Le tecnologie wireless hanno rivoluzionato tutto l’intero assetto della connettività industriale e se fino a qualche decennio fa le reti di comunicazione basate su connessioni fisiche rappresentavano l’unico standard affidabile per il trasferimento di dati nei settori industriali e commerciali, oggi le soluzioni wireless stanno ridefinendo il concetto di interconnessione tra dispositivi e infrastrutture. Nello specifico i server seriali wireless svolgono un ruolo cruciale per tenere legati reti di nuova generazione e dispositivi legacy cos’ da agevolare e permettere la conversione dei dati provenienti da interfacce seriali tradizionali (RS-232, RS-485, RS-422) in pacchetti IP trasmessi su reti a reti TCP/IP Wi-Fi, Bluetooth, LoRaWAN o persino 5G, per consentire l’accesso da remoto, come anche la supervisione in tempo reale e la gestione centralizzata di apparecchiature industriali e commerciali. La possibilità di integrare dispositivi seriali con reti wireless consente alle aziende di potenziare la produttività, minimizzare il downtime e ottimizzare la gestione delle risorse, contribuendo a una transizione fluida verso l’Industria 4.0 e l’Industrial Internet of Things (IIoT).
Il risultato? Una riduzione drastica delle limitazioni imposte dal cablaggio tradizionale, e l’aumento della flessibilità e della capacità di adattamento delle infrastrutture alle esigenze dinamiche del mercato.
Come funzionano i server seriali wireless?
Nel settore industriale, come anche in quello commerciale, una rete di comunicazione wireless affidabile è la base sulla quale capitalizzare molte delle dinamiche aziendali e questo richiede l’utilizzo di dispositivi che fungono da ponte tra le interfacce seriali legacy e le moderne infrastrutture di rete basate su IP. I server seriali wireless svolgono esattamente questa funzione, consentendo la conversione e il trasporto dei dati attraverso protocolli di comunicazione avanzati e tecnologie di trasmissione wireless di ultima generazione.
Essi funzionano attraverso un meccanismo di virtualizzazione della porta seriale, che consente a un computer remoto o a un sistema di controllo di accedere a dispositivi seriali come se fossero fisicamente collegati alla macchina, indipendentemente dalla loro posizione.
Server seriale wireless: le fasi principali
L’operatività di un server seriale wireless può essere descritta in tre fasi principali:
- il dispositivo seriale acquisisce i dati e li trasmette attraverso la porta RS-232, RS-485 o RS-422 al server seriale.
- il server seriale converte il segnale seriale in un pacchetto IP utilizzando protocolli come TCP, UDP o MQTT, rendendolo accessibile alla rete.
- il pacchetto IP viene inviato su una rete Wi-Fi, Bluetooth, LoRaWAN o 5G, permettendo il monitoraggio e la gestione da remoto.
Questa architettura consente i collegamenti a sistemi di automazione o piattaforme cloud senza dover intervenire fisicamente sui dispositivi.
Quali sono i protocolli di comunicazione supportati?
Una caratteristica che li rende particolarmente funzionali tali server wireless è che essi garantiscono compatibilità con una vasta gamma di protocolli di comunicazione e parliamo di:
- uno standard utilizzato per la comunicazione tra computer e periferiche, ideale per connessioni punto-punto, come RS-232
- protocolli per la comunicazione multi-punto, utilizzato in SCADA, automazione degli edifici e sistemi di gestione energetica, ovvero l’RS-485.
- varianti che offrono maggiore resistenza ai disturbi elettromagnetici e coprono distanze di trasmissione superiori rispetto a RS-422, come l’RS-232.
Inoltre, a seconda delle esigenze specifiche di connettività, i server seriali wireless possono utilizzare diverse tecnologie di trasmissione dati, come la Wi-Fi (IEEE 802.11), diffusa per l’interconnessione wireless di dispositivi industriali in ambienti controllati, così da avere velocità elevate e bassa latenza; o anche la Bluetooth (BLE – Bluetooth Low Energy) per le applicazioni di corto raggio, un consumo energetico ridotto ed è adatto a dispositivi industriali con necessità di monitoraggio locale e connettività punto-punto. Altra tecnologia di trasmissione dati è la LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), quando è necessaria una trasmissione con una copertura geografica estesa ma un basso consumo energetico.
Il 5G infine, quello che possiamo definire come il futuro della connettività industriale, considerando che offre bassa latenza, alta capacità di trasmissione dati, affidabilità elevata per applicazioni mission-critical.
Sicurezza e crittografia nella trasmissione dati wireless
La sicurezza delle aziende è oggi un tema caldo e coinvolge in maniera critica la connettività wireless, perché senza adeguate misure di protezione, i dispositivi collegati a una rete wireless possono essere porte di accesso alla cyber criminalità, sono cioè vulnerabili a intercettazioni, attacchi informatici e manipolazione dei dati.
Per mitigare questi rischi, i server seriali wireless avanzati implementano generalmente una serie di protocolli di sicurezza, tra cui la crittografia AES-256; l’autenticazione a due fattori (2FA); ma anche firmware con aggiornamenti automatici e firewall e VPN industriali. Tutte misure essenziali per scongiurare l’esposizione a rischio dei dati sensibili, come anche fermi operativi, violazione delle infrastrutture critiche.
