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L'Internet of Things (IoT) sta investendo numerosi ambiti della vita moderna. Ora, l'IoT si è diffuso anche in ambito industriale, da qui il termine Industrial Internet of Things (IIoT) sempre più utilizzato. Ma qual è esattamente la differenza tra le tecnologie IoT e IIoT? Entrambe sono considerate essenziali per un'ampia gamma di applicazioni del mercato IoT. Con il crescente numero di dispositivi intelligenti connessi, è fondamentale considerare i fattori di implementazione di IoT e IIoT. In questo articolo, confronteremo IoT e IIoT per chiarire quando e perché le aziende dovrebbero prenderne in considerazione l'adozione.
Introduzione all'IIoT e all'IoT
Secondo IDC, il mercato dell'IoT dovrebbe raggiungere gli 805.7 miliardi di dollari nel 2023 e superare i 1 miliardi di dollari entro il 2026. I settori della produzione discreta e di processo sono destinati a guidare gli investimenti nell'IoT, rappresentando oltre un terzo della spesa globale per tutto il periodo di previsione.
Il terreno comune tra IoT e IIoT
Prima di approfondire le definizioni di IoT e IIoT, è fondamentale sottolineare il loro fondamento comune. Entrambi, con l'IIoT come sottoinsieme dell'IoT, utilizzano tecnologie comuni come sensori, piattaforme cloud, connettività e analisi. Questa somiglianza si estende ai domini applicativi e al rispetto di standard e normative. La base tecnologica universale per le applicazioni IoT, sia incentrate sul consumatore che su quelle industriali, comprende sei domini:
- Hardware del dispositivo
- Device Software
- Comunicazioni
- cloud Platform
- Dati cloud
- Applicazione cloud
Cos'è l'IoT
L'IoT si riferisce a una rete decentralizzata di dispositivi intelligenti connessi a Internet in grado di raccogliere e condividere dati tramite sensori e connettività integrati. L'IoT consente il monitoraggio, l'accesso e il controllo da remoto di dispositivi ed elettrodomestici con cui interagiamo quotidianamente – termostati, veicoli e altro ancora. I componenti principali che consentono questa connettività intelligente includono:
Sensori integrati: raccolgono dati importanti come geolocalizzazione, temperatura, movimento e altro ancora.
Moduli di connettività: consentono la trasmissione di dati dal dispositivo ai server cloud tramite WiFi, rete cellulare 4G/5G, Bluetooth e altro ancora.
Data Processing Hub: server cloud che aggrega ed elabora i dati in arrivo dai sensori/dispositivi.
Interfaccia utente: dashboard mobili o web che forniscono analisi e controllo remoto dell'ecosistema IoT.
Cos’è l’IIoT
IIoT è l'acronimo di Industrial Internet of Things (Internet delle Cose Industriale) e si riferisce alla tecnologia IoT applicata specificamente in ambienti industriali come fabbriche, centrali energetiche, siti operativi e altro ancora. Installando automazione avanzata e raccolta dati tramite IIoT, le aziende industriali ottengono maggiore efficienza, controllo e visibilità sulle proprie operazioni. A differenza di esempi di IoT consumer come le case intelligenti, l'IIoT si concentra su:
- Dispositivi industriali connessi, come sensori intelligenti sui macchinari.
- Ottimizzazione di operazioni complesse come la produzione e le catene di fornitura.
- Abilitare nuove tecnologie cruciali come la manutenzione predittiva.
I componenti principali che forniscono connettività e scambio di dati nell'architettura IIoT includono:
Sensori industriali
Connettività cablata/wireless
Hub server centrali
Protocolli di rete industriale
Software di gestione flotte/risorse
Differenze tra IoT consumer e IIoT industriale
Sebbene IoT e IIoT condividano aspetti simili nella connessione dei dispositivi e nello sfruttamento dei dati, esistono anche chiare differenze tra le due tecnologie:
- Focus sul mercato
L'IoT copre una varietà di settori. La tecnologia IoT è utilizzata principalmente da consumatori ed esperti di IoT aziendale, come aziende, sanità e settore pubblico. Poiché l'IoT viene applicato in diversi settori distinti, tende a concentrarsi maggiormente su applicazioni universali. D'altra parte, la tecnologia IIoT si concentra su un mercato più ristretto, poiché gli esperti la applicano solo in contesti industriali. La tecnologia IIoT è utilizzata principalmente in centrali elettriche, raffinerie di petrolio e gas e impianti di produzione.
