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(Italiano) Un nuovo mercato quello dei Sistemi intelligenti
EO News Maggio 2013 Report Sistemi intelligenti - Intellisystem Technologies

(Italiano) Un nuovo mercato quello dei Sistemi intelligenti

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Oltre il mobile, il computing e l’embedded tradizionali sta progressivamente emergendo un nuovo mercato che tutti li comprende e supera; quello dei device e dei sistemi intelligenti…

Con Cristian Randieri, president & Ceo di Intellisystem Technologies; Tony Spizzichino, Ceo RF technologies di Telit; Jens Wiegand, vice president and general manager strategic marketing di Wind River

IDC li definisce come sistemi sicuri che utilizzano autonomamente sistemi operativi di alto livello, si collegano a Internet, eseguono applicazioni native o cloud- based e analizzano in real time i dati raccolti. Gli utenti, consumatori e aziende, già oggi si aspettano un’esperienza trasversale a tutti i tipi di device che utilizzano e il nuovo mercato risponderà a questa esigenza, più o meno manifesta, connettendoli attraverso una moltitudine di dispositivi, machine to machine e reti cloud personalizzate, sicure e seamless. Nel periodo 2010- 2015 la crescita media annua dei volumi mondiali di sistemi intelligenti (incluso l’embedded ed esclusi i PC e i cellulari) risulterà nell’ordine del 24% (IDC Febbraio 2012) e il valore passerà dai 520 miliardi di dollari a ben 1,2 trilioni. Se nel 2012 venivano consegnati 800 mi!ioni di unità di sistemi intelligenti, nel 2015 la società di ricerca ne prevede 2,3 miliardi e nel 2020 addirittura 25 miliardi. È proprio il caso di dire “numeri da capogiro” e opportunità di mercato da non perdere un po’ in tutte le aree, dalle città intelligenti (pensiamo all’esplosione delle grandi città in Oriente e soprattutto aziende che sono testimoni e protagoniste di questi per- corsi vorremmo fare il punto sull’evoluzione verso dispositivi sempre più intelligenti, focalizzandoci in particolare sulla capacità di interazione tra le macchine (M2M) e tra l’uomo e la macchina. Ringraziamo del contributo Cristian Randieri, president & Ceo di lntellisystem Technologies; Tony Spizzichino, Ceo RF technologies di Tel it; Jens Wiegand, vice president and general manager strategie marketing di Wjng River.

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Di seguito riportiamo l’estratto dell’articolo riguardante le risposte date da parte del nostro Presidente e CEO Cristian Randieri

1)  Alcuni analisti osservano che si sta transitando da un semplice M2M a un sistema collaborativo o “social” che i viene descritto come sistema dove i device possono ricevere e inviare messaggi, informare sul proprio status, condividere files e interagire con gli esseri umani secondo una logica peer-to-peer. A che punto slamo lungo questo percorso?  

Se da un lato le informazioni scambiate in modo Peer to Peer mediante i social network e il pervasive computing si stanno combinando per creare dei nuovi modelli di collaborazione e di decision making, dall’altro sia le persone sia le informa­zioni e le tecnologie sono sempre più interconnesse, distribuite e pervasive favorendo la convergenza tra mondo fisico e virtuale. Da tutto ciò scaturisce il concetto di Smart Business che racchiude informazioni provenienti da macchine, persone, video stream, mappe, sensori e cosi via, che vengono digitalizzate e trasferite attraverso una rete dati. Lo Smart Business si compone quindi di Smart System basati su sistemi embedded e tecnologie di rete per fornire servizi intelligenti monitorati da remoto che involvono nuovi metodi di interagire tra l’uomo e la macchina e fornitura di servizi. L’evoluzione di tali tecnologie sta nella loro totale convergenza e diffusione nel mercato.

2)  Avete esempi di prodotti/soluzioni su cui volete portare l’attenzione?  

