I trasduttori e l’Internet delle Cose

Fin dall’inizio, Internet ha permesso di collegare le persone ad altre persone.

Oggi, però, esiste un nuovo settore di Internet che non collega le persone ad altre persone, ma collega le persone alle cose. Ad esempio, i codici a barre e i dispositivi di scansione collegano i pacchi a internet in modo che possano essere tracciati fino a quando non raggiungano la loro destinazione. Nell’industria, i macchinari connessi a internet permettono alle aziende di avere maggiore controllo e una visione d’insieme più ampia sui processi produttivi.

La sua sempre maggiore diffusione fa sì che il cosiddetto Internet delle Cose (IoT) diventi sempre più dipendente dai trasduttori che rilevano le informazioni che possono poi essere caricate su internet.

Due tipi di trasduttori

Essenzialmente, un trasduttore è un dispositivo che converte un tipo di energia in un altro. Esistono due tipi di trasduttori: i sensori e gli attuatori.

I sensori rilevano le forme di energia, come la luce e la forza, e convertono questa energia in informazioni digitali che possono essere poi estratte.
Anche gli attuatori ricevono dati in entrata e rilasciano dati in uscita, ma lo fanno in modo opposto ai sensori. Un attuatore infatti è un trasduttore che riceve informazioni in entrata e rilascia una forma di energia fisica in uscita. Ad esempio, l’uso di attuatori può far vibrare lo smartphone che avete in tasca.

I sensori sono trasduttori che trasformano un impatto fisico in un segnale in uscita. Può trattarsi ad esempio di una termocoppia che produce una variazione di tensione misurabile in caso di aumento o diminuzione della sua temperatura. Quando viene introdotta una forza in una rondella di forza piezolettrica viene generata una carica.

L’Internet delle Cose Industriale (IIoT)

I trasduttori oggi consentono alle industrie di sfruttare appieno i big data, l’analitica e le tecnologie di apprendimento automatico in diversi processi. Nello specifico, i trasduttori sono in grado di rilevare segnali di rendimento o danneggiamento delle macchine, aumentando così l’efficienza e riducendo i tempi di inattività.

Combinando l’uso dei Big Data e la tecnologia dei trasduttori, le aziende riescono a identificare elementi importanti che in precedenza non venivano rilevati lungo tutto il ciclo di produzione e a superare di conseguenza le barriere esistenti tra i diversi reparti (progettazione, produzione e assistenza)

L’Internet delle Cose Industriale sta muovendo i suoi primi passi, quindi le aziende hanno ancora grandi possibilità di muoversi per prime in questo campo e ottenere notevoli vantaggi sui concorrenti. Questa ondata di cambiamento creerà molto probabilmente nuovi gruppi di leader e di seguaci.

Il ruolo dei trasduttori nell’IIOT

L’analitica e le altre tecnologie di Big Data sono considerate il cervello dell’IIOT, mentre i sistemi di trasduttori costituiscono il suo sistema nervoso, in quanto raccolgono continuamente informazioni e trasmettono i dati ai centri di elaborazione. I sistemi internet industriali dipendono dai sensori per ottenere informazioni precise necessarie per misurare pressione, temperatura, volume, direzione e altri parametri.

Attualmente, il ruolo dell’automazione e dell’apprendimento automatico nelle tecnologie industriali del futuro è al centro dell’attenzione. Tuttavia, gli avanzamenti in ambito software sono in grado di offrire solo funzioni limitate se non vengono affiancati da una tecnologia di sensori all’avanguardia.

Consideriamo i seguenti esempi di tecnologia dei trasduttori industriale:

Temperatura – I sensori usati per misurare la temperatura sono di diversi tipi. I due principali sono il tipo a contatto e il tipo senza contatto. Queste categorie si dividono a loro volta in sensori di temperatura meccanica, sensori di temperatura elettrici, termocoppie, termometri a resistenza e sensori con protezione in gomma siliconica. Questi sensori vengono utilizzati per la manutenzione dei sistemi sensibili alla temperatura.
Forza – La tecnologia degli estensimetri consente di misurare la forza in modo rapido e preciso. Gli estensimetri misurano la deformazione degli oggetti e convertono l’impatto meccanico in variazione della resistenza elettrica.
Coppia – Gli estensimetri usati per misurare la coppia sono simili a quelli per misurare la forza. Molti di essi misurano contemporaneamente anche la forza di rotazione in modo tale da permettere di calcolare anche la potenza meccanica