- Dispositivi finali
IoT e IIoT utilizzano solitamente dispositivi diversi, poiché perseguono obiettivi e focus differenti. I dispositivi IoT industriali sono progettati per fornire agli utenti dati sulle apparecchiature, integrandosi con esse anziché funzionare singolarmente. Al contrario, i dispositivi IoT sono solitamente dispositivi utilizzati nella vita quotidiana e utilizzabili in modo indipendente. Tra questi rientrano smartphone, smartwatch, termostati intelligenti e assistenti intelligenti. Esistono altri dispositivi IoT, come i sensori intelligenti, che vengono utilizzati per sviluppare infrastrutture.
- Rischio di fallimento
Il rischio di guasto nei dispositivi IoT è relativamente basso, poiché questi dispositivi vengono applicati solo su piccola scala. In genere, i dispositivi IoT non vengono utilizzati per pratiche di ripristino che rappresentano una minaccia in caso di guasto. Al contrario, il guasto dei dispositivi e della tecnologia IIoT è più rischioso. La tecnologia IIoT è collegata a un sistema; pertanto, in caso di guasto di un macchinario pesante, può rappresentare un pericolo per la vita.
- Requisiti ambientali
I dispositivi IoT funzionano solitamente in ambienti quotidiani. Sono progettati per resistere a temperature standard e ad altre pressioni ecologiche. I dispositivi IIoT sono più durevoli e affidabili poiché vengono utilizzati principalmente in ambienti più ostili, come fabbriche, centrali elettriche e raffinerie di petrolio. Pertanto, i produttori di dispositivi IIoT solitamente realizzano i loro dispositivi in modo che tollerino temperature estreme, umidità e interferenze radio per garantire risultati affidabili.
- Sicurezza operativa
Nella maggior parte dei sistemi IoT, la sicurezza operativa non rappresenta mai un problema, poiché questi sistemi solitamente non gestiscono processi industrializzati. In caso di decisioni errate, non si verificano gravi incidenti di sicurezza dovuti a cause quali azioni errate o attacchi informatici.
Quando si ha a che fare con sistemi IIoT, le cose cambiano completamente. L'IIoT è una componente essenziale del ciclo di controllo. Un'azione inappropriata del processo di controllo può portare la rete a situazioni instabili e insicure. Pertanto, è fondamentale disporre di PLC, sensori e un protocollo o processo di comunicazione nel sistema. Un errore di distrazione può rapidamente causare la morte.
- Affidabilità operativa
L'affidabilità operativa è essenziale, poiché le decisioni delle persone dipendono interamente dal risultato del processo IoT. Un sistema IoT è in grado di identificare e rilevare azioni deliberate o scorrette da parte di un individuo autorizzato. A seconda dell'applicazione specifica, la rete IoT deve essere dotata di misure eccezionali per rilevare qualsiasi manipolazione ed eludere attacchi informatici che possono avere conseguenze negative.
Nell'IIoT, questa restrizione è essenziale poiché il sistema è un componente dell'architettura ICS. Di fondamentale importanza, l'affidabilità è un frammento della triade Sicurezza, Affidabilità e Produttività (SRP). Come nell'IoT, i sistemi IIoT possono anche rilevare azioni deliberate o scorrette da parte di un individuo autorizzato.
- Mezzi di comunicazione
L'architettura di un ecosistema IoT dovrebbe essere coerente con i suoi mezzi di comunicazione e protocolli. Poiché le operazioni sono orientate al consumatore, è molto probabile che il sistema debba essere costituito da reti Bluetooth, Wi-Fi e cellulari. Inoltre, utilizza protocolli IT standard. Una rete IoT completa utilizza tutti questi mezzi laddove è necessario proteggerla informaticamente.
