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Automazione e Strumentazione
Ottobre 2016
RETI INDUSTRIALI
approfondimenti
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campo di maggiore intelligenza, oltre a fornire a macchinari e
sistemi la possibilità di comunicare maggiori quantità di dati in
modo veloce e deterministico.
Le implementazioni industriali di Ethernet
L’implementazione di Ethernet in ambito industriale deve
soddisfare le più esigenti richieste di
real-time
e
sincroniz-
zazione temporale
. In un sistema real-time il corretto fun-
zionamento non dipende soltanto dalla esattezza logica del
risultato ma anche dal momento nel quale il risultato stesso
viene prodotto. Sostanzialmente lo sforzo tecnologico è
quello di trasporre i tradizionali bus di campo in un contesto
Ethernet e IoT. Ad esempio Ethernet/IP, derivante da Con-
trolNet e DeviceNet, sta evolvendo in una piattaforma inte-
roperabile ‘
IoT-ready
’ in grado di integrarsi con Cloud, Big
Data e consentire l’accesso a dati operativi real-time e storici.
Alcune versioni di Ethernet Industriale specializzate per
il motion control implementano funzionalità di sincroni-
smo rigido operando a livello hardware (con tecnologie
Asic, Fpga o apparati Ethernet standard) o di software /
protocollo agendo ai livelli superiori del modello ISO/OSI
o secondo gli standard
Iec 61588
. È il caso ad esempio di
EtherCat, Ethernet/IP - CIP Motion, Profinet IRT (Isochro-
nous Real Time), Sercos III. L’impiego di software in grado
di interfacciare i diversi protocolli a livello di applicazione
permette di solito una buona integrazione tra componenti
di diversi produttori. Essendo una specifica dei primi due
livelli del modello ISO/OSI, Ethernet è una tecnologia fun-
zionale ai protocolli che devono gestire particolari richieste
a partire dal livello di rete. Tutto ciò offre una grande libertà
di scelta agli sviluppatori, anche se dal punto di vista pratico
la grande diffusione dei protocolli orientati a Ethernet rende
molto semplice l’utilizzo di questi standard.
Con la diffusione dell’IoT nelle reti industriali restano però
in primo piano i problemi di governance, sicurezza, privacy,
fabbisogno energetico e
interoperabilità
. Con l’aumento del
numero e della varietà dei dispositivi, sarà sempre più necessa-
rio garantire l’interoperabilità tra soluzioni di fornitori diversi,
sia in fase di sviluppo e configurazione sia nella gestione
degli oggetti intelligenti. Anche l’univocità degli indirizzi IP
è un tema scottante. Per realizzare reti eterogenee in grado
di interfacciarsi con un utente remoto è necessario assegnare
un indirizzo IP univoco. Allo stato attuale pochi dispositivi
contengono hardware compatibile con lo stack TCP/IP. Una
soluzione potrebbe essere quella di dotare ogni dispositivo di
una scheda di rete che realizzi la compatibilità con Internet
a livello hardware. Un’alternativa potrebbe essere quella di
realizzare un software di interconnessione capace di mappare
ogni dispositivo tramite l’indirizzamento IPv6.
Figura 2 - Industrial Ethernet (fonte CLPA)