EO_454

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17 - ELETTRONICA OGGI 454 - MAGGIO 2016
Spesso è opportuno minimizzare il traffico dei dati
provenienti dalla periferia verso il controllore cen-
trale, ragion per cui parte della potenza di elabora-
zione viene trasferita verso questi punti terminali.
Ciò consente di effettuare l’elaborazione locale di
alcune funzioni all’interno di questi nodi, eliminan-
do in tal modo il traffico intermedio dei dati. Nel
momento in cui i nodi terminali sono più autono-
mi, solamente ri-
chieste di task o
aggiornamenti cri-
tici richiedono il
coinvolgimento del
controllore princi-
pale. Ad esempio,
i dati provenienti
dai sensori devo-
no spesso essere
elaborati per ve-
rificare se si man-
tengono all’interno
dell’intervallo con-
sentito. Se al con-
trollore centrale
fosse inviata ogni
misura, si gene-
rerebbe maggior
traffico per cui al
controllore sareb-
be richiesta una
potenza di elabo-
razione aggiuntiva.
Nel momento in
cui il sensore è in
grado di eseguire
un’elaborazione
locale, trasferendo
quindi al controllo-
re solamente le let-
ture dei dati che si
trovano al di fuori dei limiti (o si apprestano a oltre-
passarli), il controllore stesso può beneficiare di ri-
sparmi significativi in termini di ampiezza di banda
richiesta per il trasferimento dei dati e di potenza di
elaborazione. Nel caso di algoritmi di rilevamento
complessi, potrebbero essere necessario abbinare
ed elaborare molteplici flussi di dati per verificare
se il controllore centrale debba intraprendere una
determinata azione. Per esempio, informazioni di
visualizzazione abbinate a misure di velocità e di-
stanza possono mostrare che un oggetto si trova nel
senso del movimento effettivo. Nel caso si abbinas-
sero queste letture, utilizzando un controllore loca-
le decentralizzato in grado di accedere a numerosi
sensori chiave, è possibile inviare un avvertimento
al controllore centrale e prendere una decisione
sulle modalità di reazione.
Spesso queste funzioni complesse richiedono fun-
zionalità avanzate di elaborazione del segnale, ora
disponibili anche in MCU di costo relativamente
contenuto. Ad esempio, all’interno della famiglia di
anche molti dei
dispositivi di fascia bassa integrano una funzione
MAC (Multiple-And-Accumulate) implementata in
hardware. Tale funzionalità semplifica l’esecuzione
di semplici algoritmi DSP (Digital Signal Processing)
spesso richiesti quando si abbinano le letture pro-
venienti da diversi sensori (sensor fusion) per con-
sentire un funzionamento “intelligente” e autonomo.
Parecchie MCU integrano funzionalità DSP ad alte
prestazioni, spesso utilizzate per lo svolgimento di
compiti più complessi come accade ad esempio
nei sistemi di visualizzazione. Un semplice MAC è
sufficiente per un’ampia gamma di compiti di basso
livello e può contribuire a migliorare in modo sen-
sibile l’efficienza energetica rispetto a implementa-
zioni che utilizzano dispositivi più complessi.
Comando
Una volta che il controllore principale ha accesso
a tutte le informazioni comunicate dai sensori e dai
controllori intermedi, deve prendere decisioni sul
prossimo compito da svolgere. Se, ad esempio, un
robot autonomo è alla ricerca di sopravvissuti se-
polti sotto le macerie dopo un terremoto e i sensori
a infrarossi dei quali è dotato rilevano del calore,
il controllore deve decidere cosa fare. Le opzioni
sono molteplici. È necessario condurre ulteriori
analisi? Sarebbe prima opportuno eseguire rilievi
ambientali per verificare l’integrità strutturale? È
meglio avvicinarsi ulteriormente per sincerarsi che
la fonte di calore si riferisca effettivamente a una
persona? O ancora è opportuno interpellare un
operatore umano prima di intraprendere la prossi-
MOUSER ELECTRONICS
CONTROLLO DISTRIBUITI:
DELLE “3C”