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Aprile 2024 n Automazione e Strumentazione Speciale 82 STRUMENTI DI PROCESSO Sensori IIoT La rivoluzione dell’IoT ha trasformato radical- mente il panorama dei sensori, facilitando con- nessioni tra di essi e con i sistemi centrali attra- verso reti wireless. Oggi l’intelligenza dei sensori di nuova genera- zione non si limita al rilevamento delle misure, ma utilizza i dati raccolti in tempo reale per segnalare malfunzionamenti, guasti e informa- zioni strategiche in modo da facilitare i piani di produzione e di manutenzione predittiva. 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 vitali in modo da facilitare l’implementazione della manu- tenzione predittiva. La tempestiva notifica dei problemi da parte dei sensori consente agli ope- ratori di indagare, pianificare e programmare la manutenzione correttiva durante periodi di pro- duzione ridotta o sospesa. Questo scenario rende necessaria anche una forte integrazione IT-OT, laddove i tradizionali pro- tocolli di comunicazione integrati nei sensori, ad esempio i loop di controllo 4-20 milliAmpère, cedono il passo alle versioni industriali di Ether- net e alla variante TSN (Time-Sensitive Net- working), soluzione deterministica in grado di porsi come nuovo standard per le reti industriali. Nell’ambito dei sensori intelligenti e interconnessi vanno inclusi anche l’enorme potenziale dell’IIoT, le interfacce digitali, le piattaforme Arduino , Node.js , BLE , NFC e altre tecnologie in grado di identificare nuovi modelli di generazione di infor- mazioni utili a partire da grandi quantità di dati. Non solo, oggi molte industrie stanno aggiun- gendo servizi di IoT alle WSN (Wireless Sensor Network) al fine di introdurre un ulteriore grado di intelligenza nei sistemi remoti e distribuiti, migliorare le attività dei processi produttivi e le potenzialità di monitoraggio. In particolare, con la tecnologia LoRaWan i sen- sori diventano ‘dispositivi periferici’ che dialo- gano con dei concentratori (gateway) posizionati nell’ambiente. È anche da sottolineare come la continua diffusione di sensori IoT ha dato slancio al protocollo MQTT (Message Queuing Teleme- try Transport) ideale per applicazioni in cui si ha a disposizione una bassa quantità di banda. Da notare infine la disponibilità di app che per- mettono di controllare lo stato di sistemi e dispo- sitivi 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. Si tratta di un approccio in continua evoluzione che consente di attuare ana- lisi e misure preventive per una maggiore conti- nuità operativa e un ridotto consumo energetico. Raccolta e Analisi dei Dati Nei nuovi scenari della sensoristica, la raccolta e l’analisi dei dati avviene sempre più spesso in prossimità dei punti in cui vengono prodotti con l’abbattimento dei costi di storage e soprattutto dall’avvento delle tecnologie Cloud e dell’e- mergente Edge Computing, laddove la capacità computazionale viene integrata direttamente nei dispositivi e nelle piattaforme embedded. Va inoltre considerato che processi, macchinari e linee di produzione sono sempre più attrezzati con computer ‘on board’ e gateway polifunzionali che raccolgono i dati prodotti dai sensori, li elabo- rano e alimentano sistemi real-time che hanno in carico le funzioni di monitoraggio, diagnostica e gestione allarmi. Ne risulta che la quantità di dati raccolti è enorme: basti pensare che la maggior parte dei sensori uti- lizzati nell’industria fornisce misurazioni ad inter- valli inferiori al secondo. Parliamo quindi di veri e propri Big Data elaborati, trasformati e arric- Sensori virtuali per sistemi microfluidici (fonte: Elvelfow)