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Cisco porta l’edge computing negli switch. Con Alleantia

di Marco de’ Francesco ♦︎ Il colosso guidato da Chuck Robbins ha presntato a Sps Parma innovativi strumenti di rete per collegare tra loro i device e digitalizzare le aziende. Il fulcro della strategia IoT della multinazionale? La trasformazione digitale delle industrie. Nella quale il paradigma dell’edge (raccolta ed elaborazione dei dati vicino a dove vengono generati) avrà un ruolo chiave. Finora il tema è stato cavalcato dai grandi produttori di server, adesso anche il leader negli strumenti di interconnessione entra in questa delicata partita

Gli switch di Cisco ora ospitano applicazioni per l’edge computing: infatti, i commutatori di ultima generazione consentono la raccolta e l’analisi dei dati estratti in prossimità delle macchine che li hanno generati. L’edge è una tecnologia di punta per le industrie impegnate nella trasformazione digitale: dal momento che permette un’analisi real time e a costi contenuti di volumi rilevanti di informazioni, si prevede che il suo utilizzo crescerà verticalmente e in poco tempo. È centrale nella strategia IoT di Cisco. I nuovi switch, inoltre, sono modulari e preparati per gestire il ciclo vita delle applicazioni che alloggiano: dal deployment all’upgrade, le operazioni che le riguardano sono svolte da una gestione centralizzata. È emerso alla nona edizione di Sps Italia, la fiera dell’automazione che si è tenuta qualche giorno fa a Parma e dove la filiale italiana del gigante globalizzato del networking e dell’It ha presentato le ultime novità.  Cisco Italia continua peraltro la sua collaborazione con Alleantia, azienda di Pontedera con la quale, l’anno scorso, ha realizzato uno IoT starter kit. Si attendono novità. Nel frattempo, Alleantia ha presentato una soluzione realizzata insieme al partner Iprod in grado di individuare, grazie ad un lavoro di intelligenza artificiale e reti neurali, guasti e malfunzionamenti sulla scorta di suoni e rumori provenienti dalle macchine.  Di tutto ciò abbiamo parlato con Michele DalmazzoniCristian Perissinotto e Marco Stangalino, rispettivamente collaboration and industry digitization leader, customer solutions architect e sales specialist IoT di Cisco Italia, e con Stefano Linari, fondatore e ceo di Alleantia.

