L’iperconnessione che viene dall’IIoT

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Affrontiamo qui il tema dell’iperconnessione e dell’impiego dell’IoT nell’industria, analizzandone i rischi e le opportunità per le aziende

C on l’emergere di tecnologie come l’intelligenza artificiale (AI), l’Edge Computing, la tecnologia dei registri distribuiti (DLT) e la blockchain, l’IoT si è evoluto verso una nuova generazione che adotta modelli più complessi e avanzati, avvicinandosi al Tactile IoT/IIoT (Industrial Internet of Things). Le applicazioni di prossima generazione saranno caratterizzate da una connettività ‘iperconnessa’, con dispositivi intelligenti in grado di elaborare informazioni in tempo reale. I nuovi sistemi IIoT utilizzeranno tecnologie come machine learning e reti neurali per ottimizzare l’elaborazione delle informazioni e gestire dispositivi robotici, droni, assistenti digitali, veicoli autonomi, realtà aumentata e virtuale.

Verso nuove frontiere: il ‘tactile IoT’

L’evoluzione verso processi sempre più digitalizzati sta rivoluzionando molti settori industriali. Tra le innovazioni più rilevanti figura l’Internet of Things (IoT), che consiste in una rete di dispositivi fisici, veicoli, edifici e altri oggetti dotati di elettronica, software, sensori e connettività, che consente loro di raccogliere e scambiare dati. Questa iperconnessione, ossia la capacità di collegare in tempo reale macchine, processi e persone, sta trasformando radicalmente il mondo industriale, aprendo nuove opportunità ma anche esponendo le organizzazioni a rischi significativi. L’iperconnessione non riguarda solo l’incremento dei dispositivi connessi ma anche la complessità delle interazioni tra essi. Con l’adozione dell’IoT nell’industria, i confini tra mondo fisico e digitale si sono sfumati, creando un ecosistema interconnesso in cui i dati fluiscono senza interruzioni, migliorando l’efficienza, la produttività e la sicurezza industriale, ma ponendo anche sfide importanti, specialmente in termini di sicurezza e protezione dei dati. Un aspetto cruciale di questa evoluzione è la creazione di nuovi modelli di business, esperienze e servizi che offrono vantaggi a imprese, consumatori e industrie, garantendo al contempo sicurezza, privacy e affidabilità dei sistemi. Il concetto di ‘tactile Internet’ rappresenta una delle frontiere più avanzate dell’IoT/ IIoT, riferendosi a una rete che non solo consente la trasmissione di dati e informazioni, ma permette anche il controllo remoto in tempo reale di dispositivi e sistemi, con un feedback ‘tattile’ immediato. Questo tipo di rete è particolarmente rilevante in applicazioni dove la bassa latenza è cruciale, come la telechirurgia, la guida autonoma e l’automazione industriale avanzata. Il Tactile IoT/IIoT rappresenta un’evoluzione dell’IoT/IIoT tradizionale: mentre l’IoT si concentra principalmente sull’interconnessione e lo scambio di dati tra dispositivi, il Tactile IoT mira a offrire un’esperienza sensoriale che consente di controllare i dispositivi remoti con tale precisione e reattività da farli sembrare fisicamente presenti. Questo è possibile grazie all’integrazione di tecnologie avanzate, in primis il 5G, che garantisce una connettività ultraveloce e una latenza estremamente bassa, aspetti essenziali per trasmettere comandi e ricevere feedback in pochi millisecondi. L’Edge Computing, che permette di elaborare i dati in tempo reale vicino alla fonte, riduce ulteriormente la latenza e migliora la velocità di risposta elaborando le informazioni localmente, prima di trasmetterle alla rete centrale. Il feedback tattile, o ‘haptic feedback’, è una componente fondamentale del Tactile IoT, permettendo di fornire un feedback immediato, attraverso attuatori e sensori avanzati che replicano la sensazione di contatto, pressione o movimento, e trasmettendo queste percezioni in tempo reale attraverso la rete.

