AS_07_2019

STRUMENTI DI PROCESSO speciale Automazione e Strumentazione Ottobre 2019 73 è stimato in 16 miliari di dollari (dato 2018, Markets & Markets ) e dovrebbe raggiungere i 21,6 miliardi entro il 2023, con un tasso di crescita composto del 6,16%. Crescita trainata dai trend emergenti dell’ automazione , della digitalizzazione e di Industria 4.0 . Le più recenti tecnologie legate ai sensori, infatti, si sono evolute per offrire una grande quantità di dati in tempo reale che ven- gono poi trasformati per prendere decisioni a livello di impianto e di processo. Oltre che sui dati, la nuova catena di generazione del valore dei sensori è basata sull’interconnes- sione. Nei macchinari e nei processi la comu- nicazione industriale parte dai sensori intelli- genti, i quali scambiano dati tra loro e tramite piattaforme IoT e Cloud . IoT, Manutenzione predittiva e security Nel mondo del processo i sensori possono essere integrati in numerosi sistemi di movi- mentazione e gestione dei fluidi, dai connettori ai tubi flessibili, dalle tubazioni alle pompe, dai motori e attuatori ai filtri, fino alle installa- zioni conformi all’Industria 4.0 in cui connet- tività di rete e Big Data sono aspetti chiave del binomio IoT-sensoristica. L’intelligenza dei sensori di nuova gene- razione non si limita al rilevamento delle misure ma utilizza i dati, raccolti in tempo reale, per segnalare malfunzionamenti, gua- sti e informazioni vitali in modo da facilitare l’implementazione della manutenzione pre- dittiva. La tempestiva notifica dei problemi da parte dei sensori consente agli operatori di indagare, pianificare e programmare la manu- tenzione correttiva durante periodi di produ- zione ridotta o sospesa. Per favorire la necessaria integrazione IT-OT, i tradizionali protocolli di comunicazione inte- grati nei sensori, ad esempio i loop di con- trollo 4-20 milliampère, cedono il passo alle versioni industriali di Ethernet, come Profinet, Ethercat, Ethernet/IP ma soprattutto alla nuova variante TSN (Time-Sensitive Networking), soluzione deterministica in grado di porsi come nuovo standard per le reti industriali. Nell’ambito dei sensori intelligenti vanno inclusi anche l’enorme potenziale dell’IoT, i bassi consumi, le interfacce digitali, il cloud computing, le piattaforme Arduino, Node.js, BLE, NFC e altre tecnologie in grado di iden- tificare nuovi modelli di generazione di infor- mazioni utili a partire da grandi quantità di dati. Alla base di questo nuovo livello di intel- ligenza c’è un ecosistema che comprende microcontrollori, FPGA e tecnologie wireless in grado di coniugare bassi consumi, presta- zioni elevate e installazioni semplificate. Non va poi assolutamente trascurata la que- stione relativa alla sicurezza dei dati raccolti dai sensori. Tutelare l’integrità dei dati è fon- damentale, per cui è necessario aggiornare regolarmente tutti i software e i sistemi ope- rativi utilizzati nella rete aziendale e in quella industriale. D’altra parte vanno monitorati attentamente il traffico dei dati, i protocolli di networking e all’interno delle reti OT. Per ottimizzare la sicurezza è bene adottare un approccio multilivello a partire da dispo- sitivi periferici, controller e gateway. Si deve valutare sia il livello di minaccia in ogni nodo, sia la possibilità di aggiungere ulteriori misure di sicurezza che comportino il minor numero di svantaggi in termini di potenza, prestazioni e latenza. Wireless Sensor e App Altro trend consolidato è l’impiego di sensori facili da configurare e installare grazie alla tecnologia wireless che permette il collega- mento con smartphone e tablet. Non solo, oggi molte industrie stanno aggiun- gendo servizi di IoT alle WSN (Wireless Sen- sor Network) al fine di introdurre un ulteriore grado di intelligenza nei sistemi remoti e distri- buiti, migliorare le attività dei processi produt- tivi e le potenzialità di monitoraggio. Tra le tecnologie wireless più diffuse in quest’ambito vanno menzionate NB-IoT, LoRa, WiFi, BLE / Bluetooth Smart, ZigBee, 6LoWPAN, sub-1 GHz, RF4CE. Da notare infine la disponibilità di app che permettono di controllare lo stato di sistemi e dispositivi tramite smartphone o portali Web dedicati. I dati rilevati sono trasmessi al cloud ed elaborati per fornire informazioni utili sulle prestazioni di impianti e sistemi. Queste infor- mazioni vengono fornite all’utente in un for- Misura dei Fluidi