Interfacciare operatori con oggetti connessi e Cloud - Filippo Cubattoli
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Interfacciare operatori
con oggetti connessi e
Cloud
Filippo Cubattoli
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)
Paradosso #1
Evoluzione sistemi SCADA e legge di Moore
«Disponiamo oggi di una
potenza tecnologica
1 milione di volte
superiore a 30 anni fa.»
Funzionalità Anni ’80 Anni ’90/2000 Oggi
Sinottici grafici SI SI SI
Gestione allarmi SI SI SI
Storicizzazione dati SI SI SI
Architetture distribuite SI SI SI
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)
Paradosso #2
Rapporto costi/funzionalità fra hardware industriale
e piattaforme IOT aperte emergenti
Funzionalità PLC Raspberry PI Arduino
Logica programmabile SI SI SI
Memorizzazione dati SI SI SI (Qualche KB)
Interfaccia Ethernet SI SI Opzionale € 11
Espandibilità SI SI SI
Prezzo (Solo hardware) € 500,00 € 39,00 € 11,00
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)
Stiamo proponendo tecnologia consolidata o obsoleta?
Siamo ancora sicuri di poter snobbare i nuovi trend bollandoli come:
• Inaffidabili
• Fuori standard
• Non certificati
per altri 30 anni, e al tempo stesso dichiarare che lo SCADA e i PLC sono
«morti»? Per restare al passo con i tempi dobbiamo:
Integrare molte altre Cambiare approccio
tipologie di sistemi verso gli operatori
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)
A cosa serve integrare i sistemi?
Migliorare le performance, realizzare funzioni specifiche non previste dal singolo
costruttore, semplificare l’utilizzo quotidiano, ridurre gli errori, efficientare e aumentare
le possibilità di analisi a posteriori.
Nuovi sistemi integrabili
• Dispositivi intelligenti privi di interfacce standard per
automazione industriale
• Dispositivi IT (Stampanti, Switch, Access Point)
• Sistemi che si riteneva dovessero rimanere isolati:
Antintrusione, Rilevazione incendi, Videocontrollo…
• IoT «Consumer» attualmente usati per «Smart Home»
Google Nest, Sonoff, altri sistemi domotici.
• Trend in crescita nelle piattaforme di comandi vocali
• Google Now, Siri, Alexa…
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)
Come si integrano? /1
• Finora integratori abituati a interfacce più o meno standard
(Modbus, OPC, IEC…) dirette, senza passare da server esterni in cloud di terzi.
• In alcuni contesti però tali protocolli non sono implementabili per:
• Obsolescenza (es. no supporto nativo stringhe testo in Modbus)
• Dipendenza da piattaforme «pesanti» (OPC-DA richiede Windows)
• Elevato sforzo nell’implementazione del protocollo (driver IEC)
• Costo dello stack protocollare
• Appartenenza a mercati e filosofie diverse
Nel mondo delle piattaforme dedicate IOT si rischia il ritorno al passato, con implementazioni non più «plug-
and-play» ma che richiedono scrittura di codice – e che dipendono forzatamente da server esterni in cloud
gestiti da terzi - opzione invece storicamente evitata nelle piattaforme SCADA.
Emergono timidamente protocolli specifici IoT, ma solo pochi sono pronti all’uso (es. MQTT) specificando
esattamente il Data Protocol, molti altri sono di tipo WebServices (specificano solo il canale).
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)
Come si integrano? /2
Protocollo PLC Raspberry PI Google Nest
Modbus o simile SI, Nativo SI (Node-Red) No
Interfaccia seriale? SI SI No
Interfaccia Ethernet SI SI No, solo Wi-Fi
Espandibilità SI SI No
Funziona standalone? SI SI No
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)
Dipendenza da server centrali sinonimo di
obsolescenza programmata?
• Dispositivi e software industriali (PLC, SCADA e simili)
Indipendenti da server centrali, possono funzionare anche standalone
Volendo si possono gestire in modalità SaaS/PaaS con private cloud.
• App da smartphone, tipo Whatsapp:
Se i server centrali vengono dismessi si può installare un’altra app simile, senza sostituire lo
smartphone. Tuttavia lo sviluppatore della App può interrompere il supporto di alcune piattaforme
(es. Blackberry).
• Dispositivi dedicati (Google Nest, Amazon Echo etc.)
Se i server centrali vengono dismessi il dispositivo diventa inutilizzabile
Rischio : avere il proprio device invaso da app diverse non interconnesse.
Divario prestazionale : talvolta il cliente «industrial» desidera funzionalità presenti su prodotti
«consumer» di cui non dispone sulle piattaforme industriali.
