Come le reti industriali rendono Smart City

Di Phillip Dodd, Technology Lead IIoT Engineering Infrastructure & Security, Fiberroad Technology
reti industriali di smart city

Se sei nuovo nel mondo del networking, ti interesserà saperne di più sugli switch di rete industriali. Questi switch forniscono connettività Ethernet ad alta densità e ridondanza del traffico multicast a livello di millisecondi. Sono ideali per infrastrutture cittadine critiche, trasporti e applicazioni di sorveglianza.

Sia per le città intelligenti che per l'IIoT, la combinazione di tecnologie di comunicazione tradizionali e innovative è cruciale. Per fornire questi servizi, gli oggetti intelligenti devono comunicare e sfruttare i dati in tempo reale. La connettività viene fornita utilizzando una gamma di tecnologie e protocolli, scelti in base ai requisiti dell'applicazione.

Che cos'è uno switch di rete industriale?

An Switch di rete industriale conosciuto anche come Switch Ethernet industriale è un dispositivo di rete che supporta un'ampia varietà di settori. Si concentra sul design del loop per fornire flessibilità, comunicazioni Ethernet industriali convenienti. Questi dispositivi hanno anelli singoli e multipli per soddisfare i requisiti unici di diversi settori. 

Uno switch di rete industriale consente la trasmissione controllata e mirata dei dati. Uno switch di rete industriale è in genere localizzato fisicamente e configurato per essere posizionato in modo ottimale. Gli switch industriali possono essere non gestiti o gestiti. Gli switch Ethernet gestiti offrono molteplici opzioni di ridondanza, tra cui topologie ad anello e Rapid Spanning Tree Protocol. 

Cos'è la città intelligente?

Una Smart City è un'area urbana tecnologicamente avanzata. Utilizza sensori e metodi elettronici per raccogliere dati per gestire le proprie risorse e risorse in modo più efficiente. Questi dati vengono poi utilizzati per migliorare le operazioni della città. Questo tipo di città avrà molte applicazioni, tra cui una migliore gestione del traffico, congestione del traffico e monitoraggio ambientale. Per capire come funzionano le città intelligenti, dovremmo esaminare cosa rende una città intelligente. Ecco cinque vantaggi delle città intelligenti:

Una città attraente è una città vivibile. Attrae allo stesso modo aziende e residenti. Incorporando l'Internet of Things nella sua infrastruttura, una Smart City può migliorare il traffico, la gestione dei rifiuti, i trasporti e i servizi municipali. Ciò rende le città più efficienti e può far risparmiare denaro alle città. Le città intelligenti stanno guadagnando popolarità in tutto il mondo, con la maggior parte dei nuovi progetti concentrati in Cina e Medio Oriente. Le città di Toronto, Singapore e Reykjavik stanno ora incorporando le tecnologie digitali nelle loro operazioni.

Il concetto di “città intelligente” è un complesso sistema di sistemi interagenti. Questi sistemi devono essere trasparenti e standardizzati perché altrimenti diventerebbero ingombranti e costosi. Alcuni componenti della città intelligente includono reti ottiche e cablate ad alta velocità, sensori e sistemi di trasporto intelligenti. Le reti industriali possono anche essere organizzate con una rete elettrica “intelligente”. E una città intelligente aiuterà le persone a gestire la propria salute e risparmiare denaro.

Perché è necessario rendere la città intelligente?

Mentre alcune città hanno abbracciato la tecnologia intelligente, altre no. Le città intelligenti non riguardano solo la razionalizzazione delle operazioni e le interfacce digitali con le infrastrutture. Si concentrano sulle persone e sull'integrazione dei dati per prendere decisioni migliori per la qualità della vita. Questa tendenza può aiutare le città a migliorare la propria vita e ridurre i costi, raggiungendo al tempo stesso una crescita sostenibile. Ecco tre motivi per cui le città intelligenti sono la via del futuro. Possono contribuire a migliorare la qualità della vita dei residenti, attrarre investimenti e proteggere l'ambiente.

