domenica 29 ottobre 2017

Sistema Internet of Things in Real Time per Industria 4.0


Sistema Internet of Things in Real Time


Cosa significa IOT?
Cosa significa Industria 4.0?

Internet of Things, Smart Factory,  Factory of the Future, The Conscious Factory

IOT acronimo di 'Internet of Things' si traduce letteralmente in 'Internet delle cose' ed è praticamente quella tecnologia che connette qualsiasi 'cosa' in rete, al Cloud o ad un altro dispositivo.

Lo scopo delle 'cose connesse' è quello di permettere l'interazione tra le macchine e l'uomo attraverso la digitalizzazione delle informazioni che vengono rilevate attraverso sensori specializzati. 


Non a caso nell'illustrazione sono rappresentate macchine, cose, piante, pesci tutti interconnessi! Oggi giorno infatti abbiamo la tecnologia adatta per 'collegare' qualsiasi cosa. 

Ad esempio con un modulo Arduino wifi è possibile interagire con una pianta!


Lui è Massimo Banzi, imprenditore e designer italiano. Co-fondatore di Arduino, uno dei fautori della "nuova rivoluzione industriale". La pianta invece la si trova su Twitter, ha un igrometro impiantato nel terreno e quando ha bisogno di bere lo fa sapere attraverso un semplice tweet... simpatico vero? L'esempio della pianta connessa al mondo 'reale' è solo per dire che con la tecnologia attuale l'unico limite a volte è solo l'immaginazione. 

Superato il gap tra la macchina e l'uomo, il passo verso l'Industria 4.0 è presto fatto. Infatti le macchine di produzione iniziano ad essere intelligenti: sono dotate di sensori in grado di comunicare il proprio stato di salute ed avvisando in tempo reale il sopraggiungere di criticità. 

La Smart Factory ha una nuova consapevolezza e un nuovo modo di operare. Attraverso la raccolta e l'analisi dei dati si ottimizzano processi, si crea qualità ed efficienza.  Si interviene in tempo reale, si effettua manutenzione predittiva. Le macchine diventano a realtà aumentata in modo da facilitare gli interventi ed avere subito a disposizione manuali tecnici e dati storici degli interventi o manutenzione. 

Il progetto Geek 😃 del week-end

Open hardware, ESP-12-E core

Affascinato da questa nuova rivoluzione, mi sono divertito in questi giorni con l'Internet of Things ed ho messo insieme le mie conoscenze HW e SW per creare un progettino dimostrativo che rileva temperatura ed umidità e li trasmette ad un database in real-time NoSQL di Google. Ho poi sviluppato un'App per Android che raccoglie i dati e li visualizza in formato testo e grafico.

Il dispositivo HW in figura include il firmware che gira sul modulo SoC WiFi ESP8266 e l'HW basato sul modulo ESP-12. Supporta lo standard IEEE802.11 b/g/n e il protocollo TCP/IP. Il FW è scritto con LUA ed è possibile programmarlo con l'ambiente di sviluppo di Arduino.

Nel mio esempio uso questo dispositivo per connettermi alla rete WiFi e per scrivere i dati su Firebase. Ho scritto la procedura per l'accesso alla rete WiFi, quella per memorizzare temperatura ed umidità nel database in real-time ed ho programmato il device, o meglio, ho fatto l'upload con l'ambiente di sviluppo di Arduino. I dati sono simulati con una funzione random perché il sensore non è ancora arrivato.

Firebase è  un potente strumento che mette a disposizione Google. L'ho già usato per un'altra App e l'ho ripreso per questa demo. In questo caso lo uso 'solo' per i dati in real time ma ha tante altre funzionalità che si integrano con Android.

L'App sviluppata con Android Studio e si occupa al momento 'solo' della visualizzazione dei dati che arrivano dal device/cloud in formato testo e in formato grafico.

Screen shot App IoT Demo

Si presume che nel 2020 i sensori connessi che genereranno dati saranno circa 80 Miliardi ecco che inevitabilmente si deve introdurre la parola Big Data. Sfruttando al meglio questa mole di informazioni si possono realizzare davvero grandi cose e ambire a modelli di business all'avanguardia e aziende vincenti e competitive.