Stiamo  lavorando a soluzioni per la sicurezza in ambienti pericolosi, nella fattispecie soluzioni per il monitoraggio del personale che lavora in impianti petrolchimici costretto a indossare DPI (Dispositivi  di  Protezione Individuale). L’idea base è quella di creare un sistema che metta assieme una rete di sensori mediante una rappresentazione  semantica dell’informazione proveniente da essi. Attraverso la lettura dei dati provenienti dai vari sensori tipo la posizione del corpo e i parametri vitali, pensiamo di poter elaborare delle informazioni chiave per poter gestire una squadra che possa intervenire in caso di emergenza. La nuova idea è quella di operare con una tecnica simile a quella adoperata dai social network che permetta a più persone di cooperare per il fine comune, salvare vite  umane  intervenendo nei tempi più brevi possibili. Pensiamo di estendere la tecnologia introdotta nel settore del petrolchimico per la sicurezza di tutte le persone ampliando le funzionalità dei social network. Vorremmo abbracciare il mercato della home health care. In questo caso pensiamo di combinare le  potenzialità dei social network con le reti di sensori per fornire servizi di supporto  all’independent  living e health support nel caso di malattie croniche e in generale negli  anziani. Ad esempio   potremmo controllare lo stato di salute dei nostri amici e parenti o aiutare gli anziani  nella  loro mobilità. Partendo dalla rappresentazione  semantica  dell’informazione  proveniente  dalla rete di sensori pensiamo di creare delle interconnessioni  tra persone sfruttando la loro naturale condivisione di attività e interessi. Pensiamo di poter  gestire possibili segnali di allerta provenienti da pattern anomali di attività registrata dai vari sensori.


3)  A livello tecnologico quali sono le più importanti caratteristiche richieste a: reti,  standard, software, cloud, hardware, sensori e così via per abilitare sistemi e device sempre più  intelligenti?  

A livello tecnologico la sfida più importante consiste nel riuscire a  combinare assieme le caratteristiche offerte dalla componente software delle applicazioni a  quelle hardware delle reti. Considerando la componente software si sfrutteranno le caratteristiche dalla tecnologia Web  2.0 (che include i Blogs, Wikis , lnstant Messaging e i Feed RSS) per poter fornire servizi ad alto livello aventi un Facebook Style che permetta ai tecnici, clienti e ingegneri di postare informazioni e allo stesso tempo imparare da altri membri della comunità secondo i più moderni  schemi di knowledge management system. Chiaramente secondo questo schema non si può prescindere dall’adoperare le  più moderne tecniche di storage distribuito che permetta alla comunità di dispositivi e persone di aggregare dati provenienti da differenti location  fornendo servizi di livello superiore quali ad esempio: enterprise application, knowledge based e customer portal. Infine l’aspetto più importante di una comunità dispositivo-persona è la sua apertura che  dovrebbe permettere a chiunque di creare applicativi che possano essere usati da altri membri  della comunità. Tali applicativi vanno creati mediante la tecnologia denominata SaaS (Software as a Service)  che possono produrre applicazioni orizzontali, tipo i package di analisi predittiva, o applicazioni verticali focalizzate su mercati specifici. Sono con­vinto che gli smart system necessiteranno alcuni anni di sviluppo. Tutte le tecnologie dovranno lavorare assieme in modo non prettamente standard per la risoluzione di pro­blemi più complessi rispetto a quelli comunemente gestiti dalle precedenti generazioni di computing. Una per tutte sarà la capacità di gestire informazioni real-time  provenienti  dalla rete secondo schemi di analisi automatica. Come risultato auspichiamo di avere un sistema tecnologico che sia capace di avere percezione  di ciò che accade attorno ai sensori, di analizzarne tutte le informazioni in termini di rischi e  possibilità e di presentare delle alternative di soluzione agli eventuali problemi che dovessero emergere.  Chiaramente il fattore più limitante sarà la disponibilità di un’adeguata larghezza di banda sui  dispositivi mobili.

4)  Mano a mano che cresce l’intelligenza della M2M quali cambiamenti si possono avere nel  ruolo dei vari player della catena di fornitura?  

A tutti i player è richiesta la capacità di sapersi adattare a un mercato in  continua evoluzione che si assocerà sempre più a quello della fornitura dei servizi. La sfida che ci attende è ardua poiché ormai la visione finale dei sistemi non è più settoriale  come un tempo, ma prevede l’interazione di diverse figure professionali tra cui i costruttori, i  distributori, gli application developer, i system integrator e gli esperti in R&D.