Le città sostenibili possono essere efficienti dal punto di vista energetico. A Barcellona, ​​in Spagna, ad esempio, l'illuminazione pubblica intelligente aspira i rifiuti dai cassonetti in depositi sotterranei. I pannelli solari sui contenitori dei rifiuti avvisano i funzionari della città di incendi o zoccoli. I contatori di energia intelligenti premiano le persone che riducono il consumo di energia e possono contribuire a migliorare la salute pubblica. Oltre ad essere rispettose dell'ambiente, le città intelligenti riducono anche il rischio di criminalità, i tempi di attesa per i taxi e il camminare al buio.

Le città intelligenti aiutano a migliorare l'accesso alla salute pubblica. I dispositivi posizionati in una città intelligente possono monitorare la salute di una persona e inviare dati a un medico in tempo reale. Questi dispositivi possono essere utilizzati per prevenire malattie, rilevare potenziali minacce e fornire aggiornamenti in tempo reale sulle condizioni di salute. Le città intelligenti aiutano anche a rafforzare le comunità. Possono essere utilizzati per monitorare un quartiere o un gruppo specifico di residenti. Un tale sistema può aiutare a isolare una popolazione infetta, rendendo più facile indagare sulla fonte dell'infezione.

L'implementazione di una gamma di applicazioni per smart city può ridurre dall'otto al dieci percento gli incidenti mortali nel traffico stradale e gli incendi. Abbastanza per salvare 300 vite all'anno! Le città intelligenti possono anche ridurre la criminalità migliorando i tempi di risposta per i servizi di emergenza. Ad esempio, le telecamere di sorveglianza installate nei negozi possono monitorare l'attività e fornire prove ai soccorritori dopo che si è verificato un crimine. Con le città intelligenti, questi vantaggi possono aumentare la nostra sicurezza e il nostro senso di protezione.

Applicazioni per città intelligenti

Sono stati condotti studi sull'impatto delle applicazioni delle città intelligenti su una serie di dimensioni, dalla salute e dalla qualità ambientale alla connessione sociale e alla partecipazione civica. Le applicazioni per le città intelligenti hanno anche un impatto sull'economia, sui posti di lavoro e sul costo della vita. Questi studi rivelano i numerosi vantaggi delle applicazioni smart city. Questa ricerca mostra che i vantaggi delle applicazioni smart city sono molti, ma quali avranno il maggiore impatto sulla società? Ecco alcune delle applicazioni Smart City, continua a leggere per saperne di più!

1. Infrastruttura intelligente

Lo sviluppo di un'infrastruttura intelligente per le applicazioni Smart City è un aspetto chiave per realizzare una città veramente connessa. Questo tipo di tecnologia raccoglie, elabora e distribuisce informazioni per garantire l'uso più efficace di risorse limitate, come energia e acqua. A differenza dei sistemi tradizionali, questo tipo di tecnologia consente l'adattamento automatico alle mutevoli condizioni. Le infrastrutture della città intelligente includono reti intelligenti, edifici, infrastrutture pubbliche e spiagge. Le reti intelligenti tengono conto del comportamento degli utenti ad esse collegati per ottimizzare la gestione delle risorse e minimizzare le perdite. Una rete intelligente di trasmissione di energia ad alta tensione, ad esempio, monitora meglio i dispositivi collegati e ottiene una distribuzione efficiente.

2. Gestione della qualità dell'aria

Le città intelligenti sono diventate uno strumento importante per affrontare l'inquinamento atmosferico. L'inquinamento atmosferico può causare malattie e persino causare la morte. Con un po' di tecnologia, le città intelligenti possono monitorare la qualità dell'aria e persino trasformare zone specifiche in zone senza emissioni. Queste applicazioni smart city possono anche vietare specifiche fonti di inquinamento atmosferico. Continua a leggere per scoprire come questa tecnologia può essere utilizzata nelle città intelligenti. Cominciamo con uno sguardo ad alcuni dei più comuni problemi di qualità dell'aria.

