AS_01_2020

COMUNICAZIONI primo piano 47 Automazione e Strumentazione Gennaio/Febbraio 2020 Il Time Sensitive Networking In effetti - come ha ricordato Federico Tra- marin , ricercatore dell’Università di Padova e da tempo impegnato su questi temi - le prime novità sonno arrivate per servire gli scenari del tipo Audio-Video: le prime modifiche introdotte nel 2005 sono opera del task group AVB (Audio Video Bridging) e della AVNU Alliance ma pre- sto il rinnovamento ha interessato il settore auto- motive e gradualmente tutta l’industria tanto da dover cambiare il nome: ed ecco il Time Sensi- tive Networking (TSN). Sono molti ormai gli emendamenti allo standard Ethernet accolti in TSN e riguardano il livello delle sincronizzazioni, il supporto per il traffico schedulato real-time, funzionalità come la Frame Preemption, l’aumento di affidabilità della rete tramite ridondanze e altri ancora. Si può dire che il nucleo principale delle modifiche è tutto pub- blicato, parti dello standard sono in arrivo e la pubblicazione completa è prevista entro il 2020. I settori industriali più interessati sono, nell’ordine: Industrial Automation, Audio-Video professio- nale, Automotive e Mobile. Un aspetto interessante del TSN sono i profili , cioè quei sottoinsiemi di regole e settaggi dei parametri necessari per determinati ambiti di utilizzo; un pro- filo quindi non è un protocollo ma è la base per i diversi protocolli di comunicazione industriale che si stanno preparando a funzionare anche sulle reti TSN. In particolare, un profilo è dedicato all’auto- mazione industriale: è noto come TSN IA e sarà incorporato nello standard IEC/IEEE 60802 . I maggiori player dell’automazione industriale considerano ormai il TSN come la prossima generazione del networking industriale e tutti i principali standard di comunicazione si stanno adeguando e includono ormai funzionalità adatte a supportare TSN: così troviamo le specifiche 2.4 di Profinet , il CC-Link IE TSN, l’ EtherCAT TSN; con molti prodotti già disponibili da aziende quali Cisco, Moxa, Kontron, Hirschmann. L’avvento del 5G Nel futuro dell’industrial networking non c’è però solo l’evoluzione della comunicazione cablata. L’avvento del 5G già nella sua attuale release 15 e ancor più nella release 16 di pros- sima standardizzazione (marzo 2020) permette, oltre che di migliorare le attuali applicazioni che già sfruttano le reti 3G e 4G, di consentire per la prima volta l’effettivo impiego di tecnologie senza fili in applicazioni di controllo industriale senza rinunce in termini di affidabilità e perfor- mance. Lo ha chiarito bene Antonio Capone , Direttore dell’ ANTLab (Advanced Network Technologies Laboratory) del Dipartimento di Elettronica Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano, nel descrivere le sfide e le opportunità della tecnologia 5G per l’Europa. Anzitutto bisogna cogliere le principali differenze tra il 5G e le precedenti generazioni dei sistemi di comunicazione. Il 5G consente, per la prima volta, di ottimizzare non solo il tasso di perfor- mance ma anche altri fattori cruciali per le comu- nicazioni in ambito industriale, quali: i consumi energetici, l’affidabilità, i ritardi, il numero di utenti serviti. In generale con il 5G le imprese saranno in grado di gestire una molteplicità di condizioni operative e di servire un numero di applicazioni prima impensabile: i sistemi di automazione, le reti di sensori che connettono l’IoT, i sistemi di realtà aumentata, i sistemi di visione e altri ancora potranno trarre vantaggio da tre caratteristiche del 5G e cioè: l’enorme ampiezza di banda, la connettività di massa, la ultra-affidabilità e la altissima disponibilità. Un’altra proprietà delle reti 5G è data dalla possibilità, grazie alle tecnologie di virtualizza- zione, di scomporle in più reti separate creando un certo numero di reti virtuali specializzate che vengono via via attivate a seconda delle appli- cazioni necessarie. Le reti mobili di prossima generazione non saranno solo dei supporti per il transito dei bit ma diventeranno delle vere piattaforme in grado di ospitare applicazioni e di fornire servizi: tramite il Mobile Edge Cloud l’accesso alla rete acquista capacità elaborative e in tal modo la rete si tra- sforma in una piattaforma programmabile dispo- nibile per le applicazioni richieste dagli utenti. Capone ha sottolineato l’importanza cruciale del 5G per lo sviluppo della Digital Transformation e come fattore in grado di “fare la differenza per il futuro della Digital Economy europea”, ser- vendo una vasta gamma di settori comprendente il manufacturing, la logistica, i servizi, la salute, l’educazione, l’entertainment e altri ancora, fino a fornire “un corpo al cervello dell’Intelli- genza Artificiale”. Con una efficace analogia, si può affermare che “come gli smartphone hanno offerto la piattaforma sulla quale la app-economy si è sviluppata nel cyberspazio, così il 5G può fornire la piattaforma per le digital application nel mondo fisico”. La disponibilità di un’infra- struttura di reti avanzate abbassa le barriere per l’introduzione di soluzioni innovative e dà spa- zio a nuove idee dirompenti che possono essere facilmente lanciate e diffuse anche da player di piccole dimensioni, come startup e PMI.