen een groter aantal apparaten ondersteunen die sneller signalen kunnen verzenden en ontvangen voor een efficiëntere gegevensverwerking en een langere batterijduur.
• IIoT-sensoren: Tegenwoordig zijn sensoren meestal ingebouwd in nieuwe industriële apparatuur en machines.  Maar analoge machines en productieapparatuur kunnen ook worden uitgerust met IoT-gatewayapparaten zoals camera's en meters. Hiermee kunnen IIoT-assets omstandigheden in hun omgeving detecteren, waaronder de nabijheid van andere objecten, luchtdruk of vochtigheid, evenals motorsnelheid, vloeistofniveaus en andere mechanische omstandigheden. Al deze informatie kan vervolgens lokaal worden verwerkt om realtime acties te informeren of worden verzonden naar een centraal systeem (zoals een ERP) via de cloud voor geavanceerde analyse.
• De kracht van cloudcomputing en edge computing: zowel cloud- als edge computing-technologieën hebben de flexibiliteit en bruikbaarheid van IIoT aanzienlijk verbeterd. Via de cloud kunnen IIoT-netwerken een hoge mate van verwerkingsvermogen en opslagcapaciteit op aanvraag benutten. Dit betekent dat apparaten binnen het netwerk grotere en complexere datasets kunnen verzamelen en verzenden. Edge computing betekent simpelweg het nemen van systemen die die data kunnen verwerken en analyseren en ze on-premise kunnen brengen – fysiek dichter bij het IIoT-netwerk. Dit helpt latentie en vertragingen te verminderen en maakt het mogelijk om tijdgevoelige IIoT-gegevens in realtime te verwerken. Voor diepere, minder urgente analyses kunnen IIoT-gegevens periodiek naar het centrale AI-aangedreven systeem worden verzonden.
• AI en machine learning: technologieën voor kunstmatige intelligentie en machine learning maken het voor bedrijven mogelijk om IIoT-data te verwerken met behulp van geavanceerde en predictive analytics. Moderne databases en algoritmen voor machine learning helpen bedrijven ook om verschillende datasets en ongestructureerde en complexe data te beheren en te begrijpen. Met deze tools kunnen IIoT-data worden geanalyseerd in bijna onbeperkte combinaties met andere soorten data-inzichten, zoals feedback van klanten, weerrapporten, marketinganalyses en meer. Naarmate systemen in de loop van de tijd leren en datasets steeds nauwkeuriger worden, kunnen bedrijven steeds complexere en geavanceerdere inzichten en trainingen verzamelen om ze te helpen concurreren, geld te besparen en aan de behoeften van klanten te voldoen.
• Beveiliging voor cyberfysieke systemen: Dezelfde verbondenheid die het leven geeft aan IIoT-netwerken brengt hen ook in gevaar. Hoewel de meeste bedrijven beschikken over strenge beveiligings- en toegangsprotocollen rond hun centrale systemen en databases, zijn hun IoT-apparaten soms relatief onbeschermd. In wezen kunnen ze fungeren als kelderramen, waardoor ze volledige toegang hebben tot een systeem dat anders vrij veilig is via de conventionele ingangspunten. Gelukkig houden beveiligingsprotocollen en -technologieën grotendeels gelijke tred met de vooruitgang van IIoT. Wat echter vaak achterblijft, zijn bedrijfsoverkoepelende beveiligingsprotocollen die duidelijk worden gecommuniceerd en versterkt met elke werknemer en operator. Als dit nog niet het geval is, moeten beveiligingsstrategieën een topprioriteit worden voor elk modern bedrijf.

Zes belangrijkste voordelen van IIoT- en cyberfysieke systemen

Als onderdeel van een algemeen proces van digitale transformatie biedt een IIoT-netwerk een krachtig instrument voor het opbouwen van meer veerkracht en concurrentievermogen.

