L'industria 4.0 non è l'avvento del cloud nelle aziende, non è la connettività, non sono i gateway e neanche i robot, o i più moderni cobot, ma la quarta rivoluzione industriale, o Industria 4.0 come definita poco fa, è legata all'utilizzo dei dati.
Dati reali, dati in tempo reale: le informazioni che si possono interpretare sono elementi preziosi che possono non solo andar a migliorare i processi ma anche i prodotti e i modelli di business.
Ovviamente i gateway, i robot e i sensori, insieme a tutti gli altri componenti, sono elementi fondamentali che devono interagire fra loro per permettere a questi dati di generare valore. Questo compito è dato alle piattaforme IoT.
Perché le piattaforme IoT sono così importanti?
Le piattaforme industriali, Industrial IoT platform, o piattaforma 4.0, nascono per integrare e mettere a sistema tutti i dati generati dai numerosi, e diversi, dispositivi IoT che si trovano nel nostro impianto di riferimento.
Come precedentemente scritto nelle applicazioni, nei progetti IoT, spesso si devono mettere in comunicazione elementi differenti e di diversi fornitori:
- I sensori, sul campo, che acquisiscono le informazioni;
- Gli edge gateway che raccolgono i dati dai vari sensori;
- Una rete, cablata o wireless, fondamentale per collegare tra loro i vari dispositivi;
- Un software che elabora i dati raccolti dal campo e li trasforma in informazioni disponibili all'utente;
- Le dashboard, interfacce front-end della nostra applicazione IoT, che presentano i dati raccolti.
Cosa sono le IoT Platform
Le IoT platform, cuore dell'industry 4.0, sono suite software: ovvero un insieme di soluzioni correlate tra loro, in un unico pacchetto, che si possono installare on-premise o accedere dal cloud attraverso una semplice connessione internet.
In particolare, le IoT platform collegano i dati raccolti “sul campo” alle applicazioni degli utenti finali. Queste ne facilitano la raccolta, l’archiviazione, l’elaborazione, la gestione, la visualizzazione e garantiscono il flusso di comunicazione tra le diverse componenti IoT.
L'architettura
In un sistema IoT, i dati vengono raccolti dai sensori o attuatori elaborati e visualizzati da appositi software. A seconda del loro posizionamento, on the edge, a bordo macchina, o in cloud, si possono avere diversi tipi di architettura IoT.
L’architettura IoT più diffusa prevede quattro fasi: sensori/attuatori, edge computing, gateway, cloud computing.
Sensori
Sul campo abbiamo i sensori: dispositivi che rilevano variazioni della grandezza che devono misurare. I sistemi IoT più semplici raccolgono dati da un solo dispositivo mentre nelle applicazioni del settore industriali si aggregano centinaia o migliaia dispositivi.
Le implementazioni IoT più semplici raccolgono dati da un solo dispositivo, le industriali (IIoT – Industrial Internet of Things) aggregano dati da centinaia o migliaia di dispositivi: una rete che richiede un’infrastruttura di gestione robusta ed efficiente.
Edge computing e gateway
I dati raccolti dai diversi dispositivi sono raccolti on the edge. Attraverso questo sistema essi vengono aggregati, digitalizzati e trasformati a bordo macchina per non sovraccaricare il datacenter principale.
I dati generati dai diversi dispositivi passano prima al gateway (hardware o software), il dispositivo di rete posto vicino ai sensori e attuatori. Il gateway aggrega, digitalizza e trasforma i dati in formato comune prima di inviarli. In una parola, li pre-elabora, per non sovraccaricare il datacenter principale.
Le operazioni di pre-elaborazione vicino alla fonte prendono il nome di edge computing, o “elaborazione ai margini” della rete. Questa tipologia di sistema permette di avere informazioni più velocemente senza aspettare che i dati vengano trasportati altrove.
Cloud computing
Dopo la pre-elaborazione in edge, i dati vengono inviati per l'analisi dettagliata e l'archiviazione (in un datacenter fisico o, come ormai frequente, in cloud). Il cloud computing, infatti, si basa sull'elaborazione centralizzata dei dati. In questo caso bisogna tener conto del tempo di latenza ovvero il tempo di "attesa" da ridurre il più possibile per avere una comunicazione in tempo reale.
Una volta caricati sul datacenter fisico o in cloud i dati arrivano al livello della IoT platform più caratterizzante dove c'è l'analisi dei dati e la loro presentazione a seconda degli obiettivi industriali.
I vantaggi dell'utilizzo di una IoT Platform
Il vantaggio più rilevante nell'utilizzo di una IoT platform è l'utilizzo di una sola architettura per la gestione di tutti i dati e i processi: un ambiente unico dove trovare tutte le informazioni per il proprio business.
Grazie alla migliore accessibilità ai dati, provenienti da fonti eterogenee dal livello "edge" al livello "cloud", le IoT Platform possono integrare e dialogare con diversi software gestionali grazie al supporto e alla traduzione di numerosi protocolli di comunicazione.
l risultato è una migliore gestione degli asset, ovvero delle risorse aziendali, attraverso il controllo di produzione, quindi il monitoraggio in tempo reale dei processi produttivi; l’analisi del ciclo di vita del prodotto, dalla progettazione allo smaltimento; il miglioramento della manutenzione e della sicurezza degli impianti.
Le IoT platform abilitano un puntuale controllo di produzione attraverso la gestione in tempo reale dell’inventario delle risorse, dei livelli di fornitura, delle interruzioni del ciclo produttivo, dei fermi macchina, dei resi, delle spedizioni. Permettono di essere efficienti e precisi e individuare lacune produttive dove poter crescere tutto in un'ottica sicura e cybersicura.
Le IoT platform incorporano gli standard di sicurezza aziendali in ottica di miglioramento progressivo, sia in ottica di smart safety, protezione da incidenti fortuiti, che di smart security, protezione da attacchi sistemici.
Non ultima, l’integrazione e l’elaborazione di dati eterogenei consentono un’analisi del ciclo di vita. Le IoT platform consentono di analizzare lo storico delle prestazioni, di raccogliere feedback di clienti, partner e tecnici di manutenzione e intervenire sia in fase di progettazione che nella rete di distribuzione e logistica, continuando a testare il prodotto anche dopo la vendita.
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