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EMBEDDED 83 • FEBBRAIO • 2022 30 HARDWARE | SYSTEM TECHNOLOGY 5G e TSN per l’automazione industriale del futuro Esistono numerosi standard fieldbus che garantiscono il supporto in tempo reale, ma nessuno di essi fornisce una soluzione di rete indipendente dal produttore o dalla piattaforma. Una risposta a questa esigenza è stata fornita sotto forma di rete sensibile al tempo (TSN). Nondimeno, sono possibili le applicazioni mobili che utilizzano comunicazioni in tempo reale coerenti, se combinate con il 5G Andreas Mangler Director Strategic Marketing Rutronik I l Fraunhofer Institute for Production Technology (IPT) e numerose società di ingegneria meccanica, ro- botica e di ingegneria di rete hanno riconosciuto il po- tenziale della combinazione della tecnologia TSN con il 5G. Insieme, essi hanno sviluppato un’infrastruttura di comunicazione efficiente con l’obiettivo di creare una soluzione di comunicazione ad alta disponibilità, affida- bile e sicura per sensori e attuatori con supporto cloud. La rete TSN assicura comunicazioni in tempo reale per la comunicazione via cavo, mentre la tecnologia cellula- re 5G gestisce tutte le connessioni mobili e su cloud. Un’applicazione potenziale sarebbe il controllo preciso di un robot e di un utensile, o di due robot che lavorano insieme durante la produzione. Utilizzando questa infra- struttura, è possibile esternalizzare l’elaborazione dati nel cloud, con i risultati che vengono restituiti al sistema. Ciò consente di controllare i robot in modo adattabile e flessibile nei sistemi di produzione altamente dinami- ci, senza doverli collegare direttamente l’uno all’altro. Questa soluzione funziona con dispositivi di numerosi produttori, anche utilizzando macchinari e installazioni esistenti. Esistono molti altri scenari che possono trarre vantaggio da tale combinazione, e alcuni che probabil- mente sono fattibili solo con questa configurazione, in- clusa la guida autonoma, le applicazioni di trasporto e la chirurgia remota. Reti TSN per il supporto a Ethernet in tempo reale Consideriamo innanzitutto le reti TSN, un’evoluzio- ne della tecnologia Ethernet standard. La connettività Ethernet fornisce servizi di comunicazione dati tra di- spositivi di diversi produttori per le funzioni IT, in par- ticolare negli ambienti di ufficio. La versione Ethernet Industriale è una soluzione più robusta adatta per am- bienti gravosi. Protocolli speciali come EtherCAT, Pro- finet e Modbus TCP offrono anche un ambiente più de- terministico: in altri termini, i pacchetti di dati vengono trasmessi o ricevuti in intervalli prevedibili e il rischio di perdita dei dati viene eliminato. Tuttavia, ciò che l’Ethernet Industriale non garantisce è il supporto in tempo reale. A questo scopo, l’ IEEE 802.1