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MAGGIO 2023 FIELDBUS & NETWORKS Fieldbus & Networks 5 L’editoriale è a cura dei membri del Comitato Tecnico di Fieldbus & Networks e Automazione Oggi Editoriale Tutti coloro che sono coinvolti nello sviluppo di soluzioni di automazione industriale sanno bene che implementare i paradigmi dell’Industrial Internet of Things (IIoT) e di Industria 4.0 (I4.0) comporta il dover affrontare problematiche di natura sia tecnica che economica sempre nuove. Dal punto di vista tecnico, è divenuto necessario affiancare la gestione di task con diversi gradi di criticità in termini di tempistiche, sicurezza ed efficienza, alla capacità di comunicare con il mondo al di fuori della fabbrica. Dal punto di vista economico, è sempre più pressante l’esi- genza di minimizzare l’impatto e i rischi associati al rilascio di nuove versioni del software; in particolare, modificare algoritmi e strategie di elaborazione consolidate richiede molto tempo e costi elevati, soprattutto quando il numero e l’eterogeneità delle piattaforme che devono essere aggiornate è notevole. I progettisti di apparecchiature industriali stanno, però, imparando a volgere lo sguardo verso settori che già hanno affrontato queste problematiche e che possono quindi vantare un insieme consolidato di soluzioni e strategie. In parti- colare, uno dei temi oggi divenuto ‘caldo’ anche nell’ambito dell’automazione è quello della virtualizzazione, che, pur es- sendo utilizzata per i sistemi informativi aziendali da decenni, è relativamente nuova nell’ambito dei sistemi embedded. Virtualizzazione è un termine il cui significato abbraccia un insieme vasto e variegato di tecnologie e può assumere significati molto diversi in funzione del contesto, fermo restando l’obiettivo di segmentare e segregare, al fine di ridurre numero ed eterogeneità delle risorse fisiche. Banalizzando, si tratta di prendere una risorsa fisica (hardware) e usarla per implementare uno o più ambienti virtuali (ovvero creati dal software) separati. Tuttavia, per i sistemi industriali embed- ded, caratterizzati da memoria e risorse computazionali limitate, basso consumo energetico e comportamento determi- nistico, l’adozione di un tale approccio era considerato impossibile, tanto più che l’implementazione dei loop di controllo è tuttora spesso basata su architetture ‘bare metal’, prive di un vero e proprio sistema operativo in tempo reale (Rtos). La virtualizzazione, però, non deve più necessariamente essere ‘completa’, ma può limitarsi a un partizionamento ad ‘alto livello’, limitato al confinamento di programmi e/o attività in determinati contenitori software. Alla base di questo partizionamento vi è appunto il concetto di container, che a differenza delle soluzioni basate su di un hypervisor, che virtualizza ed astrae l’hardware sottostante per permettere l’esecuzione di più sistemi operativi, virtualizza il sistema operativo per eseguire più applicazioni. I container, pertanto, hanno bisogno di minori risorse computazionali e di minore memoria rispetto alla virtualizzazione completa, anche se non permettono, ovviamente, la coesistenza di un Rtos con un sistema operativo di tipo ‘office’. Un approccio di questo tipo facilita la manutenzione, l’integrazione e la coesistenza di applicazioni per l’interazione uomo-macchina, i data analytics e la connettività verso il cloud, per citare solo alcune delle più comuni funzionalità, non in tempo reale, che già oggi trovano largo impiego nelle apparecchiature industriali, con le applicazioni operanti in tempo reale, garantendo comunque la priorità a queste ultime. In particolare, l’uso dei container già oggi permette l’introduzione dei micro-servizi anche per le applicazioni di automa- zione, che possono essere suddivise in un insieme liberamente interconnesso e interagente di servizi, ognuno incaricato di una specifica sotto-funzione, indipendentemente da tutti gli altri. Tale approccio garantisce maggiore affidabilità, poiché il fallimento di un micro-servizio non pregiudica la corretta esecuzione degli altri; inoltre, è possibile aggiornare il codice e applicare patch a un micro-servizio singolarmente, senza causare un’interruzione dell’esecuzione dell’intera applicazione, potenzialmente annullando i tempi di inattività. TUTTO FINIRÀ… IN UN CONTAINER Emiliano Sisinni Comitato tecnico Automazione Oggi, Fieldbus&Networks e Soluzioni Software per l’Industria