AES_5 2023

SPECIALE Reti industriali 84 Giugno - Luglio 2023 n Automazione e Strumentazione in modo da migliorare le prestazioni e diminuire il con- sumo di energia. Una delle principali criticità che inte- gratori, progettisti e conduttori di impianto si trovano ad affrontare è quella di armonizzare i sistemi gestio- nali ERP, Cloud e CRM con i sistemi MES, Scada e di automazione (PLC, contatori, valvole, sensori, attuatori ecc.). I primi basati su protocolli IT (come TCP, SNMP, http/REST, SOAP, XML MQTT, AMQP, CoAP), i secondi basati sui tradizionali fieldbus (Profinet, Pro- fibus, CANopen, DeviceNet, EtherNet/IP, Modbus e altri). I mondi IT e OT devono dialogare stabilmente e in maniera sicura, sia tra loro che con l’esterno. Non è sufficiente disporre dei dati di funzionamento delle macchine in tempo reale, bisogna essere in grado di trasformarle in informazioni correlandole con dati finanziari, di pianificazione e di vendita. Alla conver- genza IT-OT si aggiunge anche la connettività IIoT che sta aprendo la strada a servizi innovativi per migliorare l’efficienza, l’affidabilità e la disponibilità dei processi, dei macchinari e dei dispositivi. In sinergia con le piat- taforme IIoT, l’Edge Computing, superando alcune limitazioni del Cloud Computing, trasferisce l’intelli- genza ai margini della rete, dove sono presenti installa- zioni, sensori e macchinari, per poi raccogliere, archi- viare e condividere i dati con le applicazioni di business intelligence. OPC UA Di base OPC UA consente una comunicazione tra- sparente e senza soluzione di continuità dal sensore al Cloud, fondendo i mondi IT e OT in una rete unifi- cata. OPC UA è un’architettura service-oriented (SOA) basata su una rete IP compatibile con IPv4 e IPv6. OPC UA, inoltre, è una tecnologia indipendente dalla piatta- forma, dal mezzo di trasporto fisico e dal protocollo di trasporto oltre che flessibile in termini di applicazione. La recente introduzione, a cura della OPC Foundation, dello standard Publish Subscribe (PubSub) ha ulterior- mente affinato le comunicazioni fino a livello del sin- golo sensore, portando evidenti benefici agli integratori di sistema in diverse nicchie industriali. Lo standard è totalmente integrato con la tecnologia OPC UA e ne permette l’implementazione fino al più basso livello di produzione di fabbrica, dove sussistono controllori, sensori e sistemi embedded che richiedono l’ottimiz- zazione delle comunicazioni a bassa latenza nelle reti locali. TSN, Time Sensitive Networking Sebbene Ethernet abbia reso accessibili in tempo reale i dati dei sistemi di controllo industriali, resta aperto il tema della standardizzazione e della interoperabilità tra apparati di diversi produttori. Una convincente risposta a questo problema è rappresentata da TSN (Time Sen- sitive Networking). Si tratta di un’estensione Ethernet che assicura la sincronizzazione precisa tra i nodi della rete in forma deterministica e adeguata alle moderne esigenze di interconnessione. La collezione di standard Ethernet TSN definisce mec- canismi per la trasmissione di dati time-sensitive con latenze di trasmissione molto basse ed elevata dispo- nibilità. Ampliando e adattando gli standard Ethernet attuali, anche TSN riesce a realizzare una convergenza tra la tecnologia informatica (IT) e la tecnologia opera- tiva industriale (OT). L’intera comunicazione in tempo reale nella rete viene organizzata in cosiddetti stream che, a seconda del fabbisogno e delle priorità del rela- tivo pacchetto dati, assicurano una determinata Qualità del Servizio. Protocolli come Profinet, CC-Link-IE e OPC UA e CC-Link IE sono particolarmente indicati per l’uso combinato con TSN, posto che adottino pro- fili comuni come quello attualmente identificato dalla norma IEC/IEEE 60802-IA. MQTT Ideato circa 20 anni fa da Arlen Nipper e Andy Stan- ford-Clark (IBM), MQTT (Message Queue Telemetry Transport) si è affermato come il protocollo di comu- nicazione più diffuso nell’IoT industriale, per la sua natura di meccanismo snello e intelligente data dalla leggerezza ed efficienza di banda. Entrambi gli spe- cialisti stavano cercando di capire come ottenere più informazioni su una larghezza di banda limitata, ren- dendo i tempi di risposta dalle loro apparecchiature di controllo sul campo ancora più veloci. Obiettivo cen- trato, tanto nel più recente scenario dell’IoT, dell’elet- Una tendenza dominante, in tutti i comparti industriali, è la progressiva convergenza IT-OT