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Fieldbus & Networks SETTEMBRE 2018 FIELDBUS & NETWORKS 11 L’editoriale è a cura dei membri dei Comitati Tecnici di Fieldbus & Networks e Automazione Oggi L’avvento delle tecnologie legate a quella che ormai ci siamo abituati a chiamare la Quarta Rivoluzione Industriale, che promettono (e permettono) comunicazioni pervasive e accesso a potenze di calcolo virtualmente ‘illimitate’ (nel cloud) ha portato la flessibilità degli im- pianti produttivi a livelli impensabili fino a poco tempo fa, tanto che già oggi vi è chi pre- vede, in un futuro non così lontano, che la produzione di massa dei beni di consumo possa trasformarsi in una produzione ad hoc per ogni singolo cliente. Solo recentemente però il concetto di mobilità e di accesso ai dati di tipo ‘location-dependent’ è stato introdotto nel contesto indu- striale. Infatti, è solo di recente che soluzioni di geolocalizzazione outdoor e soprattutto indoor in grado di soddisfare requisiti quali affidabilità, disponibilità, interoperabilità, accuratezza, robustezza e tempo di aggiornamento si sono resi disponibili a costi contenuti. In particolare, se in passato l’avvento delle reti di sensori wireless aveva permesso una localizzazione grossolana basata sull’analisi dell’intensità del segnale ricevuto, è solo con l’avvento delle soluzioni a banda ultra larga (meglio note con l’acronimo UWB - Ultra Wide Bandwidth) che la precisione è arrivata a essere nell’ordine del centimetro, ovvero migliore di quella alla quale il GPS ci ha abituati nel contesto outdoor. Queste soluzioni si basano sulla ricetrasmissione di impulsi molto stretti nel dominio del tempo (con durata anche inferiori al nanosecondo), che si traducono - appunto - in una larghezza di banda molto ampia nel dominio della frequenza. La breve durata non solo si traduce in un’elevata accuratezza nel riconoscimento del tempo di arrivo dei messaggi (necessario a qualunque soluzione di georeferencing basato sul tempo di volo), ma garantisce altresì un’elevata immunità ai disturbi causati dalle riflessioni (i famosi cammini multipli), oltre a una superiore densità dei nodi e a un’altrettanta superiore capacità di penetrazione attraverso gli ostacoli. A onor del vero, le tecnologie UWB sono note da tempo, ma gli alti costi e la necessità di infrastrutture dedicate, derivanti dall’assenza di uno standard di riferimento, le avevano escluse da molti scenari appli- cativi reali. Le cose sono iniziate a cambiare con l’esplicito riferimento alla localizzazione nello standard Ieee 802.15.4 (lo stesso di Zigbee, per intenderci), che ha introdotto emendamenti necessari all’intro- duzione di radio operanti con segnali UWB. Il cammino è stato lungo (e non si è ancora concluso), ma sono oggi disponibili sistemi Rtls, ovvero di localizzazione in tempo reale, che sfruttano proprio questa tecnologia, per esempio implementata in dispositivi come DW1000 dell’irlandese decaWave. Le applicazioni sono le più diverse. L’asset tracking è forse la principale, ma la letteratura scientifica documenta scenari applicativi, come le linee di assemblaggio nel settore automobilistico, dove questa tecnologia è usata per determinare la posizione precisa dei veicoli lungo la catena di montaggio, così da sapere dove e quando posizionare i componenti e rilevare con precisione la posizione dei bracci robotici. Altri esempi includono i sistemi robotici collaborativi, per i quali la localizzazione diventa un aspetto fondamentale dal momento che le azioni dei singoli robot devono essere coordinate per evitare collisioni. In generale, poi, conoscere con precisione la posizione del personale è un requisito fondamentale per garantire un intervento efficace e tempestivo in caso di incidente, per esempio in ambienti ostili, come quello minerario. Inoltre, la conoscenza della posizione dell’operatore apre le porte a soluzioni Scada e HMI personalizzate, che, grazie anche all’uso di tecniche di intelligenza artificiale, possono proporre all’o- peratore schermate personalizzate proprio in funzione della vicinanza a un dato oggetto e/o macchina. Come nota conclusiva, si ricordi che una recente indagine di MarketsAndMarkets ha stimato in circa 41 miliardi USD il mercato delle soluzioni di localizzazione indoor fino al 2022… Emiliano Sisinni PRECISIONE AL CENTIMETRO Editoriale