IoT industriale? La tecnologia di misurazione si sposta nel cloud
Molto più di una cassetta postale
Che cos'è in realtà il cloud? L'idea di cloud vera e propria significa fornire alcuni servizi che vanno oltre la semplice archiviazione dei dati. La tecnologia cloud apre quindi possibilità completamente nuove per la tecnologia di misura, in particolare per l'acquisizione mobile e decentralizzata dei dati di misura. Le misurazioni dei veicoli possono essere elaborate nel cloud, proprio come i dati meteorologici delle stazioni meteo o le condizioni delle pompe nel deserto. Laddove i guasti devono essere evitati per quanto possibile, la misurazione attraverso il cloud aiuta a prendere contromisure prima che si verifichino i danni.
Esempi tipici di applicazioni cloud già diffuse sono l'archiviazione dei dati di posta elettronica o i programmi per ufficio disponibili come "software as a service". (SaaS). Di norma, l'utente non sa dove questo avviene fisicamente e dove si trovano i dati. Dal punto di vista tecnologico, non importa se i cloud sono pubblici, privati o ibridi. Anche se il server si trova nella stanza accanto, è il tipo di accesso, e non l'ubicazione del server, a determinare il carattere pubblico o privato. Naturalmente, può essere più sicuro avere il server a portata di mano.
Una "tecnologia di misura nel cloud" va oltre l'archiviazione dei dati di misura, il loro buffering e il loro recupero. Si tratta di trasportare i dati in diretta in un'altra sede. In un impianto industriale, i componenti sono collegati classicamente tramite un sistema di bus di campo o, sempre più spesso, tramite un Ethernet industriale su cavo di rame o fibra ottica e inoltrati tramite un gateway intelligente o un sistema di monitoraggio già analizzato.
Per i punti di misura remoti o addirittura mobili, è necessario trovare altri modi: una comunicazione wireless che funzioni ovunque, sia sicura e fornisca i dati in tempo reale, se possibile. Ma il cloud dovrebbe essere in grado di fare di più che fornire comunicazioni. Dovrebbe offrire servizi specifici per il caso di misurazione, simili a quelli offerti da Google, ad esempio. Tali servizi possono elaborare i dati nel cloud, valutarli e metterli a disposizione di utenti con esigenze diverse come risultati elaborati.
Mettendo in rete un'ampia varietà di fonti di dati, è possibile migliorare la qualità, le opzioni diagnostiche, il rilevamento precoce di eventuali danni o il servizio clienti. optiMEAS offre i prodotti e i servizi necessari a questo scopo: potenti sistemi di teleassistenza che combinano data logger, archiviazione, pre-elaborazione, allarmi e comunicazione con il cloud, applicazioni software basate su una sofisticata piattaforma software o sulla soluzione cloud propria di optiMEAS. Possono trovare applicazione in un'ampia gamma di settori, dalle scatole nere nello sviluppo di veicoli alle misurazioni delle vibrazioni, dalla diagnosi di macchinari edili e sistemi portatili in medicina ai sistemi di monitoraggio nell'industria energetica.
Registrare, analizzare e trasmettere le vibrazioni
La misurazione nel cloud è piuttosto avanzata tra i geologi. optiMEAS offre il sistema "smart GeoLog" per questo settore, sviluppato per le misurazioni geologiche e geofisiche e per il monitoraggio delle vibrazioni negli edifici. Nelle aree minerarie, gli eventi sismici vengono determinati su una vasta area attraverso vari punti di misurazione delle vibrazioni con i relativi sensori. Il sistema di misurazione monitora sia le cause antropiche che quelle tettoniche che potrebbero portare a pericoli.
Poiché i movimenti o le condizioni di stress possono interessare vaste aree, ad esempio edifici e traffico stradale, un sistema di allerta precoce deve essere molto affidabile per garantire l'avvio di misure di sicurezza adeguate. A lungo termine, le conoscenze acquisite possono anche ridurre gli eventi sismici. Il sistema di misurazione mobile registra, memorizza, analizza e valuta autonomamente i dati sismici. I dati rilevanti vengono trasmessi automaticamente a Internet, se necessario. Gli eventi sismici possono così essere localizzati e qualificati.
Gli allarmi corrispondenti vengono inviati anche via SMS o e-mail. Per la connessione a Internet, lo smartGeoLog dispone di un modem mobile disponibile in commercio, basato su LTE/UMTS, con una larghezza di banda altrettanto ampia. È possibile collegare fino a otto sensori di vibrazione tramite ingressi ad alta risoluzione.
La frequenza di campionamento varia da 10 Hz a 5 kHz, la capacità di memorizzazione è di 64 GB. Particolarmente interessante: è possibile combinare diversi sistemi distribuiti che dispongono di un modulo GPS e possono essere sincronizzati al microsecondo. In questo modo, i dati raccolti vengono sempre assegnati all'ora corretta. L'analisi e la valutazione dei dati di misura in ingresso vengono effettuate da un processore integrato, che esegue calcoli quali RMS, filtraggio o analisi di frequenza.
HTTPS soddisfa tutti i requisiti
Esistono diversi modi per comunicare con un cloud. I sistemi di registrazione dei dati, di monitoraggio o di teleassistenza finora esistenti non hanno possibilità o le hanno molto limitate. Spesso i sistemi PC a monte si fanno carico della comunicazione. Vengono utilizzate soprattutto le reti VPN (Virtual Private Network) e CDA (Corporate Data Access) del provider Vodafone.
optiMEAS fornisce qualsiasi canale di comunicazione. Lo standard è un modulo LTE/UMTS. Tuttavia, i dispositivi possono essere dotati di qualsiasi altro modulo di comunicazione, in modo da poter comunicare, ad esempio, attraverso la telefonia satellitare in regioni remote.
In pratica, la comunicazione avviene come attraverso il browser internet di uno smartphone. Simile a un'interrogazione a un motore di ricerca, l'interrogazione restituisce automaticamente il percorso attraverso Internet, garantendo una comunicazione bidirezionale. Se non è possibile una connessione, ad esempio a causa dell'ombra, il dispositivo raccoglie i dati e cerca automaticamente il canale più favorevole per la successiva trasmissione dei dati alla prossima occasione.
Nuovi standard, nuove opzioni
L'introduzione della rete 5G apre ulteriori possibilità di misurazione tramite il cloud. In futuro sarà possibile prenotare determinate larghezze di banda e accessi su base contrattuale garantita. Offrono la funzionalità di una linea dedicata.
Tali garanzie sono importanti in aree che coinvolgono servizi vitali che richiedono determinate larghezze di banda. Inoltre, i confini già labili tra tecnologia di automazione e tecnologia di misura fisica continueranno a ridursi. Questo sviluppo potrebbe essere accelerato da una standardizzazione dell'interfaccia per collegare le attività di misura al cloud.