Il ceo mondiale di Cisco, Chuck Robbins

Gli switch Cisco ospitano applicazioni per l’edge computing

Uno switch è un dispositivo che, nel contesto di una rete di computer, collega altri device tra di loro. Gestisce un flusso di dati trasmettendo “pacchetti” di informazioni solo al dispositivo al quale, di volta in volta, sono destinati.  Serve, cioè, a smistare i dati: è stato introdotto per ridurre le “collisioni” nelle reti ethernet. Segue precisi standard di comunicazione, definiti da un particolare modello internazionale Iso/Osi.  Una delle multinazionali più note al mondo, quanto al networking, è l’americana Cisco, le cui revenue l’anno scorso hanno sfiorato i 50 miliardi di dollari. Giorni fa, all’Sps di Parma, la filiale italiana ha messo in mostra parte del suo potenziale, portando un’intera architettura di switch e altri strumenti di rete. Per esempio, era in mostra il CatalystIe3400 Rugged Series, che rappresenta, per Perissinotto, «il modello di ultima generazione». E che, come altri switch della stessa famiglia, presenta una caratteristica importante: può ospitare applicazioni per l’edge computing.  Questa è la tecnologia che consente di estrarre ed esaminare i dati a bordo macchina. Sta assumendo un rilievo sempre più importante nell’industria, e la società di consulenza strategica Gartner stima che entro il 2022 il 75% dei dati aziendali saranno creati e processati “at the edge”, e cioè in prossimità degli strumenti che li generano, contro l’attuale 10%.  Questa proiezione si spiega, secondo Dalmazzoni, con una semplice constatazione: lo shopfloor di una fabbrica genera miliardi di dati; per una analisi real time e a costi contenuti, l’edge computing sembra più adatto rispetto al server in cloud – che per definizione, per i grandi volumi, non opera nell’immediato. L’industria invece necessita di risposte istantanee, secondo protocolli legati all’analisi in tempo reale delle informazioni. Si deve, casomai, trasmettere in cloud solo dati già scremati e selezionati, per ulteriori esami grazie a software molto sofisticati presenti in remoto.  Per Dalmazzoni l’edge computing, in buona sostanza, è funzionale all’IoT, l’internet delle cose che consente il controllo effettivo e diretto dello shopfloor. Per Dalmazzoni «l’edge computing garantisce integrità e sicurezza del dato». È fondamentale, per Dalmazzoni, avere un livello di gestione del dato che appartenga solo all’azienda. Perché si tratta, sempre più, di decidere quali dati tenere e quali scartare; e fra quelli da tenere, quali archiviare e quali inviare a questo o quel cloud. L’azienda deve mantenere il controllo sui dati, anche per poter contrattare condizioni diverse con i vendor. Ma come si innestano nello switch queste applicazioni particolari? Secondo Stangalino «tramite Cisco Kinetic», una piattaforma che standardizza i dati di un’intera rete di produzione, sia nel caso in cui l’impianto abbia un solo tipo di macchina, che in quello in cui ne abbia di centinaia di modelli differenti. In genere, Kinetic può acquisire i dati IoT tramite due metodi diversi:  leggendo variabili (“tag”) Scada (supervisory control and data acquisition, sono sistemi informatici diffusi in tutti quegli ambiti in cui si voglia monitorare lo stato dei processi; normalmente si tratta di software che permettono il funzionamento di sistemi di supervisione, controllo e telecontrollo senza dover scrivere codice con linguaggi di programmazione), o attraverso l’uso di sensori fisici applicati alle macchine.

Cristian Perissinotto, customer solutions architect e sales specialist IoT di Cisco Italia

La gestione automatizzata del ciclo vita delle applicazioni

Lo switch ha anche un’altra caratteristica di rilievo. Per Perissinotto «permette di automatizzare la gestione del ciclo vita delle applicazioni, dal deployment all’attuazione, dallo stop alla cancellazione e all’update». In pratica, c’è una gestione centralizzata. «Se nello shopfloor l’azienda ha 100 switch, non è più necessario operare manualmente su tutti, l’uno dopo l’altro, per fare l’upgrade di un’app. Si può fare grazie ad un unico sistema di management. È un elemento differenziante, soprattutto nelle grandi fabbriche».  E poi c’è la sicurezza, con la politica “security hardening” di Cisco. Per Perissinotto «il sistema operativo è strutturato in maniera tale che non è possibile accedere al software sottostante l’applicazione. Quindi è tecnicamente impossibile compromettere il dispositivo».  Ancora, il modello Catalyst Ie3400 Rugged Series è “espandibile”, nel senso che si possono ottenere sino a 26 porte in una forma compatta e modulare. Secondo Stangalino «il modulo centrale ha un numero fisso di porte; ma a questo si può aggiungere un elemento secondario, che ha le sue entrate. Le porte che vengono addizionate contribuiscono all’incremento della connettività, e soprattutto ereditano la configurazione già disponibile nel blocco centrale; non si avverte quindi la necessità di riconfigurare tutto». Per Stangalino, la modularità è un fattore competitivo, perché «l’azienda acquista lo switch in base alle sue necessità attuali, ma con la consapevolezza che in futuro potrà ottimizzare la rete incrementando gli accessi».