Le reti di sensori e i sistemi di misurazione della qualità dell'aria che possono essere utilizzati nelle città intelligenti stanno diventando sempre più ampiamente disponibili. I sensori possono essere installati sui lampioni, che possono essere posizionati abbastanza in alto da essere al sicuro dai vandali mentre abbastanza in basso da misurare l'aria che le persone respirano. Le luci intelligenti possono anche essere collegate direttamente ai veicoli ibridi. Quando i livelli di inquinamento sono elevati, il sistema può commutare automaticamente questi veicoli in modalità elettrica. In definitiva, questa tecnologia sta aprendo la strada alle città intelligenti.

rete industriale di gestione della qualità dell'aria della città intelligente

3. Parcheggio intelligente

L'aggiunta di soluzioni di parcheggio intelligenti alle città non solo migliorerà il flusso del traffico, ma gioverà anche al settore immobiliare, ai trasporti, ai servizi pubblici e al patrimonio culturale. Ad esempio, identificando quali parcheggi sono popolari, le autorità cittadine saranno in grado di creare schemi di flusso del traffico ed evitare la congestione. Inoltre, queste soluzioni possono contribuire a migliorare la sanificazione degli ospedali. Con tutti questi vantaggi, il parcheggio in città intelligente è una componente necessaria nello sviluppo delle città intelligenti.

4. Gestione del traffico

Una varietà di hardware per la gestione del traffico viene utilizzata per controllare l'utilizzo della strada. I veicoli ad alte prestazioni raccolgono dati come inventario, geometria e fotogrammetria a 360 gradi. I sistemi di gestione del traffico utilizzano anche stazioni di conteggio automatico dei veicoli per fornire informazioni storiche e aggiornate sull'utilizzo dei veicoli. Vari tipi di dati vengono raccolti dall'hardware di gestione del traffico per determinare dove e come si sta spostando il traffico e gestirlo di conseguenza. I sistemi di gestione del traffico aiutano a gestire il flusso del traffico in città e possono anche aiutare a determinare la riabilitazione necessaria per le strade.

rete industriale della città intelligente

5. Gestione intelligente dei rifiuti

La soluzione di gestione intelligente dei rifiuti basata su IIoT utilizza sensori per monitorare il movimento, la pienezza e la temperatura dei bidoni della spazzatura. Inoltre, le dash cam possono monitorare la posizione e altre condizioni, migliorando la gestione della flotta segnalando la manutenzione programmata. I vantaggi dei cestini dei rifiuti IoT sono molti. Le soluzioni intelligenti per la gestione dei rifiuti utilizzano diversi elementi IT per ridurre i costi operativi e migliorare l'efficienza. Il concetto di un sistema di gestione intelligente dei rifiuti mira a migliorare la soddisfazione dei cittadini riducendo il traffico e migliorando l'ambiente. Lo fa ottimizzando i tassi di rilevamento dei rifiuti e i sistemi di trasmissione wireless. 

Vantaggi dello switch di rete industriale

Tra i vari vantaggi dello switch di rete industriale, vi sono la sua capacità di adattarsi a un ampio ambiente di temperatura, la sua lunga durata e le sue eccellenti prestazioni anti-interferenza. Inoltre, lo switch può essere installato su una rete industriale senza influire sulle prestazioni complessive della rete. Se ti stai chiedendo come questo tipo di passaggio possa migliorare la tua attività, continua a leggere. Dopotutto, lo scopo di questo tipo di switch è rendere la trasmissione dei dati più mirata e controllata.

1. Adattarsi all'ambiente ad ampia temperatura

Uno switch di rete industriale deve essere progettato per resistere alle condizioni più difficili. Gli switch Industrial Ethernet devono essere robusti e sopportare ampie fluttuazioni di temperatura. A differenza di un tipico switch Ethernet, gli switch industriali devono resistere a forti vibrazioni e urti. A differenza di un tipico switch Ethernet, gli switch industriali devono essere in grado di resistere alle variazioni di temperatura.

2. Lunga durata

Mentre gli switch per la tecnologia informatica aziendale sono ideali per le applicazioni dei data center, gli switch industriali sono progettati per ambienti con condizioni più difficili. In genere presentano un grado di protezione IP40 e sono approvati per aree pericolose. Rispetto ai normali switch Ethernet, gli switch industriali sono durevoli, resistono a variazioni di temperatura estreme e rumore elettrico e possono essere installati negli ambienti più difficili. Ecco come determinare se uno switch Ethernet industriale è la scelta giusta per il tuo progetto.

Uno switch industriale è costruito per resistere a condizioni difficili e tenere il passo con le esigenze della tua rete per molti anni. Poiché i tempi di inattività costano molto nell'ambiente industriale, uno switch Ethernet industriale è costruito per durare a lungo. Questa durabilità è particolarmente utile in località remote, dove il personale IT potrebbe non essere disponibile per riparare i componenti. Ciò significa che gli switch Ethernet industriali possono durare fino a 10 anni o più. Uno switch IT aziendale può fornire solo una durata di 1.5-3 anni, mentre uno switch Ethernet industriale può fornire una connettività affidabile per anni.