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Tavola Rotonda – EONews N. 564 (Maggio 2013), a cura di Francesca Prandi.

Per scaricare l’articolo pubblicato sulla rivista seguire il link riportato di seguito  http://www.intellisystem.it/portfolio/eonews-maggio-2013/

A New Solution for Hand-Free Viewing - Intellisystem - Randieri

(Italian) A New Solution for Hand-Free Viewing

Intellisystem Technologies presenta una soluzione ancora più compatta e performante che definisce lo stato d’arte in termini di design e caratteristiche per la visione a mani libere.

Hand-Free Viewing - Intellisystem RandieriI nuovi occhiali LCD con interfaccia VGA sono stati progettati e realizzati per essere usati in vari campi d’applicazione che spaziano dall’industriale embedded a quello militare. Grazie al supporto di visione stereoscopica il sistema permette una visione realistica di scene in 30. Il design ergonomico permette la doppia visione, sia dall’interfaccia VGA che reale in modo simultaneo. Per il corretto funzionamento non sono necessari software di installazione e driver. Grazie alla nuova soluzione di sgancio rapido è possibile un pronto trasferimento del sistema ad altro operatore in tempi brevissimi. Il display ergonomico permette il suo utilizzo anche in presenza di comuni occhiali da vista. L’alimentazione del sistema è mediante porta USB. Supporto delle risoluzioni grafiche 640×480, 800×600, 1024×768 pixel.

A cura di Cristian Randieri. Articolo pubblicato sulla rivista Progettare N. 358 – Novembre/Dicembre 2011.

Per scaricare l’articolo pubblicato sulla rivista, seguire il link riportato di seguito http://www.intellisystem.it/portfolio/prog-novembredicembre-2011/

A New 3D Vision System for Automation Systems Maintenance - Intellisystem Randieri

(Italian) A New 3D Vision System for Automation Systems Maintenance

14Il sistema proposto da Intellisystem Technologies si presta a svariati campi di applicazione, dalle civili alle militari. Dotato d’interfaccia VGA standard, permette il funzionamento tipo ‘monitor’ applicato ai sistemi embedded. Il supporto di visione stereoscopica rende la visione di scene in 3D realistica. Completano le caratteristiche del sistema il design ergonomico, che permette di avere in modo simultaneo una doppia visione, sia proveniente dall’interfaccia VGA, sia reale; lo sgancio rapido del sistemò, per il pronto trasferimento ad altro operatore; il display ergonomico, per l’utilizzo anche in presenza di occhiali da vista; e il supporto delle risoluzioni grafiche (640, 480, 80Q x 600, 1.024, 768 pixel). Le applicazioni più tipiche di questa soluzione di visione sono: manutenzione di sistemi embedded e di automazione, in quanto il funzionamento hand-free facilita il lavoro del personale di assistenza e manutenzione, con accesso visivo diretto ai dati; servizi di emergenza, poiché il sistema fornisce maggiore sicurezza per il personale di servizio, lasciando le mani libere durante gli spostamenti e garantendo la qualità delle informazioni visive, come mappe, fotografie e dati di navigazione; ambito medico, in quanto è possibile visualizzare informazioni critiche o immagini, mantenendo un contatto visivo con il paziente o l’area da trattare durante gli interventi chirurgici; e militare. Il sistema consente, infine, la gestione interattiva delle informazioni, favorendo i professionisti e le organizzazioni che cercano una maggiore interattività delle informazioni con l’ambiente circostante, come musei, organizzazioni turistiche e associazioni educative.

A cura di Cristian Randieri. Articolo pubblicato sulla rivista Automazione Oggi N. 346 – Giugno 2011.

Per scaricare l’articolo pubblicato sulla rivista, seguire il link riportato di seguito http://www.intellisystem.it/portfolio/ao-giugno-2011/

F&N Maggio 2010 - Tavola Rotonda Nuove frontiere - Intellisystem Technologies

(Italian) Nuove frontiere per i Sistemi di Telecontrollo e Telegestione

Controllare e gestire macchine e apparati senza doversi spostare, accedere in tempo reale ai dati per supervisionare un impianto, intervenire su un allarme da remoto: ecco solo alcuni dei vantaggi offerti dai sistemi di telecontrollo e telegestione. 

