Le applicazioni IoT nel settore delle costruzioni (prima parte)

Sono molteplici i vantaggi pratici che la tecnologia IoT e i concetti dell’Industria 4.0 in genere possono apportare nella vita quotidiana di un “Cantiere 4.0”.
L’impiego dei droni consente di monitorare gli accessi, con un evidente aumento dei livelli di sicurezza, ma anche di effettuare i rilievi sul campo, sia in fase di progettazione, sia durante il monitoraggio dell’avanzamento lavori.
In tema di sicurezza, l’Internet of Things serve anche a rendere “intelligenti” i dispositivi di protezione individuale (DPI) utilizzati dagli operatori. Grazie ai sensori è infatti possibile verificare che elmetti, scarpe antinfortunistiche, guanti e ogni altro dispositivo siano effettivamente utilizzati e nella maniera corretta. La possibilità di configurare il sistema di controllo in base alle esigenze specifiche consente, ad esempio, di impostare un alert nel caso la visiera sia impropriamente sollevata, monitorando su un unico schermo l’andamento delle operazioni in tutto il cantiere.
La customizzazione riguarda anche le opere in esecuzione: il codice identificativo assegnato alle macchine impiegate in cantiere permette non solo di averne sempre sotto controllo la posizione, ma anche di reimpostarne le funzioni assegnate, programmando i lavori in modo da eseguire scavi e altri interventi nelle misure richieste dal progetto, i cui dati vengono scaricati direttamente dalla piattaforma BIM – Building Information Modeling al luogo di esecuzione.
Allo stesso modo, la funzione geofencing vincola ad aree predeterminate il percorso delle macchine e le movimentazioni dei materiali, limitando il rischio di incidenti e, nel contempo, ottimizzando l’operatività.
Rispetto alla qualità dei manufatti, la tecnologia consente di effettuare controlli di qualità sui materiali impiegati e in particolare sul calcestruzzo, attraverso l’attribuzione di codici Rfid (Radio-Frequency Identification) ai campioni: l’identificazione a radiofrequenza consente infatti di monitorarne la posizione e lo spostamento attraverso minuscoli chip interrogati a distanza.
I sensori di inclinazione ed estensione tengono invece sotto controllo la sicurezza strutturale delle opere eseguite e l’automazione dei processi abilita, in ultima istanza, un costante monitoraggio dell’avanzamento dei lavori, così da garantire tempi certi nell’esecuzione della commessa ricevuta.

Localizzazione e monitoraggio macchine
La localizzazione e il monitoraggio delle macchine, delle attrezzature, dei beni materiali e impianti vari è uno degli ambiti applicativi probabilmente più introdotti e consolidati dello IoT nel cantiere, grazie all’influenza esercitata da sistemi di localizzazione satellitare e sistemi di monitoraggio remoto dei parametri di funzionamento delle macchine. Introdotte inizialmente a fini principalmente legati alla

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protezione contro i furti e al controllo di prestazioni e produttività, queste tecnologie stanno assumendo un respiro decisamente più ampio, più versatile, basato non solo sulla semplice connessione della singola macchina o attrezzatura ma piuttosto sull’interconnessione fra tutti i mezzi d’opera presenti in cantiere al fine di coordinarne, schedularne e sincronizzarne le attività; nell’operatività concreta l’adozione delle tecnologie IoT e la conseguente trasformazione del cantiere in un ambiente intelligente sfocia in questo caso in applicazioni come, ad esempio, la creazione di aree di lavoro e percorsi vincolati per le macchine attraverso il geofencing delle aree di cantiere, il controllo automatico delle macchine impegnate in operazioni come livellamenti, scavi, sbancamenti tramite l’utilizzo dei dati di georeferenziazione del sito, la programmazione e il controllo di avanzamento di lavorazioni cicliche e ripetitive (ad esempio nelle coltivazioni di cava).

Controllo accessi e presenze
Applicazione anche in questo caso nata con un raggio d’azione limitato al solo monitoraggio degli ingressi e delle uscite del personale, con l’estensione delle piattaforme IoT all’intero sito di cantiere ha iniziato a sviluppare tutto il suo potenziale. La combinazione di reti di sensori a copertura delle aree di lavoro e di dispositivi di riconoscimento e identificazione personali basati su tecnologia RFID , in grado di memorizzare dati e informazioni relativi al portatore e dialogare a distanza con appositi apparati fissi o portatili consente, ad esempio, di attribuire specifici permessi di ingresso ad aree sensibili, consentire l’utilizzo di specifiche macchine e attrezzature, permettere l’esecuzione esclusivamente di determinate lavorazioni, generare avvisi di sicurezza. Naturalmente i sistemi di rilevazione accessi possono essere applicati con la medesima logica non solo al personale di cantiere ma anche, ad esempio, a una flotta dei veicoli per disciplinarne l’accesso.

Sicurezza in cantiere
Strettamente connesse alle applicazioni relative al controllo accessi in cantiere sono quelle legate alla sicurezza, individuale e collettiva, sempre basate su transponder a tecnologia RFID. La prima e al momento più facilmente accessibile applicazione dal punto di vista commerciale dello IoT in cantiere è quella legata al monitoraggio sull’utilizzo dei dispositivi di protezione individuale; questi ultimi, resi “intelligenti” dall’implementazione di chip di riconoscimento operanti in radiofrequenza, vengono indossati dall’operatore che, al momento dell’accesso all’area di cantiere in cui è destinato a lavorare, passa attraverso un varco elettronico che esegue una scansione automatica delle dotazioni di sicurezza, controllando se i DPI sono a norma, in condizioni adeguate e fra loro compatibili.

(leggi la seconda parte)

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Giornalista della redazione di BIMportale, professionista della comunicazione e del marketing per il settore AEC – Architetture Engineering & Construction. Ha lavorato per molti anni nell’editoria B2B dirigendo una delle principali testate specializzate per l’industria delle costruzioni, per la quale è stato autore di numerosi articoli, inchieste e speciali. Durante questa lunga esperienza editoriale ha avuto modo di vivere e monitorare direttamente l’evoluzione del settore e la sua continua trasformazione, lavorando a stretto contatto con i principali protagonisti del mercato: imprese edili, progettisti, committenti, produttori. Su tali premesse nel 2007 ha fondato l’agenzia di comunicazione e marketing Sillabario, che si occupa delle attività di comunicazione e ufficio stampa di importanti marchi industriali del settore delle costruzioni.