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)
Attenzione alla Cybersecurity
• Il prefisso «Cyber» evoca qualcosa di
«affascinante», che allude ad una interazione [..]
avanzata e futuribile tra uomo e computer*
• Allo stato attuale rischia complicare attività
intuitive, rallentando l’interazione
uomo/macchina senza aggiungere nuove
funzionalità al solo fine di mantenere quanto già
disponiamo.
• Per evitare il ritorno al passato, è opportuno
proporre un approccio Cybersecurity che
preveda valore aggiunto, non solo vendersi con
la strategia del terrore.
*Definizione da dizionario Devoto-Oli
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)
Nuove opportunità
• Non tutti i processi sono critici e richiedono tempi di risposta deterministici
• Spesso alcuni stati non vengono acquisiti poiché si ritiene erroneamente
che il costo del controllo* superi l’eventuale guadagno
• * Dispositivo di acquisizione, alimentazione, cablaggio, vettore
• Un trend interessante è rappresentato dai dispositivi LPWAN
(durata batteria = anni, possibilità di comandi remoti, raggio > 2 km)
• I dispositivi LPWAN, a differenza del nascente 5G, sono già impiegabili in
molti contesti e non dipendono dalle logiche commerciali delle Telco, pur
non sostituendo le potenzialità del 5G in alcune applicazioni.
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)IoT LPWAN L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)
Dati storici
• Importante consumo di risorse computazionali nei sistemi SCADA o similari
è dovuto alla registrazione, al mantenimento e al recupero dei dati storici
• Cliente medio ha DB storici > 1 TB
(Importante anche convertire dati in informazioni prima possibile e ripulire il grezzo)
• I servizi cloud mainstream possono essere una risposta, ad esempio con il
push dei dati acquisiti su un DB Azure mediante connettore dedicato:
• Costi certi
• Backup garantito
• Disponibilità dei dati per sistemi terzi senza intaccare performance e
sicurezza del sistema di acquisizione.
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)Verso gli operatori
• Progressiva semplificazione e «Mobility means
spopolamento delle sale di controllo downsizing»
dedicate
• Necessità di interfacce user friendly e
omogenee, perché elevato turnover non
consente/giustifica formazione
approfondita
• Ma le interfacce web? Siamo sicuri che
siano user friendly, ergonomiche ed
usabili?
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)Informazione contestualizzata
The right information
At the right place
At the right time
To the right people
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)Technical room Contextual Server Control system
ID/LOCATION
Real time info
Tracking
HMI Messaging
Geo contextual actions …
Messaging
…
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)Internal Chat & Bot L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)
Social Network & Industrial?
Scenario d’uso: Informare automaticamente la popolazione se il livello di un
fiume si è innalzato oppure se le temperature scendono sotto lo zero.
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)Conclusioni
Viviamo una fase transitoria di integrazione fra universi fino a poco fa separati:
• IT/OT (Spinta anche dalle problematiche di Cybersecurity)
• Industrial/Consumer
• Telecontrollo/IoT
Necessario prepararsi fin da ora con sistemi aperti in grado di
• Integrare il più facilmente possibile il «vecchio» e il «nuovo»
• Fornire un’interfaccia omogenea ed user friendly, senza pensare solo
allo schermo di un PC o a un semplice client Web
• Prediligere architetture centralizzate ma capaci di funzionare anche in
isola, sia per ragioni di affidabilità che per non blindare il cliente.
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)Cosa abbiamo già reso disponibile
• Driver per IoT (LoRa)
• Driver per IT (SNMP) sia Client che Server
• Client full HTML5 nativo oltre ai classici sinottici da PC.
• Soluzioni di geo-contestualizzazione in mobilità che possono funzionare:
• In locale, senza vincolare il cliente ad un servizio di cui non ha controllo
• SaaS / PaaS gestito
• Senza uno SCADA, oppure con SCADA di diverso produttore (solo Mobility)
• Utilizzando meccanismi di autenticazione veloci e sicuri (es. impronta)
• Deploy automatizzato dell’infrastruttura WEB e della richiesta/installazione dei
certificati SSL, commerciali o Let’s Encrypt.
• Soluzioni di push dei dati in Cloud (Azure) con buffering locale
• Soluzioni di notifica automatica su Social Network (Twitter)
L’evoluzione delle tecnologie software nell’industria 4.0 (6 febbraio 2019)Grazie!
Filippo Cubattoli
f.cubattoli@arcinfo.com
+39 338 1659898
www.pcvuesolutions.com
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