Come parte dell'architettura ICS, la rete IIoT offre collegamenti wireless e cablati tra il server ICS, il sensore e il PLC. Da questi canali di comunicazione, le informazioni vengono trasmesse al fornitore della rete IIoT, dove è possibile visualizzare facilmente la presenza di protocolli orientati a ICS. È necessario verificare la latenza di rete negli ecosistemi IIoT per i quali si prevede di ottenere feedback in tempi brevi.
- Cyber Defense
Poiché gli ecosistemi IoT si occupano di dispositivi finali orientati al consumatore, installati in negozi, case, uffici, stazioni degli autobus, ecc., la difesa informatica rappresenta un problema fondamentale. Questi dispositivi IoT migliorano l'idoneità pubblica; tuttavia, la tecnologia presenta limitazioni di costo che impediscono l'implementazione di misure di difesa informatica. È sempre importante;
a) Implementare una difesa informatica migliorata per il sistema che si connette a questi dispositivi
b) Se applicabile, assicurati di aggiornare le misure di verifica, come il nome utente e la password del dispositivo.
c) Eseguire una scansione costante sui sistemi per rilevare eventuali dispositivi estranei o non autorizzati
Tuttavia, con l'IIoT, le cose sono molto diverse. Il rischio informatico è maggiore, sebbene le risorse di investimento per retrofit e aggiornamenti siano facili da reperire. Inoltre, oltre alle best practice della rete IoT già elencate in precedenza, è essenziale considerare misure aggiuntive per il proprio ecosistema IIoT.
a) Eseguire analisi di suscettibilità e adattamenti per migliorare la sicurezza fisica dei dispositivi.
b) Utilizzare il sistema di rilevamento delle intrusioni (IDS) per rilevare qualsiasi condizione anomala
c) Aggiungi altre misure di verifica speciali adatte ai tuoi ecosistemi IIoT
Esempi di applicazioni IoT
Ecco alcuni degli esempi più comuni di come le tecnologie dell'Internet of Things stiano trasformando i prodotti e le esperienze dei consumatori:
I dispositivi connessi consentono ai proprietari di casa di monitorare da remoto il consumo di energia, controllare l'illuminazione e gli elettrodomestici, ricevere avvisi e automatizzare le attività domestiche.
wearables
I dispositivi di monitoraggio dell'attività fisica, gli smartwatch, i monitor medici e molto altro ancora connessi a Internet stanno plasmando il mercato dei dispositivi indossabili.
Smart City
La tecnologia IoT è alla base delle infrastrutture delle smart city. I sensori possono monitorare la congestione del traffico, avvisare le autorità della necessità di manutenzione stradale o inviare aggiornamenti in tempo reale sui trasporti pubblici ai pendolari in attesa.
Edifici intelligenti
L'IoT consente alle città di aumentare la produttività e la gestione degli edifici pubblici. La tecnologia intelligente può essere utilizzata nelle città per raccogliere informazioni da diversi sistemi all'interno dell'edificio, come luci, ascensori e aria condizionata.
Utilità intelligenti
I sensori vengono integrati nelle infrastrutture delle smart city per migliorare la produttività, ampliare i programmi di manutenzione, consentire operazioni da remoto e ottenere altri vantaggi. I sensori possono essere installati su lampioni, strade, reti idriche, reti di trasporto, ecc.
Veicoli connessi
Anche le case automobilistiche stanno adottando l'IoT! I veicoli moderni raccolgono dati telematici per trasmettere le condizioni del traffico nelle vicinanze. Anche i consumatori sfruttano l'IoT per tracciare i conducenti, ottimizzare l'efficienza dei consumi e automatizzare gli aggiornamenti di manutenzione.
Esempi di applicazioni IIoT
Nel frattempo, negli ambienti industriali, l'IIoT si sta rivelando altrettanto trasformativo, ottimizzando operazioni complesse, migliorando i tempi di attività ed evitando guasti alle apparecchiature. I casi d'uso più comuni dell'IIoT in fabbrica e in azienda includono:
Robotica connessa e linee di assemblaggio
Le fabbriche collegano robot, nastri trasportatori e componenti delle linee di assemblaggio per raccogliere dati di produzione. Le informazioni migliorano l'efficienza produttiva, il controllo della qualità dell'output e la velocità delle iterazioni di progettazione.
