Industrial IoT - la tecnologia di misurazione si sposta nel cloud
Molto più di una cassetta postale
Che cos'è in realtà la nuvola? L'idea di cloud attuale significa fornire alcuni servizi al di là della semplice archiviazione dei dati. La tecnologia cloud apre quindi possibilità completamente nuove per la tecnologia di misurazione, specialmente per l'acquisizione mobile e decentralizzata dei dati di misurazione. Le misurazioni dei veicoli possono essere elaborate nel cloud allo stesso modo dei dati meteorologici delle stazioni meteo o dello stato delle pompe nel deserto. Laddove i guasti devono essere evitati il più possibile, la misurazione tramite il cloud aiuta a prendere delle contromisure prima che il danno si verifichi.
Esempi tipici di applicazioni cloud che sono già comuni sono l'archiviazione dei dati di posta o i programmi d'ufficio che sono disponibili come "Software as a Service" (SaaS). Dove questo avviene fisicamente e dove si trovano i dati, l'utente di solito non lo sa. In termini di tecnologia, non importa se le nuvole sono pubbliche, private o ibride. Anche se il server si trova nella stanza accanto, pubblico o privato è fondamentalmente determinato dal tipo di accesso, non dalla posizione del server. Naturalmente, può essere più sicuro avere il server nel proprio accesso.
Una "tecnologia di misurazione nel cloud" va oltre l'immagazzinamento dei dati di misurazione, la memorizzazione nella cache e il loro recupero. Si tratta di trasportare i dati in diretta in un altro luogo. In un impianto industriale, i componenti sono collegati classicamente tramite un sistema di bus di campo o sempre più spesso tramite un Industrial Ethernet via cavo di rame o fibra ottica e trasmessi tramite gateway intelligente o un sistema di monitoraggio già analizzato.
Per i punti di misurazione remoti o addirittura mobili, si devono trovare altre vie - la comunicazione senza fili che funziona ovunque, è sicura e fornisce i dati in tempo reale, se possibile. Tuttavia, il cloud dovrebbe essere in grado di fare più di una semplice comunicazione. Dovrebbe offrire servizi specifici per il caso di misurazione, simili a quelli offerti da Google, per esempio. Tali servizi possono elaborare i dati già nel cloud, valutarli e renderli disponibili agli utenti con diverse esigenze come risultati elaborati.
Mettendo in rete un'ampia varietà di fonti di dati, è possibile migliorare la qualità, le opzioni diagnostiche, l'individuazione precoce di possibili danni o il servizio clienti. optiMEAS offre i prodotti e i servizi necessari: potenti sistemi di teleservizi che combinano data logger, stoccaggio, pre-elaborazione, allarmi e comunicazione con il cloud, applicazioni software che si basano su una sofisticata piattaforma software o la soluzione cloud di optiMEAS. Possono servire applicazioni in una vasta gamma di campi, dalle scatole nere nello sviluppo di veicoli alle misure di vibrazioni, alla diagnosi di macchinari da costruzione e ai sistemi portatili in medicina fino ai sistemi di monitoraggio nell'industria energetica.
Registrazione, analisi e inoltro delle vibrazioni
La misurazione nel cloud è abbastanza avanzata tra i geologi. optiMEAS offre il sistema "smart- GeoLog" per questo settore, che è stato sviluppato per misurazioni geologiche, geofisiche e monitoraggio delle vibrazioni negli edifici. Nelle aree minerarie, gli eventi sismici sono determinati su una vasta area attraverso vari punti di misurazione delle vibrazioni con sensori corrispondenti. Il sistema di misurazione monitora sia le cause antropogeniche che tettoniche che potrebbero portare a pericoli.
Poiché i movimenti o le condizioni di stress possono colpire grandi aree, per esempio edifici e traffico stradale, un sistema di allarme preventivo deve essere molto affidabile per garantire che possano essere avviate le misure di sicurezza appropriate. A lungo termine, le conoscenze acquisite possono anche essere utilizzate per ridurre gli eventi sismici. Il sistema di misurazione mobile registra, memorizza, analizza e valuta autonomamente i dati sismici. I dati rilevanti sono automaticamente trasmessi a Internet se necessario. Gli eventi sismici possono così essere localizzati e qualificati.
Gli allarmi corrispondenti sono anche inviati via SMS o e-mail. Per la connessione a Internet, lo smartGeoLog ha un modem mobile disponibile in commercio basato su LTE/UMTS con una larghezza di banda corrispondente. Fino a otto sensori di vibrazione possono essere collegati tramite ingressi ad alta risoluzione.
La frequenza di campionamento va da 10 Hz a 5 kHz, la capacità di memorizzazione è di 64 GB. Particolarmente interessante: diversi sistemi distribuiti possono essere combinati, poiché hanno un modulo GPS e possono essere sincronizzati con precisione al microsecondo. Così, i dati raccolti sono sempre assegnati al tempo corretto. L'analisi e la valutazione dei dati di misurazione in entrata viene eseguita da un processore integrato, che esegue calcoli come RMS, filtraggio o analisi di frequenza.
HTTPS soddisfa tutti i requisiti
Ci sono diversi modi per comunicare con una nuvola. I sistemi di registrazione dei dati, di monitoraggio o di teleservizio che sono esistiti fino ad ora non hanno opzioni o sono molto limitate. Spesso, i sistemi PC a monte si fanno carico della comunicazione. Soprattutto, vengono utilizzati 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, qualsiasi altro modulo di comunicazione può anche essere installato nei dispositivi, in modo che, per esempio, la comunicazione può essere gestita tramite la telefonia satellitare in regioni remote.
Fondamentalmente, la comunicazione funziona come attraverso il browser internet di uno smartphone. Simile a una query a un motore di ricerca, la query restituisce automaticamente il percorso attraverso Internet, garantendo una comunicazione bidirezionale. Se nessuna connessione è possibile, per esempio a causa di shadowing, il dispositivo raccoglie i dati e cerca automaticamente il canale più favorevole per la successiva trasmissione dei dati alla prossima opportunità.
Nuovi standard, nuove opzioni
L'introduzione della rete 5G apre ulteriori possibilità di misurazione tramite il cloud. In futuro, certe larghezze di banda e accessi saranno garantiti per contratto. 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 sfumati tra la tecnologia di automazione e la tecnologia di misurazione fisica continueranno a ridursi. Questo sviluppo potrebbe essere ulteriormente accelerato dalla standardizzazione dell'interfaccia per collegare i compiti di misurazione al cloud.