L’Industrial Internet of Things (IIoT) è una declinazione dell’Internet of Things (IoT) applicata al contesto industriale. L’Industrial Internet of Things (IIoT) per l’energia è l’applicazione delle tecnologie IIoT al settore energetico, con l’obiettivo di ottimizzare la produzione, distribuzione e gestione dell’energia, ridurre i costi, aumentare la sicurezza e promuovere la sostenibilità.
L’IIoT rappresenta un fattore abilitante cruciale per la competitività dell’industria italiana, integrando dispositivi intelligenti, analisi dei dati e automazione industriale per trasformare progressivamente il tessuto produttivo italiano.
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Introduzione all’Industrial Internet of Things (IIoT)
L’Industrial Internet of Things consiste nell’uso di sensori, attuatori, macchinari intelligenti e software connessi a Internet per monitorare, raccogliere, scambiare e analizzare dati in tempo reale nei settori industriali. Si riferisce all’insieme di tecnologie, dispositivi connessi e sistemi intelligenti impiegati in ambito produttivo, logistico, energetico e infrastrutturale per ottimizzare processi, ridurre costi e migliorare efficienza e sicurezza.
Le principali caratteristiche dell’IIoT includono interconnessione tra dispositivi fisici (come robot, turbine, veicoli industriali, sensori ambientali), automazione avanzata e controllo da remoto, analisi e manutenzione predittiva (e preventiva) e integrazione verticale e orizzontale nei processi industriali.
L’impatto dell’IIoT sull’industria italiana
Secondo l’Osservatorio del Politecnico di Milano sull’Industria 4.0, l’adozione dell’IIoT ha generato fino al 30% di riduzione dei costi di manutenzione, fino al 20% d’incremento della produttività e migliorato la qualità e la riduzione degli scarti.
L’IIoT è uno dei pilastri fondamentali del Piano Nazionale Transizione 4.0, che ha incentivato le imprese italiane ad adottare tecnologie digitali per migliorare produttività, efficienza e competitività. Grazie agli incentivi fiscali (come il credito d’imposta per beni strumentali e software), molte PMI e grandi aziende hanno investito in sensori intelligenti, macchine connesse, software di monitoraggio e sistemi di manutenzione predittiva.
In particolare, l’IIoT ha portato cambiamenti tangibili in ambito manifatturiero (automazione avanzata, tracciabilità end-to-end della produzione), agroalimentare (controllo remoto delle condizioni ambientali, filiera tracciabile), energia (reti intelligenti, gestione efficiente degli impianti) e logistica (magazzini intelligenti, geolocalizzazione in tempo reale).
Come l’IIoT sta trasformando il settore energetico
Nel contesto dell’energia, l’IIoT si riferisce all’uso di sensori intelligenti installati su impianti e reti (per esempio, centrali elettriche, parchi eolici, reti di distribuzione), connessioni in tempo reale tra i dispositivi e piattaforme cloud e algoritmi di intelligenza artificiale per analizzare i dati raccolti.
L’obiettivo dei dispositivi IIoT per l’energia consiste nel rendere il sistema energetico più intelligente, flessibile e decentralizzato. Al settore energetico apportano infatti indubbi vantaggi in termini di affidabilità, sostenibilità, efficienza e flessibilità:
- rilevamento e risposta immediata a blackout o sovraccarichi;
- maggiore integrazione delle rinnovabili e riduzione delle emission;
- riduzioni delle perdite di rete, costi operativi più bassi;
- capacità di adattarsi alla generazione distribuita e alla mobilità elettrica.
Le tecnologie abilitanti, inoltre, sono edge e cloud computing, reti Lpwan, 5G e IoT industrial, piattaforme Scada evolute integrate con AI e blockchain per tracciabilità delle transazioni energetiche.
Esempi di applicazioni IIoT nell’energia
Esempi di applicazioni IIoT per l’energia sono le smart grid per la distribuzione intelligente dell’energia, il monitoraggio ambientale in tempo reale e il controllo da remoto di impianti.
Terna e le sue soluzioni di monitoraggio intelligente delle reti ad alta tensione, Enel con i progetti di smart metering ed integrazione delle rinnovabili e le startup energetiche che offrono servizi di energy intelligence e demand response sono esempi pratici di applicazioni IIoT per l’energia in Italia.
Le applicazioni IIoT per le smart grid (reti elettriche intelligenti) permettono la prevenzione e la risposta immediata ai guasti di rete, il rilevamento in tempo reale di carichi e consumi e il bilanciamento dinamico tra domanda e offerta.
La generazione distribuita consente il monitoraggio continuo di pannelli fotovoltaici, turbine eoliche, impianti idroelettrici, oltre all’integrazione delle fonti rinnovabili intermittenti nella rete e all’ottimizzazione dei flussi energetici locali.
Altra applicazione è la manutenzione predittiva degli impianti con sensori installati su trasformatori, turbine, linee ad alta tensione, identificazione precoce di anomalie e guasti e riduzione dei tempi di fermo e prolungamento della vita utile degli asset.
