Industrial Internet of Things (IIOT)

L’Industrial Internet of Things, spesso conosciuto con l’acronimo IIoT o semplicemente IoT, rappresenta senza dubbio uno dei più importanti pilastri tecnologici del paradigma industriale emergente, essendo la tecnologia abilitante maggiormente citata a livello internazionale sia in letteratura sia nei programmi dei singoli governi per il rilancio dell’industria e definita come indispensabile per la nascita e la propagazione del fenomeno. L’IoT, immaginato come una rete globale di macchine e dispositivi in grado di interagire tra loro59, rappresenta un sistema all’interno del quale gli oggetti fisici sono connessi ad Internet e corredati da componenti elettroniche incorporate (quali sensori, RFId, WSNs60 _ecc.)61_{. L’uso combinato di tali dispositivi, insieme ad altre tecnologie} emergenti, consentiranno una metamorfosi delle aziende manifatturiere tradizionali in fabbriche intelligenti, le cosiddette Smart Factories. L’utilizzo di sensori wireless, codici a barre e l’identificazione a radiofrequenza rappresentano tutti esempi di tecnologie che contribuiscono ad accrescere la messa a terra dell’Internet of Things62 _{con l’intento di} rendere le cose che ci circondano comunicanti e interconnesse tra loro e al fine di garantire il raggiungimento di obiettivi comuni. Le apparecchiature e i prodotti necessitano di risorse intelligenti, digitali e di rete per assicurare il funzionamento del sistema integrato. La raccolta e la trasmissione dei dati tra diversi dispositivi è consentita dall’infrastruttura

59 _{Lee, I., & Lee, K. (2015). The Internet of Things (IoT): Applications, investments, and challenges for}

enterprises. Business Horizons, 58(4), 431-440.

60 _{I sistemi WSN e RFId forniscono un eccellente infrastruttura per l’acquisizione, la distribuzione e}

l’elaborazione dei dati. RFId (Radio-Frequency Identification): per identificazione a radiofrequenza si intende una tecnologia composta da microchip che trasmettono ad un dispositivo ricevente in connessione wireless le informazioni relative all’oggetto cui sono associati. WSNs (Wireless-Sensor Networks): sono reti di sensori wireless intelligenti usati in una fabbrica intelligente sia per il monitoraggio, l’acquisizione e la registrazione dei dati sia per la misurazione e il controllo dei sistemi. Chen, B., Wan, J., Shu, L., Li, P., Mukherjee, M., & Yin, B. (2018). Smart Factory of Industry 4.0: Key Technologies, Application Case, and Challenges. IEEE Access, 6, 6505-6519.

61 _{Shrouf, F., Ordieres, J., & Miragliotta, G. (2014, December). Smart factories in Industry 4.0: A review}

of the concept and of energy management approached in production based on the Internet of Things paradigm. In Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM), 2014 IEEE International Conference on (pp. 697-701). IEEE.

62 _{Zhang, Y., Ren, S., Liu, Y., & Si, S. (2017). A big data analytics architecture for cleaner manufacturing}

tecnologica informatica dell’IoT, la quale porta conseguentemente all’identificazione, alla localizzazione, al tracciamento e al monitoraggio dei diversi oggetti63_{. L’Internet} delle Cose rispetto al tradizionale sistema embedded rappresenta un ulteriore applicazione dotata di un maggior numero di livelli e avvolta da una complessità superiore; infatti oltre alle applicazioni in tempo reale, visualizzate sul livello della percezione, possiede anche la possibilità di garantire l’elaborazione e l’analisi dei dati utilizzati nel livello di applicazione64. Gli oggetti fisici, attraverso l’IoT (sistema basato su oggetti e reti intelligenti), sono integrati in una rete di informazioni all’interno della quale possono rivestire un ruolo di primaria importanza divenendo protagonisti attivi nei processi aziendali, possono comunicare informazione sul proprio stato, sui processi di produzione all’interno dei quali si trovano, sulla pianificazione delle manutenzione e del controllo di specifici impianti e macchinari, sull’ambiente circostante e molte altre peculiarità65_{. Al} giorno d’oggi, in produzione, la presenza di sistemi integrati attraverso la rete costituiscono un importante fattore di supporto all’infrastruttura industriale tant’è che la maggior parte delle catene di produzione utilizza sistemi embedded al fine di garantirne l’autocontrollo nei processi e la comunicazione tra macchinari, tra macchinari e persone e tra le persone stesse. Lo scopo principale, a livello industriale, è quello di fare in modo che ogni parte della fabbrica sia basata sulla rilevazione automatica, sulla selezione automatica e l’applicazione automatica. L’applicazione dei sistemi basati sull’IoT non porterà solamente ad un cambiamento radicale nel modo di produrre e di gestire la maggior parte delle industrie tradizionali ma anche ad un incremento importante dei benefici economici e sociali (es. il miglioramento della qualità della vita)66.

Sorge dunque spontaneo domandarsi quali siano i principali benefici e limiti per le imprese che intendono o hanno già provveduto all’adozione dell’Internet of Things.

