Il retrofitting consiste nell'aggiornamento o nell'aggiunta di apparecchiature, sensori o servizi all'hardware esistente in modo che sia in grado di utilizzare le nuove tecnologie. Sebbene molte organizzazioni trarrebbero vantaggio dalla possibilità di utilizzare le caratteristiche di monitoraggio, controllo remoto o altre funzioni dell'Internet delle cose (IoT), molte apparecchiature già presenti sul campo non sono in grado di effettuare le comunicazioni necessarie. Il retrofitting permette a queste apparecchiature di connettersi, fare rapporti o essere gestite.
Gli avvisi personalizzati e la visualizzazione dei dati consentono di identificare e prevenire rapidamente i problemi di salute e di prestazioni della rete.
Sostituire le vecchie apparecchiature con altre più recenti, pronte per le ultime tecnologie, è sempre un'opzione. Tuttavia, in alcuni casi questa operazione può risultare proibitiva dal punto di vista dei costi, dei tempi e degli sprechi.
Mentre alcune apparecchiature devono essere sostituite regolarmente, altre apparecchiature industriali possono avere una durata di vita di molti anni o addirittura decenni. Sostituire tali apparecchiature solo per ottenere l'accesso all'IoT o ad altre funzionalità è uno spreco e molto spesso poco pratico. L'IT presenta anche il problema della rincorsa alla tecnologia. Le apparecchiature sostituite oggi potrebbero essere obsolete per quanto riguarda le comunicazioni o altre tecnologie. Sostituire le apparecchiature in tutta l'azienda oggi può fornire l'accesso alle tecnologie attuali, ma la nuova tecnologia 5G renderà l'intero sforzo inutile?
Il retrofitting consente aggiornamenti utilizzabili senza lo spreco della sostituzione e l'aggiornamento a una tecnologia più recente implica un nuovo o ulteriore retrofitting piuttosto che un'altra sostituzione di apparecchiature all'ingrosso.
Notifiche in tempo reale significano una risoluzione più rapida dei problemi, in modo da poter intervenire prima che si verifichino problemi più gravi.
Molte apparecchiature comunicano almeno alcuni dati. Spesso si tratta di una trasmissione analogica proveniente da un microcontrollore o da un controllore programmabile. Anche se queste informazioni possono essere intercettate, non sono utilizzabili senza essere convertite in comunicazioni digitali moderne. Un convertitore analogico-digitale consente di inviare i dati esistenti tramite un metodo di comunicazione moderno, come Ethernet o Wi-Fi. Una volta comunicati a distanza, i dati possono essere monitorati da un sistema di monitoraggio compatibile.
Spesso la parte più difficile del retrofitting è l'integrazione di nuovi sensori. Per le apparecchiature che non comunicano i dati necessari, anche se analogici, sono necessari sensori aggiuntivi. Potrebbero non esistere sensori progettati specificamente per le apparecchiature preesistenti e in grado di monitorare i dati necessari. Tuttavia, esistono numerosi tipi di sensori che, con un'applicazione creativa, possono consentire di monitorare quasi tutto. I sensori che misurano la tensione o la corrente possono rilevare l'intensità o l'efficienza del lavoro. Anche altri sensori standard forniscono dati utili. Tra questi, i sensori di calore (si sta surriscaldando), i sensori di vibrazioni (ci sono problemi con i cuscinetti, le ventole o il montaggio), i sensori audio (i rumori e i colpi sono raramente positivi) e, naturalmente, i sensori di umidità (per rilevare perdite o allagamenti).
Che si tratti di monitorare un singolo dispositivo in un capannone a chilometri di distanza dalla città più vicina o una delle migliaia di macchinari di una grande fabbrica, la raccolta di dati è inutile se i dati non possono essere utilizzati. Una parte importante del retrofitting consiste nell'acquisire la capacità di utilizzare i dati raccolti dai sensori e, nel caso di controllo dei dispositivi a distanza, di ricevere il segnale necessario per controllare il dispositivo.
Al giorno d'oggi, la comunicazione si riduce a una comunicazione cablata o wireless. La comunicazione cablata è quella in cui il dispositivo è collegato direttamente via cavo a una rete esistente, a un gateway o a un altro relè. La comunicazione wireless è quella in cui i dispositivi sufficientemente vicini a una rete esistente utilizzano la connettività Wi-Fi, che fornisce una comunicazione affidabile e veloce che consente di monitorare e controllare i dispositivi in tempo reale. Nei casi in cui il Wi-Fi non è praticabile, anche la comunicazione cellulare offre il tipo di velocità che può supportare il monitoraggio e il controllo in tempo reale, ma spesso a un costo molto elevato. Per le situazioni in cui nessuna delle due opzioni è praticabile, le reti ad ampio raggio a bassa potenza (LPWAN) offrono ampie aree di copertura, costi contenuti e requisiti di batteria limitati (ma al costo di una connettività più lenta e con larghezza di banda inferiore). Questa soluzione generalmente non consente di utilizzare né il monitoraggio né il controllo in tempo reale e può anche limitare la quantità di dati che possono essere comunicati.
Alcune apparecchiature non sono mai state progettate per comunicare. Che si tratti di pompe per l'irrigazione lungo un corso d'acqua, luci o irrigatori, non è passato molto tempo da quando non c'era semplicemente nulla che permettesse a queste apparecchiature di comunicare e nessuno disponibile a leggere le comunicazioni. Questi tipi di apparecchiature richiedono hardware aggiuntivo per poter utilizzare l'IoT e altre comunicazioni. In alcuni casi, potrebbe essere possibile collegare nuovi sensori che monitorano i processi meccanici esistenti o la tensione delle correnti elettriche.