Il ceo mondiale di Cisco Chuck Robbins, e il ceo di Cisco Italia Agostino Santoni

La collaborazione tra Cisco e Alleantia

Nell’Iot, per un controllo effettivo dello shopfloor, è necessario che la comunicazione dei dati tra la macchina e la piattaforma di gestione e di analisi sia bi-direzionale. Su questo requisito del 4.0, quello della bi-direzionalità dei flussi, Cisco ha lavorato insieme ad Alleantia, azienda di Pisa nata nel 2011 con l’idea di realizzare comunicazioni rapide tra apparecchiature, sistemi di produzione e web (per saperne di più sull’impresa, si può consultare questo articolo di Industria Italiana). Ad aprile al Mecspe di Parma era stato illustrato un vero e proprio IoT starter Kit, molto semplificato. Da una parte il kit simulava un impianto manifatturiero, con un potenziometro e un voltmetro; dall’altra c’era un router industriale, “Cisco 1120 Connected Grid Router”, che secondo Perissinotto «è un dispositivo che riunisce funzionalità di switching, routing (un device che, in una rete informatica, si occupa di instradare i dati, suddivisi in pacchetti, fra sottoreti diverse) secutiry e computing». Sempre per Perissinotto, è «un edge node». Questo perché «l’obiettivo è quello di estrarre dati dalle macchine di produzione per effettuare una elaborazione di primo livello in prossimità degli strumenti che li hanno generati».  Per Perissinotto, «la collaborazione tra Cisco e Alleantia sta continuando, e presto darà nuovi frutti importanti».

Michele Dalmazzoni, collaboration & Industry IoT leader at Cisco Italy

Alleantia e l’AiProd

Quest’anno, a Sps, Alleantia ha presentato una applicazione di intelligenza artificiale sviluppata dal partner  iProd; questa soluzione sfrutta la tecnologia di acoustic insight. Per l’esattezza, integra dati IoT, quelli ricavati da file audio acquisiti da macchinari grazie alla tecnologia I4.0 “Plug&play” di Alleantia, e il sistema di Ai in cloud Watson di Ibm per il riconoscimento del pattern acustico. Ma a cosa serve? Per Linari «il sistema è in grado di riconoscere guasti e difetti della macchina o della linea di produzione analizzando i suoni. Gli operai specializzati sono capaci di capire se una punta non taglia più perché si sente un fischio strano; se la cinghia va ingrassata o se una caldaia è piena perché si odono rumori specifici. Si tratta di competenze che derivano dall’esperienza. La soluzione AiProd è capace di sviluppare skill di questo genere, con un certo vantaggio rispetto all’attività umana: gli operai non possono essere dovunque nello shopfloor, mentre sensori possono essere collocati in più luoghi».  Il sistema in grado di comparare file audio va addestrato.  Per Linari «contrariamente a quanto non si pensi, le reti neurali che analizzano il suono sono assai più complesse di quelle che esaminano le immagini. Si tratta peraltro di comparare file audio riferibili al comportamento ottimale della macchina con altri acquisiti in tempo reale». Secondo iProd, il sistema attribuisce, per apprendere, «uno scoring di equivalenza fra 0 e 100%, dove il punteggio 0% equivale ad un suono completamente nuovo e 100% ad un suono identico già conosciuto». La soluzione addestra e affina numerose reti neurali, una per ogni scenario di utilizzo, ad esempio per una macchina riempitrice: quello per la macchina in stand by, quello per l’apparecchiatura che produce un flacone da mezzo litro, quello per la macchina che produce un flacone da un litro, e così via. La soluzione AiProd è brevettata. Secondo Linari «è la prima applicazione al mondo di questo tipo. Non è ancora in commercio: la stanno testando clienti selezionati. A breve, sarà fruibile in modalità pay-per-use. Ma qual è il ruolo di Alleantia in tutto ciò? Per Linari «l’azienda ha sviluppato una tecnologia capace di raccogliere i suoni, grazie a speciali microfoni e correlare i suoni con i dati IoT delle macchine. Una soluzione semplice e a buon mercato che inizia subito a lavorare in modo autonomo».

Stefano Linari, fondatore e ceo di Alleantia

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