Cabling per la Smart Factory

Un sistema di cablaggio implementato in una Smart Factory deve ovviamente garantire il flusso dati previsto per le comunicazioni di fabbrica, ma anche  supportare le applicazioni wireless presenti e future.

Solo sistemi di produzione che risultano interconnessi e modulari possono mettere in campo flessibilità e performance d’eccellenza; l’interconnessione tra i macchinari ottimizza i processi e lo scambio di informazioni orizzontale e verticale tra gli attori del processo produttivo; l’analisi dei dati provenienti dai macchinari permette di definire i piani di manutenzione e di intervento preventivi; raccolta e utilizzo dei dati di produzione permettono di ottimizzare le operations, abbattendo i costi di produzione migliorando il rendimento. Da queste e altre frasi presenti in qualsiasi trattazione dedicata alla Smart Factory, si evidenzia la centralità dei dati, senza i quali le formalizzazioni concettuali di Industry 4.0 restano una pura speculazione teorica. Naturalmente i dati, grezzi e non organizzati, vanno elaborati, strutturati e presentati in una forma corerente con un dato contesto, per trasformarsi in informazioni utili il previsto utilizzo in ambito Smart Factory. Ma prima vanno acquisiti e poi diffusi dalle diverse sorgenti verso i sistemi dedicati a creare il richiesto valore informativo, e a questo trasferimento provvedono le reti di fabbrica, wireless o wired.

Il rapporto wired-wireless

In una Smart Factory, l’Industrial Internet of Things è una delle principali tecnologie abilitanti, e in questo ambito è preminente il ruolo del wireless. Tra i diversi possibili approcci alla tematica “cabling” si può considerare quello del supporto al wireless networking di fabbrica, per garantire un’adeguata concentrazione di dati verso i previsti punti di diffusione. La scelta del cablaggio è allora dettata (anche) dal tipo di sistema wireless che si vuole implementare, considerando l’eventuale contemporanea presenza di diversi sistemi: WiFi, sistemi di antenne distribuite per copertura cellulare (DAS, Distributed Antenna Systems), Small Cells, per comunicazioni mobili. I gestori di rete devono allora prendere in considerazione molteplici fattori nelle scelta del tipo cabling, tra cui adeguatezza per l’applicazione, costo, e familiarità, nel senso di conoscenza e precedente esperienza su una data soluzione, oltre a garanzia di durata nel tempo a fronte sia delle crescita delle esigenze che dell’evoluzione delle tecnologie. Sul fronte WiFi si inizia a notare uno spostamento delle wireless LAN verso standard a più elevate prestazioni, per esempio 802.11ac a 5GHz, con top rate di 6,9 gigabit/sec, tecnologia MU-MIMO (Multi-User MIMO) e fino a 8 spatial stream; da ricordare chequando segnali wireless sono trasmessi o ricevuti simultaneamente in un’ambientazione MIMO, sono impiegate diverse antenne e i segnali sono multiplexati usando differenti spazi nello stesso canale spettrale, gli spatial stream appunto, ciascuno con propria antenna e trasmettitore. Per le piattaforme DAS lo spostamento è verso il 4G, con in prospettiva il 5G, e traffico attorno ai 10 Gbit/sec. L’aspetto costi fa poi la sua parte: in un cabling su doppino sono più bassi di quelli su fibra dove si ha un maggior impegno di preparazione e installazione. Infine la familiarità: indubbiamente il doppino è ben noto, e questo potrebbe guidare la scelta, posto vi siano cavi atti garantire le prestazioni richieste, per esempiom i Cat 6/6A, come si vedrà. Negli ambienti industrialile interferenze elettromagnetiche sono un problema costante, con distanze da coprire anche importanti, e la fibra ottica potrebbe invece essere la soluzione ideale.

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