AES_7 2022

Speciale 75 SENSORI SMART E IIOT Automazione e Strumentazione n Ottobre 2022 I dati vengono infatti utilizzati per ottenere infor- mazioni utili e analisi delle tendenze dei macchi- nari e delle linee di produzione. A loro volta le informazioni analizzate supportano un processo decisionale informato per la manutenzione predit- tiva, la sicurezza, la protezione e l’ottimizzazione aziendale. Questo ciclo virtuoso è alla base della trasformazione digitale e dei nuovi ecosistemi IIoT a partire dai sensori e dai dispositivi in campo . Oggi l’IIoT che già include la comunica- zione M2M si sta espandendo verso quella People- to-Machine (P2M) e People-to-People (P2P). Il mercato globale di prodotti e servizi IIoT è cal- colato in 263 miliardi di dollari (USD) nel 2021 e una stima di 1,1 trilioni di dollari (USD) entro il 2028 (Grand View Research). Smart Sensor All’inizio degli anni 2000 il concetto di Smart Sensor era associato a quello di Teds (Transducer Electronic Data Sheet) e degli standard di comuni- cazione IEEE 1451 . A questi standard in tempi più recenti si sono affiancati il concetto di CPS (Cyber Physical System) e gli IEEE 1516 . I sistemi cyber- fisici sono sistemi intelligenti che comprendono reti ingegnerizzate e interagenti di componenti fisici e componenti cibernetici. L’architettura di alto livello (HLA) IEEE 1516 è uno standard per la modella- zione e la simulazione di sistemi distribuiti ed ete- rogenei. Oggi l’intelligenza dei sensori di nuova generazione non si limita al rilevamento delle misure, ma uti- lizza i dati raccolti in tempo reale per segnalare malfunzionamenti, guasti e informazioni strategi- che in modo da facilitare i piani di produzione e di manutenzione predittiva. In sostanza uno Smart Sensor deve far parte dell’integrazione IT-OT, nella misura in cui i tradizionali protocolli di comunica- zione integrati nei sensori, per esempio i loop di controllo 4-20 milliampere, cedono il passo alle versioni industriali di Ethernet, come Profinet, Ethercat, Ethernet/IP e alla nuova variante TSN (Time-Sensitive Networking), soluzione determini- stica in grado di porsi come nuovo standard per le reti industriali. Nell’ambito dei sensori intelligenti vanno inclusi anche l’enorme potenziale dell’IoT, le interfacce digitali, le piattaforme Arduino, Node.js, BLE, NFC e altre tecnologie in grado di identificare nuovi modelli di generazione di informazioni utili a partire da grandi quantità di dati. Pensiamo ad esempio allo scenario di interazione ambientale ‘Ambient Intelligence’ e allo standard di codifica OGC Sensor Model Language , noto come ‘Sen- sorML’, che descrive un modello informativo XML che permette la scoperta e la programmazione dei sensori integrati nel Web . Alla base di questo nuovo livello di intelligenza c’è un ecosistema che comprende microcontrollori, dispositivi digitali (per esempio FPGA) e tecnolo- gie wireless (NB-IoT, LoRa, WiFi, BLE / Bluetooth Smart, ZigBee, 6LoWPAN, sub 1 GHz, RF4CE e altre) in grado di coniugare bassi consumi, presta- zioni elevate e installazioni semplificate. Non va poi trascurata la questione relativa alla sicu- rezza dei dati raccolti dai sensori. Tutelare l’inte- grità dei dati è fondamentale, per cui è necessario aggiornare regolarmente tutti i software e i sistemi operativi utilizzati tanto nella rete aziendale, quanto in quella industriale. Principio di funzionamento di un sensore inferenziale (ResearchGate)