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Il ruolo del networking nell’Industrial IoT

Scritto da
Gianluigi Torchiani
Il ruolo del networking nell’Industrial IoT

Un numero sempre più consistente di imprese industriali ha deciso di affrontare la partita dello Smart manufacturing, in maniera tale da guadagnare in agilità e competitività sul mercato.

La principale tecnologia alla base di questa svolta è, senza ombra di dubbio, l’Industrial IoT, che poi non è altro che l’applicazione su scala industriale dell’Internet ofThings. Macchine e impianti necessari alla logistica e produzione industriale si collegano alla rete Internet per trasmettere, in tempo praticamente reale, dati e parametri sulle proprie caratteristiche di funzionamento.

Questo significa che, alla base del paradigma dell’industrial IoT, c’è una componente fondamentale, vale a dire la rete, il networking, senza la quale l’intero paradigma dell’Industrial IoT non potrebbe semplicemente esistere. Diventa, quindi, fondamentale comprendere in che modo sia possibile ottimizzare il funzionamento del networking nell’Industrial IoT e quali siano le principali sfide tecnologiche a cui si trovano di fronte i professionisti che si trovano a settare e a preparare questa fondamentale infrastruttura.

Innanzitutto occorre fare una premessa di tipo generale: le reti di tipo industriale sono molto diverse da quelle di tipo consumer ma anche da quelle del settore terziario. In particolare, per la tipologia e la varietà di impianti che devono avere la possibilità di connettersi al network.

Ovviamente, i fattori operativi e le applicazioni da connettere variano notevolmente a seconda del settore considerato: le necessità di un’industria mineraria saranno molto diverse da una attiva nella lavorazione della plastica. Esistono però una serie di caratteristiche generali che il networking industriale deve sempre possedere, a prescindere dal segmento di riferimento.

La sicurezza del Networking

In particolare, i requisiti di sicurezza devono necessariamente essere più stringenti: il funzionamento delle macchine industriali, infatti, può avere delle conseguenze dirette sulla salute e sulla vita dei lavoratori che vi interagiscono. E Il cybercrime, approfittando di difese approntate in maniera troppo debole o erronea, si è dimostrato nel recente passato capace di colpire numerose imprese industriali. Uno dei metodi base per proteggere le reti industriali è quello di utilizzare una protezione a livello di singole zone e celle.

Qualsiasi comunicazione che deve avvenire attraverso queste zone o celle deve essere effettuata attraverso un firewall o una VPN. Un’architettura di questo tipo è in grado di ridurre il rischio complessivo per l’intera rete dal momento che, se si verifica un problema in un determinato segmento, è più probabile che questo possa essere contenuto e combattuto all’interno di un determinato livello, senza cioè provocare danni per l’intero network.

Esistono poi delle condizioni da rispettare dal punto di vista della sicurezza fisica, dal momento che gli stabilimenti industriali si trovano ad operare in ambienti e condizioni estreme, ad esempio dal punto di vista delle temperature di funzionamento. Quindi le reti devono essere costruite in maniera tale da garantire la massima affidabilità: un concetto che era vero in passato e che è ancora più importante oggi, con l’avvento dello Smart manufacturing.

I gateway per l’Industrial IoT

Oltre all’aspetto sicurezza, ci sono tutta una serie di considerazioni che possono essere ritenute valide per l’intero mondo industriale. In questo macro comparto, le aziende, in genere, acquistano apparecchiature e impianti che tenderanno a utilizzare per anni se non per decenni, così da ammortizzare gli ingenti investimenti effettuati.

Anche in presenza di rivoluzioni tecnologiche importanti, come quella dell’IoT, gli imprenditori non vogliono sostituire le loro apparecchiature esistenti, ma piuttosto desiderano soluzioni che consentano di integrare i loro dispositivi legacy non connessi con i sistemi IT (computer, software, ERP, CRM, ecc.) che, nello Smart manufacturing hanno un’importanza notevolmente superiore rispetto al passato.

Anzi, è possibile affermare che per i professionisti dell’IT la vera sfida in ambito networking risulta quella di far parlare e dialogare gli impianti OT (Operation Technology) con i sistemi IT. Questo compito, da un punto di vista tecnologico, è innanzitutto affidato a dei gateway per la conversione dei protocolli industriali.

In buona sostanza, i gateway di protocollo industriale sono in grado di convertire i protocolli industriali proprietari utilizzati dai dispositivi legacy in altri di uso più comune, come Modbus/TCP, Ethernet/IP o PROFINET. Tutto questo, ovviamente semplifica enormemente il lavoro di estrazione dei dati e delle informazioni da sensori e macchine industriali.

Il ruolo dell’Edge Computing

Un altro trend fondamentale in ambito Industrial IoT è quello dell’edge computing, che è strettamente collegato all’analisi dei dati. Una volta che i gateway hanno raccolto i dati dalle macchine e dagli impianti industriali, che cosa si può fare?

La soluzione classica è quella di utilizzare la rete per spedire questi dati presso database in cloud e da lì procedere poi all’elaborazione. È chiaro, però, che fa viaggiare questi dati per migliaia di chilometri può portare a un problema di latenza, cioè a tempi di risposta troppo lunghi, soprattutto per le necessità degli operatori industriali.

L’alternativa è quella dell’edge computing, che prevede la disponibilità di una certa capacità di elaborazione a livello locale, così da rendere disponibile una più immediata analisi dei dati provenienti dai dispositivi IoT. Ovviamente non tutti i dati hanno bisogno di un trattamento così immediato, diventa quindi fondamentale che diversi pacchetti di dati siano riconosciuti all’interno della rete e trattati in maniera differente, così da rendere possibile l’ottimizzazione della logica Industrial IoT.

Raggiungibilità e scalabilità per l’Industrial IoT

Infine, ci sono almeno altre due caratteristiche che le moderne reti industriali devono riuscire a prendere in considerazione: raggiungibilità e scalabilità. Nel primo caso, è evidente che in un impianto industriale possono esserci mille ostacoli alla propagazione dei segnali diffusi dalla sensoristica IoT.

Dunque un buon networking industriale deve essere progettato per vincere qualsiasi tipo di resistenza. Per quanto riguarda la scalabilità, il senso è che deve essere facile aggiungere (e all’occorrenza togliere) apparati all’interno della rete industriale, senza complicazioni di sorta.

Scritto da
Gianluigi Torchiani