L’Internet of Thing nell’industria: IIoT

L’iperconnessione è un elemento chiave nell’attuale era della trasformazione digitale, caratterizzata dalla capacità di collegare un numero sempre maggiore di dispositivi, sistemi, persone e processi attraverso reti di comunicazione avanzate e integrate. Questo concetto non è solo il risultato dell’evoluzione tecnologica, ma è anche un potente motore di cambiamento, che sta trasformando il modo in cui le aziende operano, migliorando l’efficienza dei processi e creando nuove opportunità di business. L’iperconnessione permette di raccogliere, analizzare e utilizzare grandi quantità di dati in tempo reale, abilitando innovazioni tecnologiche che stanno ridefinendo il panorama industriale. Le prospettive di crescita per il mercato dell’IIoT sono estremamente positive. Gli analisti prevedono un aumento significativo del numero di dispositivi connessi nei prossimi anni, alimentato dalla crescente domanda di automazione, efficienza e sostenibilità. Le aziende che sapranno adattarsi a queste tendenze e investire nelle giuste tecnologie saranno in una posizione di vantaggio per cogliere nuove opportunità di mercato e rafforzare la loro competitività. L’IIoT rappresenta una trasformazione significativa nel funzionamento dei processi industriali. Questa tecnologia collega macchinari e dispositivi industriali a Internet, consentendo la comunicazione e lo scambio dati in tempo reale. Grazie a questo sistema interconnesso è possibile monitorare le operation, effettuare manutenzioni predittive e ottimizzare l’efficienza operativa. L’adozione dell’IIoT è in rapida crescita, con il 17% delle iniziative tecnologiche focalizzate su questo ambito e l’80% delle aziende che ha già integrato l’IoT nelle proprie operazioni. Ma come funziona l’IIoT? Esso si basa su elementi chiave come:

− sensori versatili, che raccolgono dati ambientali;

− Edge Computing, che opera in anticipo rispetto all’invio dei dati al cloud, per garantire tempi di risposta rapidi e un uso ridotto della larghezza di banda;

− Cloud Computing, che attraverso piattaforme dedicate archivia e analizza i dati raccolti dai dispositivi IIoT consentendo l’accesso remoto e la collaborazione;

− machine learning, che permette agli algoritmi di intelligenza artificiale di apprendere dai dati storici prevedendo tendenze e automatizzando i processi decisionali.

I principali processi dell’IIoT includono la raccolta, la trasmissione, l’elaborazione dei dati, l’analisi e l’automazione. Nella fase di raccolta, dispositivi intelligenti e sensori monitorano parametri quali, per esempio, temperatura, pressione e vibrazioni; tali dati sono poi trasmessi in tempo reale a sistemi centralizzati o al cloud per l’elaborazione, dove vengono analizzati tramite tecniche avanzate di machine learning per identificare modelli, prevedere le necessità di manutenzione e ottimizzare le operazioni. La fase di creazione di ‘insight’ trasforma i dati in informazioni utili per migliorare il processo decisionale e l’automazione dei processi. Infine, sulla base delle informazioni acquisite, i sistemi automatizzati possono modificare le operation in tempo reale, aumentando l’efficienza e la produttività degli impianti.

L’iperconnessione

Dal punto di vista tecnico, l’iperconnessione è resa possibile dall’integrazione di tecnologie avanzate come il 5G, l’Edge Computing e l’IoT che facilitano la comunicazione e l’interazione tra un’ampia gamma di dispositivi e sistemi. Il futuro dell’IIoT è strettamente legato all’evoluzione di AI e machine learning; l’integrazione di AI e IIoT permetterà ai dispositivi di prendere decisioni autonome migliorando l’efficienza e la precisione dei processi industriali. Componente essenziale dell’iperconnessione, l’IIoT consente ai dispositivi fisici di raccogliere e condividere dati attraverso la rete creando un sistema di produzione intelligente in cui macchinari, sensori e attuatori collaborano per ottimizzare i processi produttivi. Questo sistema rende i processi industriali più reattivi e consente decisioni rapide e informate, basate sull’analisi in tempo reale dei dati. L’iperconnessione ha un impatto profondo sull’economia globale, trasformando il modo in cui le aziende operano e competono: le imprese che adottano l’iperconnessione possono ottimizzare i processi operativi riducendo i costi e migliorando la qualità di prodotti e servizi, e ottenere un’efficienza produttiva maggiore e un vantaggio competitivo significativo. Uno dei principali vantaggi economici dell’iperconnessione è la possibilità di abilitare nuovi modelli di business, passando, per esempio, da una produzione di massa, standardizzata, alla personalizzazione di massa, adattando i prodotti alle esigenze specifiche dei clienti e creando nuove opportunità di guadagno. Inoltre, l’iperconnessione facilita la creazione di ecosistemi digitali in cui le aziende collaborano attraverso piattaforme comuni, condividendo dati e risorse per ottimizzare l’intera catena del valore. Questo modello di business collaborativo è particolarmente vantaggioso per le piccole e medie imprese, che possono accedere a risorse e competenze altrimenti per loro inaccessibili. Inoltre, l’iperconnessione aiuta a ridurre l’impatto ambientale delle attività industriali, ottimizzando i processi produttivi per ridurre gli sprechi e migliorare la sostenibilità.