Inoltre, il monitoraggio dei consumi in fabbrica, l’ottimizzazione automatica dei cicli produttivi per ridurre gli sprechi e la gestione intelligente di Hvac, illuminazione, compressori sono altri campi applicativi nell’ambito dell’efficienza energetica industriale.
Infine, i sistemi di accumulo e gestione della domanda (demand response) sono altre applicazioni dell’IIoT per l’energia, attraverso il controllo in tempo reale delle batterie e sistemi di accumulo energetico e la modulazione dei consumi in base a picchi di domanda o prezzi dinamici.
Sfide e prospettive per l’IIoT in Italia
Iniziative come il Piano Transizione 5.0 supportano le Pmi nell’adozione dell’IIoT, offrendo percorsi di formazione 5.0 ai lavoratori, consulenza e incentivi finanziari alle aziende.
Nonostante i vantaggi, le imprese italiane incontrano alcune difficoltà a reperire competenze digitali (servono tecnici e ingegneri capaci di integrare sistemi IIoT), nella cybersecurity (aumento dei rischi informatici legati alla connettività e all’ampliamentop del perimetro di attacco), nello skill mismatch, per cui mancano tecnici e ingegneri, nella scarsa interoperabilità (molti impianti legacy non sono facilmente integrabili) e nella resistenza al cambiamento culturale e organizzativo, soprattutto nelle Pmi.
Le criticità nei progetti IIoT
Occorre superare le barriere tecnologiche, formative e culturali per risolvere le criticità nei progetti IIoT: cybersecurity e protezione dei dati; integrazione con sistemi legacy; interoperabilità tra dispositivi e protocolli; competenze e cultura aziendale; costi e sostenibilità dell’investimento; gestione e valorizzazione dei dati; scalabilità e complessità dei progetti; regolamentazioni (incertezza normativa su responsabilità, privacy, tracciabilità dei dati e requisiti tecnici) e compliance (come l’europeo AI Act che norma l’uso dell’intelligenza artificiale).
Ogni dispositivo connesso rappresenta un potenziale punto di accesso per minacce cyber, aumentando i rischi di attacchi informatici. La rete IIoT, spesso composta da migliaia di nodi (sensori, attuatori, gateway, server) da proteggere, aumenta la superficie di attacco. Frequentemente i dispositivi industriali hanno firmware non aggiornabili o difficili sotto il profilo della manutenzione, rendendo complicata la gestione degli aggiornamenti.
Le criticità principali riguardano infatti la cybersecurity (protezione di infrastrutture critiche da attacchi) e la standardizzazione (armonizzazione di dispositivi e protocolli).
Un altro problema è la frammentazione degli standard di sicurezza, dal momento che mancano regole uniformi a livello globale per la sicurezza dei dispositivi IIoT.
Criticità da non trascurare sono gli investimenti iniziali elevati per modernizzare l’infrastruttura (difficile è il calcolo del ROI nel breve periodo e sono lunghi i tempi di implementazione e personalizzazione) e la gestione della complessità (coordinamento di migliaia di dispositivi eterogenei senza protocolli di comunicazione standardizzati e mancanza di interfacce aperte e standard condivisi).
La retrocompatibilità dei dispositivi IIoT può richiedere modifiche costose e customizzazioni complesse. La convergenza tra OT (Operational Technology) e IT (Information Technology) presenta difficoltà architetturali e di governance.
Le opportunità di innovazione con l’IIoT
Le opportunità sono molteplici e non sempre sfruttate. Per esempio, la gestione e valorizzazione dei dati. I progetti IIoT generano enormi quantità di dati (big data), ma richiedono una raccolta strutturata, l’uso di strumenti analitici adeguati e l’adozione di una data strategy efficace. Inoltre, i dati raccolti devono essere contestualizzati per produrre insight utili.
Altra opportunità è la scalabilità a livello enterprise dei progetti, sfruttando architetture flessibili, capaci di adattarsi alla crescita del numero di dispositivi e della mole di dati.
L’Industrial Internet of Things (IIoT) rappresenta dunque una leva strategica per l’innovazione nelle imprese italiane, adottando nuovi modelli di business (manutenzione predittiva, monitoraggio remoto, servizi “as-a-service” n abbonamento), ottimizzando i processi produttivi (con il monitoraggio in tempo reale, l’analisi dei dati e l’automazione), attraverso l’integrazione della supply chain (permettendo di tracciare lungo tutta la catena di fornitura, prevedere le esigenze di approvvigionamento e produzione e coordinare meglio i fornitori e i partner logistici).
L’adozione dell’IIoT contribuisce a ridurre il consumo energetico, minimizzare gli sprechi e supportare l’economia circolare.
L’IIoT si integra inoltre con altre tecnologie innovative come intelligenza artificiale (AI) per l’analisi predittiva e la decisione autonoma, Edge computing per l’elaborazione dei dati vicino alla fonte e 5G per una connettività veloce e affidabile. Questa sinergia abilita applicazioni avanzate come i digital twin, la realtà aumentata per la manutenzione e il controllo remoto degli impianti.
