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SENSORI

approfondimenti

Gennaio/Febbraio 2016

Automazione e Strumentazione

Uno Smart Meter identifica il consumo in

modo più dettagliato rispetto a un contatore

convenzionale.

I contatori intelligenti includono

tecnologie di ultima generazione che assicurano

elaborazioni in tempo reale, impiego di sensori

avanzati, monitoraggio continuo della qualità del

servizio. Queste caratteristiche vanno ben oltre

la semplice lettura dei contatori automatici, i

cosiddetti AMR (Automatic Metering Reading) e

OMR (Offsite Meter Reading).

Dal punto di vista della sensoristica, sono in corso

di sviluppo nuovi sensori preposti a migliorare il

controllo dei picchi, l’ottimizzazione del voltag-

gio e la potenza di carico. Oggi esistono decine di

tecnologie di comunicazione che offrono un effi-

cace livello di controllo intelligente della rete: Wi-

Max, fibra ottica, Wi-Fi, MPLS e altre. I sensori di

nuova generazione saranno tarati su queste nuove

funzionalità trasmissive. Rispetto ai sensori tradi-

zionali, deputati ad assolvere un unica funzione

di misura,

i nuovi Smart Sensor utilizzati nelle

reti elettriche saranno grado di comunicare tra

loro e operare secondo modalità integrate per

fornire ai responsabili di servizio informazioni

aggregate in tempo reale.

Internet of Things per gli Smart Sensor

Nell’ambito della sensoristica intelligente si è

prepotentemente inserito negli ultimi tempi il con-

cetto di

IoT

(Internet of Things o Internet delle

cose), un paradigma tecnologico in cui la comuni-

cazione è estesa all’interazione tra uomini, dispo-

sitivi, processi e sottosistemi e dunque anche alle

reti di sensori.

L’area Machine-to-Machine e Internet of Things,

supportata da autorevoli organismi di standardiz-

zazione come Etsi, IEEE, IETF, Isa e Ipso, costi-

tuisce la base di sviluppo più interessante per il

monitoraggio e controllo di servizi per l’automa-

zione dei processi, per la gestione energetica in

ambiti complessi come i data center, nel controllo

ambientale, per la riduzione degli sprechi nell’im-

piego delle risorse e per migliorare la qualità della

vita sul posto di lavoro.

WSN

(Wireless Sensor Network), concepite

per connettere dispositivi periferici in aree di

estensione limitata con traffici contenuti e con-

sumi estremamente ridotti, continueranno a svi-

lupparsi favorendo la diffusione dell’IoT e del

Wireless Embedded Internet, pur distinguendosi

in termini di copertura, capacità trasmissiva, con-

sumo energetico e mobilità.

Le reti wireless a microcelle, unitamente alle

tecnologie IoT e M2M, trovano impiego sempre

maggiore nei settori Smart Energy, Smart Cities,

Smart Buildings, domotica, automotive, eHealth,

energie rinnovabili, agricoltura, sanità, robotica,

prevenzione degli incendi, rilevazione di inqui-

namento, sicurezza ed efficienza degli impianti

di distribuzione di servizi come gas, elettricità,

acqua.

Resta il problema di gestire la coesistenza delle

reti e le tecniche di tunneling/encapsulation dei

tradizionali protocolli di comunicazione presenti

in ambito building (per esempio Konnex, EnO-

cean) o industriale (per esempio M-Bus, WM-

Bus, ModBUS, ProfiBUS, ProfiNET, CAN,

MQTT).

Va notato che più che su nuove tecnologie l’IoT

sta avanzando sulla spinta di alcuni driver come le

nuove tipologie di dispositivi connessi, i volumi

crescenti di dati (Big Data), il cloud computing,

le reti ad alta velocità, le mobile app ecc. Ci sono

comunque tecnologie abilitanti come il protocollo

Bluetooth Low Energy

(Ble) ottimizzato per lo

scambio di piccole quantità di dati con basso con-

sumo energetico. Ble viene usato soprattutto nella

domotica e nei dispositivi indossabili in abbina-

mento a tablet e smartphone.

Significativamente usato nelle WSN è anche

l’

IEEE 802.15.4e

, uno standard di comunica-

zione in grado di incrementare notevolmente

l’affidabilità dei collegamenti a radiofrequenza e

l’efficienza energetica proprio grazie all’adozione

di un particolare meccanismo di accesso multiplo

ai dati. E infine va ricordato il protocollo inter-

net IPv6 che risponde innanzitutto al problema

dello spazio d’indirizzamento con l’integrazione

delle WPAN (6LoWPAN) e l’adozione dell’IP in

logica end-to-end. IPv6 prevede 3,4x1038 indi-

rizzi possibili ed è quindi in grado di supportare

miliardi di host, scongiurando quindi il pericolo

di esaurirne la disponibilità. Security, web service,

routing e RFC (Request for Comments, cioè i

documenti standard che riportano informazioni,

specifiche, innovazioni e metodologie di Internet)

sono ulteriori temi chiave che accompagnano lo

sviluppo e la diffusione di Smart Sensor in ottica

Internet Of Things.

Figura 4 - Iot e Smart Sensor

(Huawei)