Industrial Internet of Things (IIOT)

L’Industrial Internet of Things è una branca dell’Internet of Things e rappresenta le architetture IoT utilizzabili in ambito industriale.

Il termine “Internet of Things” è stato usato per la prima volta nel 1999 dal ricercatore del MIT Kevin Ashton, cofondatore e direttore esecutivo di Auto-ID Center. Il ricercatore statunitense utilizzò questo termine riferendosi alla possibilità di etichettare e tracciare tutte le merci con marcatori RFID (piccole antenne da attaccare agli oggetti) durante una presentazione presso Procter & Gamble, multinazionale che commercializza migliaia di prodotti di consumo. Dopo l’intuizione di Ashton fu la società di consulenza statunitense Gartner a sviluppare e diffondere questo nome nelle diverse industrie. Fino al 2013 l’espressione “Internet delle cose” è rimasta utilizzata solo come termine tecnico, ma successivamente si è assistito a un vero e proprio boom nella diffusione di questo termine e della sua sigla (IoT)28.

Con l'avvento dell'IoT e l’aumento delle informazioni in rete diventa necessario attuare una soluzione al problema della sicurezza cibernetica (Cyber Security) nei sistemi di controllo industriali che garantisca la salvaguardia dei dati sensibili. La complessità dell'IoT impone che la sicurezza cibernetica venga prevista fin dalla fase di progettazione dei componenti che costituiscono il sistema di automazione. La trasformazione digitale dei processi produttivi, l'uso da parte delle aziende dei sistemi cloud, ma anche l’uso delle cripto valute, ha aumentato notevolmente la superficie di attacco da parte degli hacker nei confronti delle imprese e delle istituzioni, ha aumentato di fatto l’esposizione al cyber crime.

28_{TEMPORELLI M. COLORNI F., GAMUCCI B., 4 punto 0. Fabbriche, professionisti e prodotti della}

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Con l’Internet of Things, più dispositivi comunicano e interagiscono tra loro e con controller più centralizzati, in tal modo vengono garantite un’analisi decentrata e un processo decisionale che consenta risposte in tempo reale.

Un esempio giunge da Bosch Rexroth, un fornitore di sistemi di azionamento e controllo, che ha attrezzato un impianto di produzione per valvole con un processo di produzione semiautomatico e decentralizzato. I prodotti sono identificati da codici di identificazione a radiofrequenza e le stazioni di lavoro "sanno" quali fasi di produzione devono essere eseguite per ciascun prodotto e possono adattarsi per eseguire l'operazione specifica29. Pertanto, possiamo affermare che all’interno dell’Industria 4.0, l’Internet of Things è la componente più affascinante poiché porta nel mondo digitale anche gli oggetti, le cose, e non solo i computer e ci permette anche di dialogare con le macchine e gli oggetti. Con IoT, infatti, non si intende solamente una tecnologia che abilita la comunicazione tra device e device, ma intende una mescolanza di quattro elementi:

➢ le cose → devices dotatidi schede elettroniche miniaturizzate in grado di eseguire operazioni di misurazione e di attuazione con una dotazione sensoristica diversificata, che va dalle normali misurazioni di temperatura, umidità, vibrazione e peso a misurazioni più complesse come conducibilità elettrica, ph, scansione infrarossi, misurazione laser. Talvolta, direttamente sul dispositivo vengono già eseguite delle pre-elaborazioni del dato, calcoli, aggregazioni e correlazioni in modo da ridurre al minimo la quantità di dati di telemetria che viene fatta

29 _{RÜßMANN MICHEAL, MARKUS, LORENZ, GERBERT, PHILIPP, WALDNER, MANUELA,}

PASCAL, JAN JUSTUS, Boston Consulting Group, Industry 4.0: The Future of Productivity and Growth

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transitare sulla rete. In tale caso si predispone un tipo di architettura che viene chiamata Fog Computing30;

➢ le applicazioni utilizzate dalle persone → applicazioni web e mobile, tramite le quali gli utenti ottengono informazioni e prendono decisioni, in maniera più precisa e puntuale rispetto al tipo di esigenza. Oltre alle applicazioni web un’altra possibile nuova tendenza rispetto alle interfacce grafiche delle mobile apps, è rappresentata dalle piattaforme di messaggistica, che permettono una comunicazione a mezzo della voce o addirittura tramite visualizzazione di un viso virtuale;

➢ i dati e gli algoritmi di analisi → bisogna parlare non solo di dati ma soprattutto di algoritmi di analisi dei dati, che rendono possibile l’estrazione del valore da essi. In alcuni casi ciò avviene anche solo attraverso una semplice misurazione matematica, in altri attraverso un vero e proprio processo di normalizzazione, pulizia, campionamento e applicazione di algoritmi scientifico-statistici riconducibili alla tecnologia dell’intelligenza artificiale e alle reti neurali;

➢ i processi → quotidianamente ci confrontiamo continuamente con dei processi facilmente rappresentabili da diagrammi UML (Unifield Modeling Language) che ne determinano le caratteristiche e ne descrivono gli step, la sequenza e le possibili interazioni. L’IoT è sempre alla ricerca di nuovi use cases, che assumono enorme valore all’interno di un processo già consolidato, qualunque esso sia, trovando spazio per aggiungere componenti tecnologiche che rendono più efficiente e veloce il processo stesso, oltre che più sicuro ed economicamente vantaggioso.

30 _{Fog Computing: evoluzione del Cloud Computing, è un’architettura in cui si processano i dati più vicino} possibile al punto in cui vengono generati invece che raccoglierli tutti e inviarli al cloud perché vengano processati al centro della rete.

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Un esempio interessante, che vede applicare queste tecnologie all’interno dei processi, è il sistema dei parcheggi pubblici della città di San Francisco, l’obiettivo è quello di raggiungere in breve tempo il centro città a fronte di un costo accettabile. La città di San Francisco ha deciso di connettere le diverse aree di sosta attraverso dispositivi digitali, posti sia all’interno dei parcheggi coperti e sia nelle colonnine dei parchimetri con lo scopo di raccogliere in tempo reale le informazioni inerenti i posti disponibili e la durata residua dei posti occupati con riferimento ad aree predefinite nel territorio. Tali informazioni vengono rese disponibili all’utenza finale attraverso app che mostrano oltre al dato aggregato, anche il costo del parcheggio in tempo reale, cercando di favorire le aree meno affollate a discapito delle altre.31