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OTTOBRE 2018 AUTOMAZIONE OGGI 409 98 AO INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS vità e anche in questo caso che sia o meno necessario, e l’attività produttiva viene interrotta durante questa finestra di inattività. L’emergere delle tecnologie IIoT sta creando l’opportunità per le aziende di trasformare le loro strategie MRO e avvicinarsi al modello di manutenzione prescrittiva descritto poco prima. L’e- lemento chiave di questa trasformazione è rappresentato non solo dalle tecnologie, ma anche dalle capacità delle aziende di integrare queste tecnologie nei loro processi MRO. Cerchiamo di esaminare più da vicino il ruolo svolto da IIoT nella trasformazione delle strategie MRO e cerchiamo di descrivere al- cune tecnologie IIoT e alcune applica- zioni specifiche che rappresentano la chiave di volta di questa trasformazione. Oggetti: sensori e azionamenti La crescita esponenziale, in termini nu- merici e di varietà, degli oggetti è l’ele- mento che fa da traino all’innovazione nella progettazione dei sensori embed- ded, dispositivi che devono integrare un numero sempre crescente di fun- zionalità in package di dimensioni via via più ridotte. Poiché numerose appli- cazioni hanno requisiti realtime da sod- disfare, una mole sempre crescente di elaborazione dei dati deve essere ese- guita alla periferia della rete mentre le applicazioni remote richiedono l’im- piego di dispositivi caratterizzati da un consumo molto ridotto. Un sensore ti- pico avrà in generale le seguenti carat- teristiche: capacità di rilevare variabili esterne e per questo motivo è necessario ricorrere a tecnologie analogiche e possibilmente a funzioni di amplificazione; possibi- lità di eseguire la conversione analogico/digitale; funzionalità di elaborazione locale; funzionalità di transceiver RF; bassi consumi e ingombri sempre più ridotti per l’utilizzo, ad esempio, in dispo- sitivi indossabili. I requisiti appena descritti, in particolare quelli relativi alle dimensioni e ai consumi di potenza, sono difficili da soddisfare utilizzando componenti discreti: per questo motivo un numero sempre crescente di sensori è realizzato utilizzando un approccio di tipo custom basato sull’uso di SoC - System on Chip. Di dimensioni solo leggermente superiori rispetto a quelle di una CPU, un SoC in- clude unmaggior numero di funzionalità e, grazie all’elevato livello di integrazione, è caratterizzato da consumi nettamente inferiori rispetto a quelli di una soluzione basata su componenti discreti, un’esigenza critica in parecchie applicazioni IoT. La produzione di SoC è appannaggio di aziende che hanno maturato un significativo know-how nel settore della progettazione e delle tecniche di fabbricazione di dispositivi in silicio come S3 Semiconductors. La società, che ha sede a Du- blino e può vantare un’esperienza ventennale in questo campo, ha realizzato un portafoglio di blocchi IP (intellectual Property) nel settore delle tecnologie dei sensori che possono essere concessi in licenza per la realizzazione di progetti e integrati in piattaforme custom: un esempio è il SoC SmartEdge. Reti locali: protocolli di comunicazione Oltre ai sensori, anche l’evoluzione dei protocolli di comunicazioni ha svolto un ruolo chiave nella diffusione dell’IIoT. I protocolli di comunicazione impiegati dai sensori embedded dipendono dall’ambiente in cui i dispositivi devono operare e, a causa della pluralità di requisiti ai quali i sensori per applicazioni IIoT devono soddisfare, non esiste una singola tec- nologia di comunicazione in grado di soddisfarli contemporaneamente in termini di distanza di trasmissione, consumi, dimensioni e costi. Sebbene per talune applicazioni wi-fi appaia la scelta più ovvia, l’avvento di nuove tecnologie consente ora lo sviluppo di soluzioni caratterizzate da bassi consumi e costi ridotti. Grazie a que- ste tecnologie è possibile creare reti di ampie dimensioni composte da un gran numero di dispositivi intelligenti di piccole dimensioni. Le caratteristiche di alcune di queste tecnologie sono ri- assunte nella tabella. Oltre a quelle ap- pena menzionate, esistono numerosi altri tipi di reti wireless destinate all’uso in settori industriali specifici, come ad esempio 6LoWpan, ANT, Zigbee/ Zigbee IP, Wireless M-Bus, ISA100 e molte altre ancora. Gateway/Internet/servizi di back-end - piattaforme IIoT Vista la grande quantità di dati provenienti dai sistemi e dai pro- cessi industriali, il problema che le aziende devono ora affrontare è ‘dare un senso’ a questa moltitudine di dati, oltre a prendere decisioni e intraprendere azioni in tempo reale. Per soddisfare esigenze di questo tipo sono state sviluppate piattaforme IIoT corredate da un gran numero di funzionalità, tra cui la gestione degli endpoint IIoT e della connettività, l’analisi dei dati e lo svi- La produzione di SoC è appannaggio di aziende che hanno maturato un significativo know-how nel settore della progettazione e delle tecniche di fabbricazione di dispositivi in silicio Caratteristiche salienti di alcune delle tecnologie di comunicazione utilizzate in ambito IIoT Tecnologie radio wireless Standard IEE 802.15.4 Bluetooth Wi-Fi Frequenza 868/915 MHz, 2,4 GHZ 2,4 GHz 2.4, 5,8 GHz Velocità trasferimento dati 250 Kpbs 723 Kpbs Da 11 a 105 Mpbs Distanza di trasmissione Da 10 a 300 m 10 m Da 10 a 100 m Consumi Molto basso Basso Elevato Funzionamento a batteria Alcaline (da mesi a anni) Ricaricabile (da giorni a settimane) Ricaricabile (ore)