Con Cristian Randieri (Intellisystem Technologies); Vittorio Agostinelli (Panasonic Electric Works Italia); Alberto Poli (Wago Elettronica); Mauro Galano (Rockwell Automation); Fabio Melegazzi (Telestar); Filippo Cubattoli (PcVue); Antonio Augelli (Siemens); Marco Ceriani (Progea); Ivan Mangialenti (Schneider Electric); Kike Revelli (Ge.Co.S. – Sistema di Gestione e di Controllo Silos); Fabio Masorati (Movactive).

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Di seguito riportiamo l’estratto dell’articolo riguardante le risposte date da parte del nostro Presidente e CEO Cristian Randieri

1)  Quali sono i settori applicativi più interessanti (dinamici) per le soluzioni di telecontrollo e telegestione?

Partirei con la definizione dei termini “telecontrollo e telegestione” poiché molti tendono a confondere tale terminologia con altri settori industriali quali ad esempio quello tipico dell’automazione. Con il termine di  telegestione si tende a comprendere tutta una serie di apparecchiature e sistemi elettronici idonei ad effettuare il controllo a distanza di impianti distribuiti indipendenti che tra loro dislocati lungo un territorio più o meno vasto. Le apparecchiature deputate per tali scopi vengono appositamente organizzate e gestite da sistemi di tipo tecnologici-informatici. In particolare i sistemi di telecontrollo rappresentano una delle applicazioni più importanti dei risultati ottenuti dalla tele gestione. Infatti tra le funzioni più importanti di un impianto di telecontrollo è possibile elencare: il controllo costante del funzionamento di impianti, la segnalazione automatica di anomalie o allarmi ed il controllo a distanza dei dispositivi. Fatta questa breve introduzione  a mio avviso i settori più interessanti dal punto di vista dinamico per l’applicazione di tali sistemi sono le reti di distribuzione nella loro accezione più ampia poiché proprio per la loro vastità e dislocazione in territori più o meno ampi implicano maggiori costi di manutenzione se la loro gestione è demandata a sistemi classici non telegestiti. Si pensi, ad esempio, alle reti di distribuzione di acqua potabile, gas, riscaldamento, illuminazione pubblica, senza escludere alcuni processi industriali. Solamente grazie alla tele gestione e telecontrollo di questi impianti è possibile espanderli in maniera dinamica a costi relativamente bassi.

2)  Quali sono le funzionalità più richieste dai clienti e quali sono le principali criticità da affrontare per realizzare una soluzione di telecontrollo o telegestione?

 Le funzionalità più richieste dai NS clienti sono molteplici tra le più importanti sicuramente:

  • L’interconnessione diretta tra le varie stazioni remote senza passare da un centro di controllo remoto per ottenere maggiore flessibilità e libertà di comunicazione;
  • Le funzioni diagnostiche e la possibilità di applicare algoritmi di manutenzione predittiva;
  • Un’interazione con l’utente di tipo user-friendly basata su interfacce utente a menù guidati che agevolano l’apprendimento da parte del personale;
  • Un’elevata scalabilità dei sistemi e loro integrazione.
  • La possibilità di trasferire i dati mediante diversi canali di telecomunicazione in funzione dalla copertura della rete da parte di operatori diversi ad esempio: operatori ADSL, GSM/GPRS/EDGE/UMTS, satellitari etc.

Proprio da queste esigenze nascono alcune criticità che vanno affrontate in loco in funzione della morfologia dell’impianto e della sua dislocazione sul territorio. L’elemento più critico è la scelta delle reti di comunicazione su cui poggiarsi per la trasmissione delle informazioni tra un nodo ed un altro della rete che si viene a creare. Infatti nel più delle volte si raggiunge la soluzione migliore adoperando un mix di tecnologie che pur garantendo un servizio affidabile offrono dei costi accettabili. Per esempio se si pensa di telegestire e quindi telecontrollare una rete idrica ci si imbatterà in impianti di medie-grandi dimensioni con dislocazioni territoriali che includono centri abitati e campagne, se poi consideriamo una geografia tipica dei paesi di montagna è facile dedurre che la scelta del canale di comunicazione non è semplice e va appurata caso per caso.