Manutenzione Predittiva
Invece di reagire ai guasti delle apparecchiature, i sensori IIoT rilevano precocemente i segnali di usura. Ciò consente ai produttori di pianificare la manutenzione predittiva, con un risparmio stimato del 12-18% rispetto alla manutenzione ordinaria.
Catena di fornitura / logistica
I dispositivi di tracciamento IIoT consentono alle aziende di monitorare la temperatura di movimentazione dei prodotti, la refrigerazione dei rimorchi, la posizione e altro ancora. Ciò garantisce una gestione tempestiva e il rispetto delle policy di sicurezza, dalla fabbrica al cliente finale.
Energy Management
Negli uffici o negli ambienti di produzione, i sistemi HVAC, i sensori di illuminazione e altri sistemi edilizi connessi all'IIoT riducono lo spreco di elettricità, con un consumo energetico inferiore del 10-15%.
Vantaggi dello sfruttamento dell'IoT e dell'IIoT
L'implementazione dell'IoT o dell'IIoT offre vantaggi tecnologici quantificabili, oltre a benefici più difficili da misurare, correlati alle esperienze dei clienti/dipendenti, alla sostenibilità e alla competitività futura.
Per l'IoT consumer, i vantaggi includono:
– Comodità: controlli che automatizzano il nostro ambiente e le attività quotidiane o richiamano servizi/contenuti su richiesta.
– Monitoraggio della sicurezza e della protezione: avvisi di sicurezza domestica in tempo reale e controlli degli accessi per la massima tranquillità.
– Monitoraggio della salute e del benessere: i dispositivi indossabili IoT consentono il monitoraggio dei parametri vitali e aiutano le persone a stabilire e raggiungere obiettivi di fitness.
I vantaggi dell'IIoT industriale per le operazioni e i profitti includono:
– Risparmio di tempo e costi: processi ottimizzati significano cicli di produzione più rapidi e meno sprechi.
– Tempi di inattività delle apparecchiature ridotti al minimo: le informazioni sui dati consentono una manutenzione predittiva e una perdita di produttività prossima allo zero.
– Maggiore sicurezza sul posto di lavoro: dispositivi indossabili che monitorano i dati biometrici dei dipendenti e inviano avvisi sulle anomalie ambientali.
– Sostenibilità: riduzione del consumo energetico e degli sprechi di materiali.
Perché l'IIoT è la spina dorsale della trasformazione dell'Industria 4.0
L'IIoT rappresenta una tecnologia abilitante fondamentale per la digitalizzazione della produzione nell'ambito dell'Industria 4.0. Fornendo interconnettività tra le apparecchiature e scambio di dati, l'IIoT potenzia la fabbrica basata sulle informazioni e iperconnessa.
Ulteriori tecnologie dell'Industria 4.0, come l'analisi dei big data industriali, l'intelligenza artificiale, le simulazioni di gemelli digitali e le piattaforme software industriali basate su cloud, si integrano direttamente con i sensori e le infrastrutture IIoT. Insieme, queste innovazioni consentono funzionalità completamente nuove, come:
– Decisioni di produzione decentralizzate: i macchinari IIoT si automodificano in base ai dati operativi anziché tramite controllo centralizzato.
– Adattamento intelligente della catena di fornitura: i livelli di inventario cambiano automaticamente in base ai dati degli ordini in tempo reale.
– Iterazioni di progettazione rapide: i test simulati di gemelli digitali di nuovi prodotti sostituiscono i prototipi fisici e le prove pratiche.
Un'indagine di McKinsey sull'Industria 4.0 indica che le aziende manifatturiere stanno intensificando l'adozione dell'IIoT per migliorare l'efficienza, prevedendo un aumento della produttività del lavoro del 15-30% e una riduzione dei tempi di inattività delle macchine del 30-50%. Ma l'ottimizzazione dei costi è solo una parte della storia: l'IIoT sblocca anche innovazioni rivoluzionarie per servire meglio i clienti e riorientare strategicamente le proprie strategie.
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