Innanzitutto occorre ricordare come il vero valore dell’IoT può essere realizzato a livello aziendale quando i dispositivi connessi sono in grado di comunicare tra loro ed integrarsi

63 _{Li, G., Hou, Y., & Wu, A. (2017). Fourth Industrial Revolution: technological drivers, impacts and coping}

methods. Chinese Geographical Science, 27(4), 626-637.

64 _{Wan, J., Cai, H., & Zhou, K. (2015, January). Industrie 4.0: enabling technologies. In Intelligent}

Computing and Internet of Things (ICIT), 2014 International Conference on (pp. 135-140). IEEE.

65 _{Shrouf, F., Ordieres, J., & Miragliotta, G. (2014, December). Smart factories in Industry 4.0: A review}

of the concept and of energy management approached in production based on the Internet of Things paradigm. In Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM), 2014 IEEE International Conference on (pp. 697-701). IEEE.

66 _{Wan, J., Cai, H., & Zhou, K. (2015, January). Industrie 4.0: enabling technologies. In Intelligent}

con i vari sistemi facenti parte della più ampia catena del valore e con quelli presenti in azienda. Vengono individuati, sulla base dei suggerimenti presenti in letteratura e dei progressi tecnologici, tre ambiti di applicazione aziendale dell’IoT67 e al quale sono collegati diversi benefici:

1) Monitoraggio e controllo: grazie all’Intenet delle cose, vengono raccolti i dati sullo status delle apparecchiature, sulle loro performance, sull’utilizzo di energia da parte dei dispositivi e sulle condizioni ambientali circostanti consentendo al personale e\o controllori automatizzati di monitorare continuamente in tempo reale le prestazioni e ovunque si trovino. Tale sistema permette di individuare le potenziali aree di miglioramento, di fare previsioni sui possibili risultati futuri e di ottimizzare le operazioni (es. manutenzione predittiva) con conseguente riduzione dei costi, incremento della produttività e delle performance aziendali (es. minori prodotti difettosi). In ambito di automazione domestica, ad esempio, la Verizon Home Monitoring and Control network ha sviluppato una tecnologia di comunicazione wireless per garantire ai dispositivi domestici, compatibili con l’IOT, di essere controllati e monitorati da remoto (es. tramite smartphone, tablet o computer), rappresentante una proposta di valore per le famiglie senza precedenti. Un ulteriore esempio, in ambito automobilistico, è rappresentato dal progetto di ricerca congiunto, lanciato da Ford ed Intel, il quale tramite un software di riconoscimento facciale (installato all’interno dell’auto) permette di identificare i diversi guidatori, di ottenere controlli della privacy e adattare il mezzo alle specifiche del cliente Ford.

2) Big data e analisi aziendale: i sensori, gli attuatori ed altri dispositivi tra loro interconnessi, tramite IOT, consentono di ottenere un enorme mole dati, i quali una volta trasmessi a strumenti di business intelligence e programmi aziendali, permetteranno all’uomo di prendere decisioni più precise e adatte al contesto di riferimento. I dati vengono utilizzati dalle aziende per individuare i cambiamenti nei gusti e nel comportamento dei consumatori in modo da offrire loro prodotti e servizi a valore aggiunto e maggiormente rispondenti alle loro esigenze. Ad esempio Procter & Gamble ha sviluppato lo spazzolino Oral-B Pro 5000, in grado

67 _{Lee, I., & Lee, K. (2015). The Internet of Things (IoT): Applications, investments, and challenges for}

di registrare le abitudini dei consumatori, al fine di dare poi agli utenti un percorso di cura orale più intelligente e personalizzato.

3) Condivisione e collaborazione di informazioni: come già sottolineato nel capitolo precedente, la comunicazione e la condivisione può avvenire tra le macchine, tra le persone e le macchine e tra le persone stesse. A livello di supply chain la condivisione di informazioni permette di evitare ritardi e distorsioni nelle stesse. Un esempio può essere rappresentato dallo scambio di informazioni sullo stato di refrigerazione di un frigorifero (situato in un determinato negozio), il quale qualora presenti malfunzionamenti può essere segnalato ad apposite unità di controllo le quali provvederanno a contattare un operatore in grado di garantirne il ripristino. Un altro esempio è costituito dal modo di operare di Amazon il quale sfrutta determinati sistemi intelligenti per consentire al consumatore finale di conoscere non soltanto in tempo reale i movimenti del proprio ordine ma anche le condizioni con cui si sta provvedendo al trasferimento dello stesso.

Quanto appena riportato non deve trarci in inganno in quanto alla moltitudine di benefici appena individuati si contrappone una serie di limitazioni da tenere in considerazione. Innanzitutto, ad oggi, le applicazioni dell’IoT appaiono ancora limitate a specifiche realtà, essendo le fabbriche e le infrastrutture di rete, specialmente nel nostro paese, poco sviluppate e ancorate a sistemi di produzione tradizionali. Inoltre la cultura manageriale poco sviluppata sul tema e le pochissime risorse destinate dalle aziende alla R&S rendo tali tecnologie di difficile diffusione in imprese specialmente ramificate sul nostro territorio. Infine l’utilizzo dell’IoT comporta molti costi per il suo sviluppo e la sua realizzazione necessitando di un infrastruttura tecnologica di base al di sopra della possibilità di molte realtà.