Sinergie tra iperconnessione e IIoT

L’integrazione tra iperconnessione e IIoT rappresenta una delle sinergie più potenti della trasformazione digitale in corso. L’IIoT consente a dispositivi e macchinari di raccogliere e condividere dati in tempo reale creando un ambiente di produzione altamente reattivo e ottimizzato; l’iperconnessione amplifica queste capacità fornendo l’infrastruttura necessaria per una comunicazione continua e senza interruzioni tra tutti i componenti del sistema produttivo. Un vantaggio chiave dell’iperconnessione nell’ambito dell’IIoT è la possibilità di implementare soluzioni di manutenzione predittiva che riducono i tempi di fermo macchina e i costi di manutenzione prolungando la vita utile degli impianti. Inoltre, l’iperconnessione facilita l’integrazione di sistemi di automazione avanzata, come i robot collaborativi (cobot) e i veicoli a guida automatica (AGV). Questi sistemi possono comunicare tra loro e con altri componenti della fabbrica per coordinare le attività in modo efficiente e sicuro; queste tecnologie ottimizzano il funzionamento delle linee di produzione migliorando la produttività complessiva. L’iperconnessione offre numerose opportunità industriali che possono trasformare profondamente il modo in cui le aziende operano e competono. Nell’ambito dell’automazione e della robotica avanzata, consente l’integrazione e il coordinamento di sistemi automatizzati all’interno delle linee di produzione, migliorando l’efficienza e riducendo gli errori operativi; i robot industriali, poi, possono lavorare in modo più efficace eseguendo compiti complessi con precisione e rapidità. Nel contesto della personalizzazione di massa, trend rilevante a livello industriale, l’iperconnessione permette alle aziende di raccogliere dati sui consumatori, personalizzando prodotti e servizi in base alle specifiche esigenze di ciascun cliente aumentando la scalabilità. In termini di efficienza energetica e sostenibilità, l’iperconnessione consente di monitorare e ottimizzare il consumo energetico all’interno degli impianti produttivi. I dati raccolti sono utilizzati per implementare strategie di gestione energetica più efficienti e sostenibili, oltre ad abilitare il monitoraggio attivo e continuo della sicurezza dei lavoratori, per prevenire incidenti o intervenire tempestivamente in caso di anomalie o situazioni di rischio.

Benefici nel tempo

L’iperconnessione applicata all’ambito industriale offre benefici che si manifestano in diverse fasi temporali: a breve termine, le aziende possono ottenere miglioramenti immediati in termini di efficienza operativa e riduzione dei costi di manutenzione ottimizzando l’uso delle risorse; nel medio termine, l’integrazione di sistemi predittivi e adattivi aumenta la resilienza operativa migliorando la continuità delle attività; sul lungo periodo, infine, può rivoluzionare i modelli di business consentendo alle aziende di sviluppare nuove offerte basate sull’uso intensivo dei dati e sull’integrazione di servizi avanzati. Per quanto riguarda l’efficienza operativa, i dati raccolti dai sensori IIoT forniscono informazioni preziose per ottimizzare i processi industriali; inoltre, la capacità di monitorare in tempo reale l’andamento della produzione e le condizioni operative permette decisioni più informate e rapide riducendo sprechi e aumentando la produttività. Oltre a ciò, ’automazione dei processi, resa possibile dall’IIoT, libera risorse umane per attività più strategiche migliorando ulteriormente l’efficienza complessiva dell’azienda. Infine, in termini di nuovi modelli di business, uno dei più rilevanti è costituito dal passaggio dalla vendita di prodotti alla vendita di servizi, noto come Everything as a Service (XaaS) o Servitization. Questo approccio consente alle aziende di offrire soluzioni complete che includono prodotto, manutenzione, aggiornamento e altri servizi, tutti gestiti tramite piattaforme IIoT, generando nuove fonti di reddito e favorendo una relazione più stretta e continua con i clienti.

