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SETTEMBRE 2020 FIELDBUS & NETWORKS 50 Fieldbus & Networks Tutorial di Emiliano Sisinni a recente convergenza tra settore industriale, tecnologie infor- matiche, soluzioni di analisi emonitoraggio, sensoristica a basso costo e una ormai praticamente ubiqua connettività della rete Internet, si è rivelata come una delle innovazioni più rilevanti del recente passato per quanto riguarda l’efficienza e la velocità di produzione di beni e servizi, tanto che qualcuno non esita a usare il termine di ‘rivoluzione’. Tutto ruota intorno ai ‘dati’ e alla mole di infor- mazioni che può essere oggi raccolta da macchine e impianti industriali grazie all’integrazione di sensori e strumenti. Impianti, macchinari e più in generale le prestazioni dell’intero sistema possono essere migliorate gestendo e analizzando questi dati mediante nuovi servizi di reportistica e manutenzione. Parte integrante di questo trend sono le nuove tecnologie e i paradigmi che si stanno affacciando nell’attuale scenario dell’auto- mazione industriale: l’Internet of Things (IoT) e la sua variante espressa- mente orientata al mondo industriale ovvero l’Industrial Internet of Things industriale (IIoT) e Industria 4.0. Ritardi da evitare Nonostante l’idea fondamentale dell’era attuale sia l’ubiquità di Internet, il concetto di ‘smartness’, qui inteso come sinonimo di ‘intelligenza’ in senso lato, deve essere ampliato rispetto all’uso che attualmente se ne fa, che resta ancorato a un approccio ‘antropocentrico’ - mi si passi il termine. Oggi l’industria può fare affidamento su dispositivi intelligenti, ovvero con microprocessore integrato e capacità di comunicazione. Domani, dovrà disporre di dati intelligenti, ovvero dati che sono anche veicolo di informazioni utili agli utenti cui sono destinati, oltre che rispettosi di tutte quelle regole semantiche che li rendono comprensibile alle/nelle diverse destinazioni. I servizi del futuro, qualunque sia la loro natura, dovranno il loro successo o meno, alla qualità dei dati sui quali si basano. Dal punto di vista economico e prestazionale i ritardi, ovvero la latenza nel fornire servizi destinati all’industria, diventerà uno dei key indicator principale per decretarne costo ed efficacia. Oggi i servizi basati su Internet, inclusi quelli propri del settore industriale, vengono venduti sfruttando l’idea dei ‘Big Data’, ossia l’attenzione è ri- volta principalmente alla quantità di dati che possono essere trasferiti, archiviati ed elaborati. Di solito, in questo tipo di soluzioni, i dati raccolti sul campo vengono trasferiti nel cloud solamente a seguito di uno o più eventi di interesse, riducendo in questo modo la necessità di trasferire e memorizzare dati che sono in realtà non significativi perché invariati, come accade con l’approccio tradizionale del campionamento uniforme. Va però sottolineato come caratteristiche quali il determinismo, la latenza e le variazioni della latenza (ovvero il jitter) non sono generalmente consi- derate. Di conseguenza, nonostante la vasta disponibilità di protocolli di messaggistica destinati allo scambio di informazioni tra le diverse appli- cazioni, con la flessibilità e la scalabilità richieste su una scala geografica, è ancora assente una soluzione universalmente accettata che assicuri che il trasferimento avvenga in modo affidabile e tempestivo. Va anche detto che la stessa architettura dei protocolli di messaggistica, che è centrata attorno a un ‘broker’ indipendente rispetto all’origine e alla destinazione dei dati, può mettere in dubbio la possibilità di raggiungere il desiderato livello di accuratezza su qualsiasi parametro relativo al tempo. È pertanto necessario poter disporre di una metodologia per la stima sperimentale e la caratterizzazione dei ritardi di trasferimento dei protocolli di mes- saggistica standard, che sia universalmente accettata e utilizzata nelle applicazioni IIoT. Al fine di evidenziare i contributi principali relativi al tipo, alla Quality of Service e alla posizione geografica del broker, ci si può limitare a consi- dera un semplice trasferimento di dati senza alcun processo di elabora- zione nel cloud. L CONTENERE IL RITARDO APPLICAZIONI DI INDUSTRIAL IOT BASATE SU PROTOCOLLI DI MESSAGGISTICA: VALUTAZIONE DEI RITARDI END-TO-END SU SCALA GEOGRAFICA Foto tratta da www.pixabay.com Dal punto di vista economico e prestazionale il ritardo, ovvero la latenza, nel fornire servizi all’industria, diventerà uno dei key indicator per decretare il successo di un servizio