Tali modifiche renderebbero necessaria anche la possibilità di comunicare tali letture. Pertanto, questo tipo di modifica hardware includerebbe anche un metodo di comunicazione come una porta Ethernet o addirittura un sistema di comunicazione wireless.
Allo stesso modo, un'apparecchiatura come un irrigatore o una pompa che si accende e si spegne lo fa a causa di una condizione fisica o elettrica. Una pompa potrebbe accendersi ogni volta che è presente dell'acqua. Altre apparecchiature possono utilizzare un timer preimpostato. Processi come questi potrebbero essere riconfigurati con apparecchiature modificate che permettano a un operatore su una console remota di accendere o spegnere qualcosa come una pompa o una luce, o di impostare qualcosa di più veloce o più lento, o qualsiasi altra cosa sia necessaria, il tutto con un semplice clic del mouse.
Aggiornamento del produttore
Il modo più semplice per aggiungere nuove funzionalità di comunicazione è che il produttore fornisca un modulo o un kit da collegare all'apparecchiatura esistente. Questo scenario è più comune per i produttori che ancora producono e supportano apparecchiature simili. Offrire la possibilità di monitorare tali apparecchiature è un requisito per i nuovi dispositivi. Per incoraggiare gli acquirenti a continuare ad acquistare la stessa marca, l'offerta di aggiornamenti per le vecchie apparecchiature aumenta la "tenuta" dell'installazione. Se avete già installato e monitorato numerosi condizionatori d'aria ABC, è probabile che acquisterete nuove apparecchiature dallo stesso fornitore, in modo da poter continuare a monitorare nello stesso modo in cui monitorate le apparecchiature più vecchie. In questo caso, è nell'interesse di tutti che il produttore progetti e produca apparecchiature opzionali da aggiungere alle apparecchiature esistenti.
Hardware di terze parti
In alcuni casi, il produttore originale non ha alcun incentivo a produrre l'hardware necessario per creare una connessione digitale alle apparecchiature esistenti. Tuttavia, una terza parte può scegliere di creare tale hardware. Spesso un'azienda che offre assistenza continua o altri servizi sceglie di creare l'hardware necessario e poi lo vende o lo offre come parte di un contratto di servizio.
In un esempio, Bosch Rexroth, un'azienda terza che vende un gateway IT, ha collegato un tornio del 1887 a un sensore che ne monitorava e registrava la velocità. I dati venivano inoltrati a una console basata su computer che visualizzava la velocità storica sotto forma di grafico. In questo caso, non c'era la possibilità di controllare il tornio a distanza, ma si può facilmente immaginare un tipo di tornio simile, con gli ingranaggi esistenti, collegato a un motore moderno e controllato da una console remota.
In casi come questi, le aziende terze offrono spesso una selezione di sensori che, con modifiche limitate, possono monitorare aspetti comuni di vari tipi di attrezzature. Questi sensori trasmettono poi i dati a un sistema di monitoraggio computerizzato.
Ingegneria inversa
Nel caso in cui né il produttore né le terze parti offrano una soluzione utilizzabile, può essere necessario costruirne una da sé. Sebbene sia la più difficile delle soluzioni di retrofitting, può essere l'unica opzione disponibile. Alcuni ingegneri, un manuale tecnico e un sacco di tentativi ed errori possono trasformare uno schermo di lettura a LED in dati digitali che possono essere monitorati, raccolti e trasferiti tramite Wi-Fi o LPWAN.
In alcuni casi, le apparecchiature possono essere aggiornate alla comunicazione digitale tramite hardware supplementare piuttosto che aggiornando l'apparecchiatura stessa. Molti tipi di apparecchiature sono già in grado di comunicare o di fornire rapporti digitali. Ad esempio, una porta proprietaria sul retro di una pressa di produzione o un display a LED che visualizza le informazioni. Il problema è che non sono in grado di comunicare o di fornire rapporti in un modo utilizzabile da un'organizzazione. In casi come questi, l'hardware supplementare può trasformare una comunicazione inutilizzabile e vecchia scuola in segnali digitali moderni.
Il fatto che un vecchio motore non abbia modo di monitorare la sua temperatura non significa che la temperatura non possa essere monitorata. Un sensore di calore esterno a infrarossi puntato sul nucleo del motore può fornire dati utilizzabili da riferire a un sistema di gestione.
Un sensore esterno facile da usare è un semplice monitor elettrico a spina. Si collega il monitor alla parete, si collega il dispositivo al monitor e, senza alcun aggiornamento o sensore aggiuntivo, si ottengono numerosi dati di monitoraggio. Un aumento del consumo di elettricità indica che l'apparecchiatura sta lavorando più del solito. Se l'elettricità si interrompe, si può presumere che l'apparecchiatura si sia spenta, il tutto senza effettuare alcuna programmazione o aggiornamento hardware.
I sensori ottici potrebbero essere posizionati per osservare le apparecchiature legacy e riferire se alcune luci di stato sono accese o meno, o se una luce passa da rossa a verde. I sensori audio possono ascoltare i campanelli d'allarme o i cinguettii di stato. Tutti questi sensori riferiscono ciò che vedono o sentono a una console centrale tramite comunicazioni digitali.
Un sistema esterno può fornire comunicazioni estese. La vecchia porta di monitoraggio o porta token ring può essere collegata a un computer, a un router o a un sistema di comunicazione cellulare nelle vicinanze. La vecchia e affidabile distanza di comunicazione di "due piedi" porta i dati all'apparecchiatura supplementare più recente, che li trasmette tramite un collegamento fisso, un collegamento Wi-Fi o persino un segnale radio.
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