Paessler: come monitorare i sensori IIoT

L’Internet delle Cose Industriale (IIoT) è una componente naturale dell’Industria 4.0. La fabbrica moderna ha sensori IIoT praticamente in ogni angolo. Che si tratti di una macchina sul piano di fabbrica o di un sistema HVAC, ci sarà sempre un sensore predisposto al monitoraggio. E, come per ogni altro componente dell’infrastruttura industriale (OT e IT), questi sensori devono essere monitorati per garantirne il corretto funzionamento e la raccolta dei dati.

Gli esperti di Paessler, azienda specializzata nel monitoraggio di rete, hanno analizzato i sensori IIoT, i loro principali utilizzi e l’architettura tipica, nonché i modi più comuni per monitorarli al meglio.

La definizione più ovvia è che l’IIoT è l’IoT per l’industria. Ciò significa che i dispositivi sono pensati per utilizzi comunemente diffusi all’interno delle fabbriche, come ad esempio la misurazione della temperatura delle macchine o dello stato di un processo di produzione.

Per quanto questi sensori siano simili ai sensori IoT commerciali tipici delle smart home, essi presentano alcune caratteristiche che li rendono differenti. I sensori industriali, ad esempio, devono essere molto più precisi dal momento che una variazione di una frazione di grado o di pochi millimetri può tradursi in un prodotto inutilizzabile. Inoltre, i dispositivi IIoT spesso sono adattati per poter funzionare nelle difficili condizioni dell’ambiente industriale, come può essere, ad esempio, quello delle piattaforme petrolifere off shore in cui l’umidità è ovunque. Così, la resistenza alla polvere, all’acqua, agli urti o al calore è la base.

Dal dato grezzo alle analisi mirate per l’ottimizzazione dei processi

Generalmente nella tecnologia industriale un’architettura dispone di diversi sensori IIoT che trasmettono dati a un edge gateway. La trasmissione può avvenire in diversi modi, su una connessione cablata o, più spesso, in modalità wireless. In funzione di fattori come la posizione dei sensori, la frequenza con cui devono inviare i dati e quanta energia consumano, i protocolli di trasmissione possono essere basati su tecnologia cellulare (4G e 5G) o su reti geografiche a bassa energia (LPWAN). Gli edge gateway raccolgono questi dati e, se necessario, convertono il protocollo in modo che i dati possano essere inviati a un ERP o altri sistemi analitici.

I sensori raccolgono dati da macchine, edifici e veicoli. Questi dati vengono poi trasmessi a software di analisi e sono usati per gestire e ottimizzare le operazioni. Le informazioni ricavate dai dati IIoT possono essere, quindi, utilizzate per varie finalità: manutenzione predittiva, automazione dei processi, gestione degli edifici, riduzione dei consumi di energia, misurazione di metriche ambientali, retrofitting delle macchine più obsolete, sicurezza.

Come assicurare un monitoraggio continuo

Vista la loro importanza nell’infrastruttura industriale, i sensori IIoT devono essere costantemente monitorati affinché ne sia garantita l’operatività e la trasmissione dei dati come previsto. Tra i modi più comuni di monitorare questi sensori, troviamo:

• Le funzioni di webhook per ricavare dati da un sensore IIoT. I webhook sono generalmente attivati da alcuni eventi per inviare informazioni a un URL predefinito. Questi dati possono poi essere incorporati in una dashboard.
• I protocolli di trasmissione. Il protocollo OPC UA è una scelta comune poiché non definisce solo il metodo di comunicazione, ma anche la struttura dei dati. Un altro popolare protocollo è  MQTT. In questo caso, ad esempio, il sensore è connesso a un broker MQTT e i messaggi vengono pubblicati e ricevuti tra i sensori connessi al broker. Avendo accesso a MQTT è possibile ricavare informazioni su quei dispositivi che non rispondono, sullo stato di salute del broker e sui payload inviati dai dispositivi.

Naturalmente ciò che conta di più è sempre il quadro generale. Inserire i dati IIoT in un concetto di monitoraggio più ampio che comprenda anche l’IT e l’OT non è solo utile, ma necessario. Il software di monitoraggio PRTG di Paessler mette a disposizione gli strumenti necessari per monitorare l’intero ambiente industriale, compresi i dispositivi IIoT.