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EMBEDDED 87 • FEBBRAIO • 2023 26 nifatturiero, commerciale, energia, petrolchimico, aero- spaziale, trasporti, telecomunicazioni...) si prevede che sarà quello manifatturiero a crescere con maggior vigo- re su tutto il periodo di analisi. Gateway, SoC, microprocessori e microcontrollori In questa nuova era di interazione in tempo reale tra macchine, sistemi, beni e “cose” resa possibile dai sem- pre più numerosi sensori connessi in rete e dalla cre- scente adozione di robot autonomi, diventa sempre più normale percorrere la strada del monitoraggio capillare della produzione, della manutenzione predittiva e della gestione “artificialmente” intelligente dell’intera catena di fornitura. Un sistema IIoT è formato da nodi intelligen- ti al cui centro risiede un SoC, un microprocessore o un microcontrollore dotati di connettività diretta in rete o di interfacce verso moduli di comunicazione esterni o verso un Edge Gateway che gestisca la raccolta e la selezione dei dati da inviare ai livelli superiori dell’architettura. Un esempio di Edge Gateway è il gateway per applica- zioni di Smart Factory UNO-2271G V2 di Advantech (Fig. 1). Si tratta di un prodotto che estende la famiglia di gateway modulari UNO-2000 per IoT, caratterizzati da flessibilità di configurazione e installazione. Questo Edge Gateway integra, in un fattore di forma compat- to (100 x 70 x 30mm), un processore quad core Pentium N6415/dual core Celeron N6210, doppia interfaccia video (Hdmi e DisplayPort), fino a 8 GB di memoria DDR4 e 32 GB di eMMC. Le comunicazioni sono modulari con la possibilità di aggiungere un modulo di espansione con un secondo stack I/O per ampliare le funzionalità offerte con applicazioni per la visualizzazione del processo, la gestione dell’ambiente e il dispatch management. Il gateway UNO-2271G V2 è dotato di base di uno slot mPCIe e di un connettore M.2 sul kit di espansione, che rendono possibile l’accesso in rete ad alta velocità tra- mite Wi-Fi e connessioni cellulari 4G e 5G. Sono inoltre disponibili moduli di espansione impilabili per PoE, COM e iDoor. Il gateway è compatibile con le piattafor- me Ubuntu Core, Microsoft Azure IoT Edge, AWS IoT Greengrass, WISE-DeviceOn, e WISE IoT Edge. Le caratteristiche di una piattaforma imperniata su Sy- stem on Chip (SoC) dotati di motori a reti neurali per ap- plicazioni di Intelligenza Artificiale sono state illustrate da Synaptics al tinyML Summit tenutosi a marzo dello scorso anno a San Francisco. Le demo hanno riguar- dato i SoC a basso consumo DBM10L e Katana (Fig. 2) che implementano motori inferenziali a reti neurali per applicazioni di visione artificiale, rilevamento di eventi sonori (SED, Sound-event Detection), analisi avanzata dei testi ed elaborazione vocale. Consumi estremamen- te ridotti e motori inferenziali sono due requisiti tipici dei nodi Edge dell’IIoT con funzionalità di Intelligenza Artificiale. Le applicazioni IoT dimostrate da Synaptics a San Francisco sono classificabili come “tiny Machine Learning” o “machine learning in piccolo” in quanto, in- vece di attingere alle risorse virtualmente illimitate del Cloud, ricorrono ad algoritmi implementati localmente su dispositivi dalle risorse e consumi limitati. Il Katana Edge AI Evaluation Kit (EVK) è stato utilizzato per rea- lizzare un’applicazione in grado di “leggere” e digitaliz- zare, attraverso una videocamera intelligente dotata di Katana, i valori riportati da strumenti di misura “legacy” così da renderne possibile l’integrazione in un sistema di IoT industriale. Il SoC DBM10L di DSP Group, che è dotato di motori DSP e reti neurali ottimizzate per l’in- terpretazione vocale e di sensori, è stato invece usato per dimostrare come realizzare nuovi modelli di Intelligenza Artificiale con il tool di sviluppo Imaginob, e come im- plementare funzionalità SED per mezzo degli algoritmi sviluppati da Synaptics. Fig. 1 – Edge Gateway UNO-2271G V2 (Fonte: Advantech) Fig. 2 – Schema a blocchi del SoC a basso consumo Katana (Fonte: Synaptics) IN TEMPO REALE | IIOT