3. Prestazioni super anti-interferenza

Gli interruttori industriali sono appositamente progettati per resistere a una varietà di condizioni, tra cui alte temperature, polvere pesante e condizioni ambientali difficili. A causa degli elevati requisiti dei componenti, questi interruttori sono spesso integrati in robusti involucri metallici per una maggiore resistenza fisica e protezione. Le coperture classificate IP30 proteggono le porte Ethernet inutilizzate. Inoltre, questi interruttori possono essere montati su una guida DIN da 35 mm. Inoltre, hanno opzioni per il montaggio del pannello posteriore.

Lo switch Industrial Ethernet è stato sviluppato per soddisfare le esigenze di applicazioni industriali flessibili. Lo switch può fornire una soluzione di comunicazione Ethernet industriale conveniente. Il suo design si concentra sul design del loop, che può essere ad anello singolo o multi-anello. 

4. Rete ad anello veloce

Questo tipo di rete consente di trasmettere i dati in modo rapido e affidabile tra diverse postazioni di lavoro. Poiché i dispositivi nella rete sono interconnessi, questo tipo di rete può supportare numerose workstation ed è anche sufficientemente adattabile e flessibile da accogliere nuovi dispositivi. Rispetto alle topologie a stella, una rete ad anello può gestire più dispositivi in ​​uno spazio minore.

Questo tipo di rete si basa su Media Redundancy Protocol, un protocollo basato su standard che garantisce un rapido failover. Utilizzando questo metodo, ogni switch dispone di una connessione ridondante alla rete. Questo design consente anche un'infrastruttura di cablaggio più semplice ed economica. Una Fast Ring Network è una buona opzione per gli ambienti industriali, dove un singolo punto può interrompere la produzione. 

5. Riduzione del rumore

Gli switch Industrial Ethernet supportano sia il cablaggio a filo intrecciato che quello in fibra ottica. Il cablaggio a filo intrecciato è sufficiente per brevi distanze, ma in molti ambienti industriali il cablaggio in fibra ottica offre maggiore flessibilità e portata. In ambienti rumorosi, il rumore elettrico può interrompere la connettività di rete. Questo è il motivo per cui gli switch Ethernet industriali aiutano a ridurre il rumore e migliorare la connettività di rete. Oltre alla riduzione del rumore, gli switch Ethernet industriali offrono anche una larghezza di banda più ampia.

A differenza degli switch PoE standard, gli switch PoE industriali sono dotati di ingressi di alimentazione ridondanti. A differenza degli switch standard, gli switch PoE industriali possono formare reti ridondanti con tempi di inattività minimi dovuti a problemi ambientali. Sono dotati di tempi di auto-riparazione rapidi, che consentono loro di recuperare da percorsi di dati non riusciti in meno di 50 millisecondi. Inoltre, gli switch PoE industriali forniscono una solida sicurezza, consentendo a una rete di funzionare anche quando la fonte di alimentazione si interrompe. Inoltre, gli switch sono dotati di un robusto firewall che protegge i dati.

Pensiero finale

L'implementazione sarà fondamentale, ma i veri vantaggi dell'IIoT si troveranno quando i sistemi di più domini saranno integrati. Immagina una città intelligente che includa dozzine di dipartimenti normalmente isolati. Ad esempio, un ospedale pubblico utilizza sia l'energia solare che quella eolica, oltre a generatori diesel. Un sistema IIoT potrebbe gestire carichi energetici e generatori di corrente. Può anche integrarsi con un sistema di automazione degli edifici.

Per implementare soluzioni IIoT, le città devono essere in grado di gestire gli enormi volumi di dati che generano. Poiché le città contengono grandi reti infrastrutturali, l'IIoT è un candidato ideale per questo approccio. Implementando soluzioni per città intelligenti, questi progetti collegano le città e aggiungono intelligenza al sistema. Le sfide, tuttavia, sono spesso più scoraggianti delle opportunità. In questo articolo, esamineremo alcune delle sfide nell'implementazione dell'IIoT e come può aiutare le città.