1. Verbeterde zakelijke flexibiliteit: wanneer IIoT-apparaten data in realtime delen, dragen ze bij aan een intelligentienetwerk dat voortdurend data verzamelt, analyseert en leert. Dit stelt bedrijven in staat om snel en daadkrachtig te reageren op kansen en risico's. En diezelfde apparaten verzenden niet alleen gegevens, maar kunnen ook instructies ontvangen op basis van data-analyse om hun geautomatiseerde workflows aan te passen en te optimaliseren.
2. Gezonde machines: Apparaten en machines in een IoT-netwerk verzenden continu operationele logs en prestatiegegevens. Algoritmen voor AI en machine learning gebruiken deze sensordata om waardevolle inzichten te verkrijgen in voorspellende en andere onderhoudsbehoeften, wat kan leiden tot aanzienlijke kostenbesparingen.
3. Meer efficiëntie: "als het niet kapot is" is helaas vaak het standpunt dat bedrijven innemen bij het prioriteren van hun operationele behoeften. Deze houding kan ertoe leiden dat inefficiënte verouderde processen voorbij hun primeur blijven. De toepassing van geavanceerde analytics op IIoT-gegevens leidt tot voortdurende aanbevelingen en strategieën voor het bijwerken van processen, het stroomlijnen van workflows en het bereiken van verhoogde efficiëntie en productiviteit.
4. Slimmer voorraadbeheer: klanten van vandaag willen levering van de volgende dag en steeds meer variatie en maatwerk. Dit betekent een groter netwerk van kleinere, meer gedistribueerde magazijnen en een bredere voorraad met meer individuele artikelen. IIoT-apparaten kunnen helpen om al deze geografisch gespreide magazijnen, voorraden en leveringsnetwerken aan te sluiten, zodat supplychainmanagers (en klanten) in realtime kunnen zien waar voorraden zich te allen tijde bevinden. En voor sommige producten kunnen apparaten, zoals additieve (3D) printers, de afhankelijkheid van fabrikanten op afstand verminderen, waardoor bedrijven virtuele voorraden kunnen behouden en de producten kunnen produceren die ze nodig hebben, op aanvraag en op locatie.
5. Veiligere werknemers: in elke industriële omgeving bestaat altijd het gevaar van letsel of belasting. Tegenwoordig verminderen veel bedrijven dit risico met het gebruik van IoT-apparaten voor veiligheid op de werkplek. Deze kunnen waarschuwingen geven via draagbare sensoren of VR-headsets gebruiken om werknemers te helpen hun zintuiglijke ervaringen samen te voegen met de precisie van slimme apparaten en machines. In productie-instellingen kunnen IIoT-apparaten ook worden uitgerust met sensoren om fysieke interactiviteit met hun menselijke tegenhangers te bewaken om hen te beschermen tegen onverwachte risico's of repetitieve belasting, en zelfs om nieuwe, veiligere workflows in de loop van de tijd te informeren.
6. Verbeterde klantenservice: IIoT-netwerken verbinden meer dan alleen de apparaten en machines binnen een bedrijf, maar integreren ook klantervaring en input.  Deze integratie resulteert in meer naadloze winkelervaringen, transparantere en persoonlijkere logistiek en een grotere mogelijkheid om feedback en voorkeuren van klanten te integreren in de productie en ontwikkeling van nieuwe producten. Realtime en betekenisvolle betrokkenheid bij klanten leidt tot een concurrerender en veerkrachtiger bedrijfsmodel.

Industriële IoT-toepassingen en voorbeelden

Met de mogelijkheid om de omstandigheden ter plaatse in realtime te monitoren en erover te rapporteren, beschikt IIoT-technologie over brede applicaties in moderne branchesectoren, vooral wanneer deze zijn geïntegreerd met AI-gestuurde analytics, geautomatiseerde processen en een eersteklas ERP.