Punti di attenzione

Per sfruttare al meglio le tecnologie disponibili è essenziale disporre di un’infrastruttura di rete robusta e affidabile per gestire i grandi volumi di dati generati dai dispositivi IIoT; ciò richiede una sufficiente larghezza di banda, una rete sicura e la capacità di integrarsi con i sistemi esistenti. La visibilità centralizzata della connettività dei dispositivi è cruciale per il monitoraggio efficace e l’espansione delle implementazioni. Le organizzazioni devono garantire un accesso remoto sicuro alle apparecchiature e la capacità di risolvere rapidamente eventuali problemi. Implementare sistemi per il tracciamento in tempo reale degli asset può migliorare l’efficienza operativa, monitorando la posizione, le condizioni e le prestazioni delle attrezzature. Non si può trascurare poi il tema della sicurezza informatica: l’iperconnessione aumenta i rischi di violazioni e attacchi, rendendo vitale stabilire protocolli di sicurezza robusti per proteggere i dati e i sistemi da potenziali minacce. Le soluzioni IIoT devono essere scalabili per adattarsi alla crescita futura e ai progressi tecnologici, mantenendo la flessibilità necessaria per integrare nuovi dispositivi e tecnologie emergenti. Visto che uno dei processi fondamentali dell’IIoT è la gestione e l’analisi dei dati, è necessario adottare strategie efficaci per gestire il flusso di dati provenienti dai dispositivi. La trasformazione dei dati in insight richiede robuste capacità di elaborazione per analisi avanzate, ed è inoltre cruciale assicurarsi che le implementazioni siano conformi alle normative e agli standard del settore, comprese le leggi sulla privacy, la sicurezza e gli standard ambientali.

Rischi da non sottovalutare

Con l’aumento della connettività le organizzazioni devono affrontare nuove minacce cyber. Proteggere i dati sensibili è fondamentale per mantenere l’integrità dei sistemi e prevenire violazioni che potrebbero avere conseguenze devastanti. Ogni dispositivo connesso rappresenta una potenziale porta d’accesso per i cyber-criminali; un attacco ai sistemi di controllo potrebbe compromettere non solo i dati ma anche le operazioni dell’intera fabbrica, causando danni fisici alle infrastrutture e al personale. Per questi motivi la cybersecurity deve essere una priorità assoluta per le aziende che adottano l’IIoT, richiedendo investimenti significativi in tecnologie di protezione avanzate. L’uso massiccio di dispositivi IIoT solleva anche importanti questioni riguardanti la privacy e la protezione dei dati: la raccolta e l’analisi di grandi quantità di dati da parte dei sensori possono esporre informazioni sensibili a livello sia personale che industriale, per cui le aziende devono implementare politiche rigorose di gestione dei dati conformi alle normative, in modo da garantire che le informazioni raccolte siano protette e utilizzate eticamente. L’iperconnessione rende le aziende più vulnerabili ai guasti tecnologici e alle interruzioni di rete; la gestione di un numero crescente di dispositivi connessi e di flussi di dati complessi può rappresentare una sfida significativa richiedendo competenze tecniche specializzate. Questa complessità potrebbe portare a una dipendenza tecnologica che aumenta il rischio di interruzioni operative. Un malfunzionamento in un sistema IIoT critico potrebbe bloccare l’intera produzione. Inoltre, la necessità di aggiornare costantemente le tecnologie IIoT, per rimanere al passo con le nuove minacce e opportunità, può essere una sfida significativa, soprattutto per le piccole e medie imprese. Gli investimenti richiesti per implementare e mantenere tecnologie iperconnesse possono essere elevati, tali da dover valutare sempre il ritorno sugli investimenti. Le aziende che adottano l’IoT devono anche affrontare questioni di responsabilità e conformità. In caso di violazioni della sicurezza o di incidenti legati all’uso di dispositivi, possono sorgere controversie legali riguardanti la responsabilità dei danni. Se un guasto in un dispositivo, per esempio, provocasse un incidente sul lavoro, di chi sarebbe la responsabilità? Del produttore del dispositivo, del fornitore del software o dell’azienda che utilizza la tecnologia? Queste questioni evidenziano l’importanza di definire chiaramente ruoli e responsabilità nell’ecosistema IIoT tramite contratti e accordi legali ben strutturati. L’interoperabilità, infine, è un’ulteriore sfida nell’adozione dell’IIoT: l’uso di tecnologie sviluppate da fornitori diversi può rendere difficile l’integrazione di sistemi eterogenei in un’unica infrastruttura coerente. La mancanza di standard comuni può causare problemi di compatibilità, costi aggiuntivi e inefficienze operative. Superare queste sfide richiede la promozione della standardizzazione a livello industriale attraverso l’adozione di protocolli aperti e la collaborazione tra i diversi attori del settore.

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