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EMBEDDED
54 • NOVEMBRE • 2014
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HARDWARE
NETWORK PROTOCOL
a comunicazione digitale è uno scambio di
dati tra dispositivi elettronici “intelligen-
ti”, dotati di appositi circuiti e interfacce.
La comunicazione avviene solitamente in
forma seriale, cioè i bit che costituiscono
un messaggio o un pacchetto di dati sono trasmessi uno
dopo l’altro sullo stesso canale di trasmissione (mezzo
fisico). Le apparecchiature che devono scambiarsi le in-
formazioni sono connesse tra loro in una rete di comu-
nicazione. Una rete è genericamente composta da nodi
interconnessi con linee di comunicazione; il nodo (un
dispositivo “intelligente” in grado di dialogare con altri
dispositivi) è il punto di trasmissione e/o ricezione dei
dati; la linea di comunicazione è l’elemento di connes-
sione di due nodi e rappresenta il percorso diretto che
l’informazione segue per essere trasferita tra i due nodi;
è in pratica il mezzo fisico (cavo coassiale, doppino telefo-
nico, fibre ottiche, raggi infrarossi) sul quale viaggiano le
informazioni e i dati (Fig. 1). Le principali reti di comuni-
cazione possono essere classificate secondo le seguenti
topologie: ad anello, a stella, a bus.
Per gestire il traffico dei dati sulla rete e far sì che due
dispositivi che dialogano siano in grado di comprendersi
a vicenda è necessario un protocollo di comunicazione,
un insieme di regole e comportamenti che due entità de-
vono rispettare per scambiare correttamente informazioni tra
loro. I protocolli utilizzati per far comunicare i diversi disposi-
tivi nelle applicazioni industriali sono numerosi, e variano in
base alle esigenze di comunicazione di ciascuna applicazione,
che comprendono: quantità di dati da trasmettere; numero di
dispositivi coinvolti; caratteristiche dell’ambiente in cui avviene
la comunicazione; vincoli di tempo; criticità dei dati da inviare;
correzione degli errori di trasmissione.
I protocolli attualmente utilizzati nelle comunicazioni industria-
li sono piuttosto complessi. Per semplificarne la descrizione,
si è soliti separarne i livelli di funzionamento distinguendo un
livello fisico (physical layer), un livello di collegamento (data
link) e un livello applicativo (application layer). In generale i li-
velli sono indipendenti l’uno dall’altro ma nell’ambito di ciascun
livello deve essere adottato lo stesso protocollo da entrambi i
nodi per potersi comprendere; per fare un esempio con una
L
Reti industriali:
a ciascuno
il suo protocollo
L’articolo illustra una panoramica dei protocolli di rete industriali e ne descrive le principali applicazioni
Silvano Iacobucci
Fig. 1 – Rete di comunicazione process automation