AES_7 2023

Ottobre 2023 n Automazione e Strumentazione Primo piano 30 DOSSIER nata sia dei dati ambientali che dei vari para- metri di macchine e impianti, con una capacità crescente di ridurre il ‘rumore’ informativo e discernere sempre meglio le informazioni attendibili e quelle erronee. Inoltre, i progressi nella microelettronica e nelle nanotecnologie stanno consentendo lo sviluppo di sensori più piccoli e più efficienti dal punto di vista energetico, mentre i miglioramenti nelle tecnologie di comunicazione wireless per- mettono un’integrazione più perfetta di questi dispositivi nei sistemi esistenti. I sensori intelligenti costituiscono l’elemento cruciale e integrante per uno dei protagonisti principali dell’Industria 4.0, cioè per l’ Inter- net delle cose (IoT). Con la tecnologia IoT ogni oggetto, ogni strumento, ogni apparecchiatura può avere un suo indirizzo IP che la identifica e le consente di diventare il nodo di una rete di comunicazione e di dialogare con migliaia di altri nodi analoghi. Perché questo dialogo possa avvenire si parte da un sensore tradizionale in grado di rilevare segnali, che possono essere una temperatura, una pressione o un’altra grandezza fisica che solitamente sono segnali analogici da sotto- porre a un processo di purificazione e di con- versione digitale che li mette in condizioni di poter essere elaborati e trasmessi. Per questo gli smart sensor sono dotati di un micropro- cessore che consente loro di svolgere più fun- zioni: ad esempio generare allarmi quando le misure sono fuori da un intervallo consentito, gestire un display e comunicare con un sistema di livello superiore come un Plc, un Dcs o diret- tamente col cloud. Nell’ambito dell’Industrial IoT troviamo preva- lentemente alcuni tipi di smart sensor: • sensori di livello, misurano il volume occu- pato da un fluido in un contenitore per man- tenerlo entro i limiti prefissati; • sensori di temperatura, monitorano la tempe- ratura di un componente per evitare sbalzi e surriscaldamenti; • sensori di pressione, controllano la pressione di gas o liquidi in una tubazione segnalando perdite o accumuli; • sensori di portata, registrano la portata di un fluido rilevando anomalie, come bolle nelle tubature; • sensori a infrarossi, utilizzati nelle termoca- mere e nei termometri IR per il monitoraggio della temperatura senza contatto e per il con- trollo a distanza; • sensori di prossimità, rilevano la posizione di una persona o di un oggetto e consentono di tracciare i loro movimenti; • sensori di vibrazioni, per controllare il fun- zionamento di motori e macchinari. La novità più promettente riguarda la possi- bilità che tutti questi sensori diventino AI- enabled : ciò significa che possono integrare algoritmi di Intelligenza Artificiale e tecni- che di Machine Learning che consentono loro di apprendere dai dati raccolti e di adattare il loro comportamento di conseguenza. Gli smart sensor AI-enabled sono quindi dispositivi in grado di raccogliere, elaborare e analizzare i dati dell’ambiente circostante in tempo reale; sono in grado di prendere decisioni intelligenti in base alle informazioni raccolte, consentendo un monitoraggio e un controllo più efficiente e accurato di vari sistemi. Uno dei vantaggi principali di questi sensori intelligenti è la loro capacità di elaborare e ana- lizzare i dati a livello locale, anziché affidarsi a un sistema centralizzato. Questo non solo riduce la quantità di dati da trasmettere, ma consente anche di prendere decisioni più rapide e di uti- lizzare le risorse in modo più efficiente. In ambiente industriale, per esempio, i sensori AI- enabled possono monitorare le prestazioni delle apparecchiature e rilevare potenziali problemi prima che diventino critici, consentendo una manutenzione predittiva e riducendo i tempi di fermo. n Anche la misura della temperatura, una delle procedure utilizzate nella storia della tecnologia, oggi può servirsi di dispositivi e tecnologie più efficienti e precise