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Marzo 2018
Automazione e Strumentazione
WIRELESS
approfondimenti
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Industria 4.0 e IoT stanno avanzando sulla
spinta di alcuni fattori abilitanti: disponibi-
lità di nuovi dispositivi, sensori e connessioni
performanti e a basso costo, volumi crescenti
di dati (Big Data), cloud computing, reti ad
alta velocità, applicazioni mobili ecc. In que-
sto scenario le tecnologie wireless sono asso-
lute protagoniste.
Lo standard di comunicazione
IEEE 802.15.4
con le sue varianti IEEE 802.15.4e e IEEE
802.15.4e TSCH (Time Slotted Channel Hop-
ping) è utilizzato dalle tecnologie ZigBee,
WirelessHART, MiWi, 6LoWPAN, ISA-
100.11a, COAP, RPL, Beacon e altre. Il suo
punto di forza sta nel fatto di incrementare
notevolmente l’affidabilità dei collegamenti a
radiofrequenza e l’efficienza energetica grazie
all’adozione di un particolare meccanismo di
accesso multiplo ai dati.
Molto importanti in ambito Industria 4.0 sono
anche le reti a basso assorbimento LPWAN
(Low Power Wide Area Network) e in par-
ticolare quelle
6LoWPAN
basate sul proto-
collo internet
IPv6
che
risponde innanzitutto
al problema dello
spazio d’indirizzamento
.
IPv6 prevede 3,4x10
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indirizzi possibili ed è
quindi in grado di supportare miliardi di host,
scongiurando quindi il pericolo di esaurirne
la disponibilità.
Secondo l’opinione di molti esperti a contri-
buire in misura significativa alla diffusione
dell’IoT sarà la tecnologia wireless
LoRa
(Long Range). LoRa rappresenta il livello fisico
utilizzato per creare un link di comunicazione
a lungo raggio. Forte di una tecnica di modula-
zione attiva da decenni negli ambienti militari
e nelle comunicazioni aerospaziali, LoRa per-
mette distanze di comunicazione considerevoli
a fronte di potenze limitate.
Molto interessante è anche lo standard
Multe-
Fire
, protocollo pensato per creare reti wireless
per l’IoT, unendo la semplicità del Wi-Fi con la
sicurezza e l’affidabilità dell’LTE (Long-Term
Evolution). Sostenuto dai principali produttori
di networking (tra i quali Qualcomm, Cisco,
Softbank, Huawei, Ericsson, Nokia, Intel,
Samsung), MulteFire garantisce la sicurezza
e l’affidabilità delle reti sfruttando lo standard
LTE in una porzione dello spettro radio non
soggetta a licenze o autorizzazioni.
Non ultima, la tecnologia
RFID
(Radiofre-
quency IDentification) è fondamentale per l’In-
dustria 4.0 in quanto l’identificazione automatica
di un prodotto migliora le prestazioni della sup-
ply chain, abbattendo le inefficienze di magaz-
zino e riducendo i carichi di lavoro de sistemi
gestionali. Senza contare il fatto che il tag RFID
è allo stato attuale il più efficiente e compatto
nodo informativo delle reti IoT.
In un simile contesto la
sicurezza
è profonda-
mente coinvolta e diventa ancora più impor-
tante negli ambienti industriali, dove macchi-
nari pesanti o infrastrutture critiche potrebbero
essere esposti ad attacchi attraverso segnali
wireless. Alcuni dei principali protocolli wire-
less IIoT (WiFi, Bluetooth, Zigbee) possono
supportare una cifratura di livello militare
AES-CCM
(Advanced Encryption Standard
Core - Counter with CBC-MAC). In generale
però bisogna prendere coscienza che la pro-
tezione di reti IT (Information Technology)
e sistemi di fabbrica OT (Operation Techno-
logy) è ormai indispensabile per garantire alta
disponibilità all’impianto in forma integrata. Il
Armando Martin
Le tecnologie wireless sono sempre più protagoniste nel percorso verso l’implementazione
della fabbrica del futuro. I sistemi WSN (Wireless Sensor Networks), IIoT ( Industrial
Internet of Things) e M2M (Machine to Machine), ne stanno accelerando la diffusione
e con essa aumentano le opportunità e qualche rischio legato alla sicurezza.
LA RAPIDA DIFFUSIONE DEI SISTEMI IN RADIOFREQUENZA NELL’INDUSTRIA
L’evoluzione delle tecnologie
wireless nella fabbrica 4.0
@armando_martin