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ETHERNET E RETI INDUSTRIALI
speciale
Maggio 2017
Automazione e Strumentazione
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modello ISO/OSI, Ethernet si presta all’impiego
con quei protocolli che hanno particolari richie-
ste a partire dal livello di rete. Questo offre una
grande libertà di scelta agli sviluppatori, anche
se dal punto di vista pratico la grande diffusione
di IP (come protocollo di rete) e di TCP e UDP
(come protocolli di trasporto) rende molto sem-
plice utilizzare questi standard. I protocolli di
livello superiore possono però essere differenti
a seconda del tipo di applicazione e questo, pur-
troppo, non garantisce l’interoperabilità tra i
differenti standard.
Reti wireless
Oltre alla diffusione di Ethernet, l’altro impor-
tante trend nella comunicazione industriale ri-
guarda la trasmissione wireless. Il successo del
wireless in ambito civile non è facilmente tra-
sportabile in quello industriale, data la serie di
vincoli e condizioni ‘ambientali’ che limitano o
possono ridurre le prestazioni delle reti. D’altra
parte il mondo industriale è attratto dal wireless
per i vantaggi che si intravedono: laddove, ad
esempio, le applicazioni riguardano sottosiste-
mi mobili o sia richiesta una flessibilità di im-
piego e una semplicità di installazione e confi-
gurazione, la comunica-
zione senza fili fa sen-
tire i suoi benefici. Es-
sendo la comunicazione
agganciata alla totalità
delle apparecchiature,
spesso i segnali devo-
no raggiungere parti in
movimento o elementi
di sistemi robotizzati
dove una connettività
sarebbe impossibile; o
ancora, ci sono le appli-
cazioni che richiedono
la localizzazione e il monitoraggio di parti non
finite, la coordinazione di veicoli di trasporto
autonomi e robot mobili, o che coinvolgono il
controllo distribuito: sono tutte aree industriali
nelle quali le tecnologie wireless possono esse-
re efficacemente impiegate.
E naturalmente c’è la prospettiva di riduzione
dei costi e del time-to-market, potendo rispar-
miare sui cablaggi e sulla relativa disposizione e
manutenzione. Ciò è ancor più rilevante nel caso
degli ambienti industriali difficili, in presenza di
sostanze chimiche, vibrazioni o parti mobili che
possono danneggiare qualsiasi tipo di cavo.
L’applicazione di reti di comunicazione wireless
incontra però difficoltà connesse con i problemi
di velocità e attendibilità della comunicazione;
problemi che sono più impellenti a livello di
campo dove vengono ben risolti dai fieldbus. Per
non rinunciare ai vantaggi del wireless, si tratta
allora di garantire trasmissioni tempestive e affi-
dabili nonostante i possibili errori di trasmissione,
dovuti sia a interruzioni del canale (ad esempio
quando la forza del segnale ricevuto cade sotto
una soglia critica) e/o a interferenze. L’evolu-
zione in atto dei principali protocolli basati su
Ethernet dovrebbe portare a nuove possibilità
anche in questa direzione.
Le conferme del mercato
e la crescita dell’IIoT
A determinare una accelerazione nello svilup-
po delle reti industriali è la crescita impetuo-
sa dell’Internet of Things (IoT) e, all’interno
di questa, dell’
Industrial Internet of Things
(IIoT).
Ormai anche le fabbriche sono popolate
da apparecchiature, strumenti e macchinari con-
nessi alla grande rete e che stanno sviluppando
abilità di comunicazione continua e autonoma,
che diventa fondamentale sia per ottimizzare
le prestazioni degli impianti produttivi sia per
aumentare la produttività e raccordarla alle esi-
genze del mercato. La presenza di macchine
connesse a Internet introduce un fattore nuovo
nello scenario della comunicazione industriale
e potrà determinare spostamenti nelle posizioni
di mercato occupate attualmente dai vari attori.
Se ne vede già la tendenza esaminando alcuni
dati, come quelli elaborati da
HMS
, che ha re-
centemente indicato i trend della comunicazione
industriale così come li vede dal suo osservatorio
particolarmente focalizzato su questo settore. Se-
condo HMS, l’Industrial Ethernet sta crescendo a
ritmo del 22% e occupa il 46% del mercato. Tra
i protocolli al primo posto ci sono
EtherNet/IP
e
Profinet
, il primo più presente in Nord Ame-
rica il secondo in Europa; seguono
EtherCAT,
Modbus-TCP
e
Ethernet PowerLink
.
Le tecnologie wireless crescono ancor più rapi-
damente, a un tasso del 32% e ora occupano il
6% del mercato, con in primo piano la tecnologia
WLan
seguita da
Bluetooth
.
Per quanto riguarda i fieldbus, tuttora apprez-
zati per i requisiti di semplicità e affidabilità,
c’è ancora una crescita ma a un ritmo più basso;
al primo posto c’è ancora
Profibus
col 14% del
mercato, seguito da
Modbus-RTU
e
CC-Link
,
entrambi al 6%.
Nei prossimi anni vedremo se e quanto l’avanzata
dell’IIoT modificherà questi dati e come potrà
ridistribuire le presenze sul mercato.
Access point per industrial
wireless (Siemens)