Applicazioni industriali dei server seriali wireless
L’eliminazione delle connessioni fisiche che questa tecnologia comporta si dimostra fondamentale in ambienti produttivi, logistici e infrastrutturali che richiedono una connettività stabile, sicura e ad alte prestazioni e dove è necessaria un’elevata flessibilità operativa ed una ottimizzazione delle risorse aziendali.
Un settore che infatti a tal riguardo ne ha parecchio beneficiato è l’industria manifatturiera, dove i server seriali wireless permettono il collegamento di dispositivi seriali esistenti a reti Ethernet o cloud, garantendo così una trasmissione dati in tempo reale per il monitoraggio e il controllo dei processi produttivi. La possibilità di connettere macchine dislocate in aree remote senza interventi fisici riduce drasticamente i costi di gestione e migliora l’efficienza operativa.
I server seriali wireless giocano un ruolo chiave anche nel settore dell’energia e nella gestione e nel monitoraggio delle reti elettriche intelligenti (Smart Grid), grazie alla loro capacità di integrare dispositivi legacy, migliorando la resilienza e la stabilità dell’infrastruttura elettrica e garantendo un controllo continuo di sottostazioni elettriche, impianti fotovoltaici, parchi eolici e infrastrutture di trasmissione energetica, facilitando anche diagnostica predittiva e manutenzione remota.
Un’applicazione importante anche quella per le smart cities, le città intelligenti, relativamente alla gestione delle infrastrutture pubbliche. In questo caso i server seriali wireless consentono la connessione di dispositivi di illuminazione stradale intelligente, semafori, sistemi di videosorveglianza e reti di sensori ambientali a infrastrutture cloud centralizzate per una gestione proattiva del traffico urbano e un miglioramento della sicurezza pubblica.
Anche il settore dei trasporti e della logistica può beneficiare di una connettività affidabile e scalabile, ad esempio quando si tratta di coordinare la gestione dei flussi di merci, il tracciamento dei veicoli e l’ottimizzazione delle operazioni portuali, ferroviarie e aeroportuali.
Questo garantisce un flusso continuo di informazioni per il monitoraggio in tempo reale delle flotte, migliorando la sicurezza e la tempestività delle consegne. Inoltre, nelle aree portuali e ferroviarie, la comunicazione wireless consente l’automazione delle operazioni di movimentazione container e gestione delle infrastrutture.
Nel comparto alimentare e farmaceutico, la tracciabilità e il controllo qualità sono fattori determinanti per la conformità normativa e la sicurezza dei prodotti e in quest’ambito i server seriali wireless facilitano l’interconnessione di sensori per il monitoraggio di dati come temperatura e umidità nei magazzini, unità di controllo per linee di confezionamento automatizzate e dispositivi per l’analisi dei parametri chimici e microbiologici. Questo flusso di informazioni garantisce il rispetto delle normative di sicurezza alimentare e farmaceutica, riducendo i rischi di contaminazione e ottimizzando la logistica dei prodotti deperibili.
Non per ultimo il settore sanitario, che ha necessità di una connettività affidabile e sicura per mantenere adeguato e affidabile il monitoraggio remoto delle attrezzature biomedicali, dei dispositivi di diagnostica e delle infrastrutture ospedaliere, ma anche per facilitare la connessione tra macchinari per imaging medicale, pompe per infusione, dispositivi di ventilazione e sistemi di monitoraggio dei pazienti.
Il ruolo strategico dei server seriali wireless
L’adozione dei server seriali wireless è diventata oggi quindi una componente chiave nell’evoluzione delle reti industriali e commerciali, ma la loro implementazione in ambito industriale richiede soluzioni affidabili, sicure e progettate per ambienti operativi complessi, proprio come l’infrastruttura di rete industriale proposta da Moxa Distry Shop e dedicata per le aziende che necessitano di dispositivi avanzati, con prestazioni elevate, continuità operativa e sicurezza nella gestione delle comunicazioni.
Grazie alla sua esperienza consolidata nel settore, Moxa offre un’ampia gamma di soluzioni di connettività industriale, tra cui server seriali wireless, gateway IoT, switch industriali Ethernet e router avanzati, progettati per operare in condizioni ambientali estreme e per supportare la transizione verso reti wireless robuste e scalabili. I dispositivi Moxa sono compatibili con i principali protocolli industriali, come Modbus, PROFINET e MQTT, facilitando l’integrazione di macchinari, PLC e sistemi SCADA in un ecosistema digitale interconnesso.
Investire quindi in soluzioni di connettività avanzata, avvalendosi di Moxa Distry Shop, significa scegliere un’infrastruttura scalabile, sicura e performante, capace di sostenere l’evoluzione dell’Industria 4.0 e delle applicazioni IoT industriali, affrontando la digitalizzazione con la certezza di disporre di strumenti affidabili e adeguate ad una rete industriale wireless efficiente, sicura e pronta per il futuro.