• Slimme productie: bedrijven verzamelen data uit feedback van klanten, mediatrends en de wereldwijde markt. Systemen op basis van AI kunnen deze en andere relevante gegevens samenvoegen om productontwikkeling en kwaliteitscontrole te informeren. Op basis van dergelijke inzichten kan een IIoT-netwerk van machines en robotapparaten worden geautomatiseerd om de productie van producten in slimme fabrieken te optimaliseren.
• Veerkrachtige supply chains: via IIoT-netwerken kunnen supplychainmanagers weten waar hun producten zich bevinden, welke leveranciers ze hebben en hoeveel er op voorraad zijn. IIoT-apparaten en -machines kunnen ook direct worden geprogrammeerd om zich aan te passen aan realtime gebeurtenissen en verstoringen, waardoor bedrijven ingebouwde noodplanning en een concurrerende, veerkrachtige voorsprong krijgen.
• Intelligente logistiek: om aan de groeiende vraag naar snelheid en volume te voldoen, hebben logistieke dienstverleners hun bedrijfswagenpark moeten uitbreiden met netwerken van partners voor fijndistributie met kleine voertuigen op aanvraag (inclusief zelfs fietsen en scooters). Door dergelijke voertuignetwerken aan te sluiten op IIoT en tracking devices of apps, kunnen supply chain managers een gecentraliseerd beeld houden van elk voertuig in hun wagenpark, of het nu gaat om vrachtschip of e-bike. Realtime data van IoT-sensoren kunnen ook helpen om ladingen samen te voegen, verspilling te minimaliseren en leveringen te versnellen.
• Gezondheidszorg: vanuit het perspectief van patiënten kunnen IoT-monitoren en wearables hen helpen meer controle te krijgen over hun zorg, terwijl ze verbonden zijn met hun zorgverlener. Voor artsen kunnen de door deze hulpmiddelen aangeleverde gegevens een vollediger beeld geven van de gezondheid van de patiënt. Het resultaat is een meer geïnformeerde en grondige aanpak van diagnostiek, behandeling en algemeen welzijn. En in meer hands-on toepassingen verbeteren chirurgische IIoT-apparaten gestaag tot waar chirurgie op afstand en geavanceerde diagnostische hulpmiddelen zorgverleners in onderontwikkelde of geïsoleerde regio's in staat zullen stellen om zintuiglijke input te delen en in realtime samen te werken met enkele van de beste artsen en verpleegkundigen in de wereld.
• Landbouw: Voor bedrijven die afhankelijk zijn van weer en natuurlijke krachten, is elk hulpmiddel dat helpt risico's en kwetsbaarheid te verminderen een welkome aanvulling. De moderne landbouwsector gebruikt IoT-oplossingen voor alles, van precisielandbouw die water en andere hulpbronnen naar behoefte distribueert, tot het faciliteren van aeroponics in verticale boerderijen via sensoren die temperatuur, vochtigheid en andere factoren bewaken om een ideale binnenkweekomgeving voor planten te creëren.
• Slim gebouwbeheer: gebouwen die zijn uitgerust met slimme apparaten en sensoren geven facilitaire managers ongekend inzicht in activiteiten die ze kunnen gebruiken om geld te besparen, de gezondheid van de infrastructuur te verlengen en de energie-efficiëntie te verhogen. IIoT-sensoren verzamelen bijvoorbeeld granulaire, realtime gegevens over het HVAC-systeem, die kunnen worden gebruikt om verwarming in verschillende zones aan te passen, waar en wanneer nodig. Sensoren kunnen ook worden gebruikt om lekkages vroegtijdig te ontdekken om overstromingen te voorkomen of om trillingen, scheurformaties, blootstelling aan vocht en andere structurele integriteitsproblemen in oudere gebouwen te detecteren.
• Duurzame nutsbedrijven en energiebeheer: IIoT-technologie heeft talloze toepassingen in de energie- en nutssector, van het monitoren van gebruikspatronen tot het voorspellen van de vraag en het optimaliseren van het energieverbruik. In gedistribueerde micronetten kunnen energieverbruikers met zonnepanelen of andere alternatieve energiebronnen “prosumenten” worden - zien hoeveel stroom ze gebruiken en hoeveel ze kunnen terugverkopen aan het net of herverdelen zoals ze dat het beste vinden.

Volgende stappen voor een IIoT-transformatie

Een succesvolle bedrijfstransformatie is gebaseerd op goede veranderingsmanagementstrategieën en een inzet voor regelmatige en zinvolle communicatie in het hele bedrijf. Het bouwen van een IIoT-netwerk hoeft niet van de ene op de andere dag plaats te vinden. Het kan beginnen met een moderne cloud-ERP om u te helpen uw bedrijfsactiviteiten te centraliseren en te verenigen en geleidelijk aan te bouwen terwijl u slimme apparaten, slimme teams en slimme systemen verbindt en integreert.