3)  Quali protocolli trasmissivi sono più adatti ad applicazioni di telecontrollo/telegestione? Ci sono tecnologie emergenti più valide di altre e perché?

 Non esistono a mio avviso dei protocolli trasmissivi più adatti o meno adatti per tali applicazioni poiché la scelta di un protocollo più che un altro va fatta in funzione della quantità dei dati da trasportare che possono variare di molto da un’applicazione all’altra. Ad esempio, oggi molti clienti iniziano a chiedere la trasmissione di fotogrammi per il controllo visivo di corsi d’acqua e dighe. Chiaramente trasmettere dei fotogrammi non è la stessa cosa che trasmettere una misura di livello o lo stato di una valvola. Sicuramente stare in uno standard ampio e diffuso tipo quello TCP/IP con accesso via Internet è la migliore scelta poiché lascia maggiori gradi di libertà per essere meglio integrato con i più diffusi standard dei canali trasmissivi. Nelle nostre applicazioni grazie a questa soluzione riusciamo ad offrire al mercato soluzioni portabili e scalabili.

4)  L’invio di dati da remoto implica l’utilizzo di reti Ethernet con accesso via Internet: quali problematiche di sicurezza ciò comporta e come si possono introdurre efficaci strategie di protezione dei dati e degli accessi?

Le problematiche di accesso e protezione dei dati sono quelle tipiche di un’infrastruttura di rete ethernet che trasferisce i propri dati utilizzando il canale internet. Chiaramente lo sforzo di protezione va commisurato in proporzione alla sensibilità, riservatezza del dato da trasferire e non dimeno dalla capacità del canale fisico utilizzato.  Pensare di proteggere il canale trasmissivo con una VPN crittografata per trasmettere lo stato di apertura o chiusura di una valvola in un ‘impianto idrico per la distribuzione dell’acqua potabile, sarebbe un po’ eccessivo mentre diverrebbe ragionevole per l’invio di misure termiche effettuate su centrali nucleari. Le soluzioni proposte da Intellisystem Technologies tengono conto di tutti questi parametri per offrire al cliente finale la soluzione più adatta compatibilmente alle sue esigenze e caratteristiche di protezione ed affidabilità.

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Tavola Rotonda – Fieldbus & Networks (Maggio 2010), a cura di Carlo Lodari.

Per scaricare l’articolo pubblicato sulla rivista seguire il link riportato di seguito http://www.intellisystem.it/portfolio/fn-maggio-2010/

A New UPS PoE Tele-managed solution for Remote Telecommunications Infrastructure - Intellisystem - Randieri

(Italian) A New UPS PoE Tele-managed solution for Remote Telecommunications Infrastructure

La soluzione proposta da lntellisystem Technologies garantisce la continuità di alimentazione senza micro interruzioni ad apparati PoE installati in luoghi dove le condizioni ambientali sono estreme, tipicamente da -30 a 70 °C. Si tratta di un gruppo di continuità PoE tele gestito che si presta a tutti quei casi in cui occorre installare in siti remoti, ad esempio in alta montagna, degli apparati che devono operare 24 h al giorno, garantendo elevata affidabilità di funzionamento, tipicamente per infrastrutture di telecomunicazione in tecnologia classe operatore e/o infrastrutture di monitoraggio video.

Quadretti di alimentazione PoE telegestiti - Intellisystem - Randieri

Tali sistemi sono solitamente posti in luoghi difficilmente raggiungibili, per cui la soluzione prevede la telegestione del sistema, monitorandone alcune variabili sensibili quali: allarme temperatura bassa oltre i limiti prefissati, allarme temperatura alta oltre i limiti prefissati, funzionamento in assenza di energia elettrica ovvero mediante batteria tampone, allarme manomissione quadro. Tali variabili sono facilmente gestibili mediante un’interfaccia Web o mediante variabili Snmp, in modo da permettere l’integrazione di più dispositivi all’interno di un NOC centralizzato. Tra le altre caratteristiche della soluzione figurano sei uscite PoE, funzionamento in batteria tampone garantito per 4 ore con un carico medio di 85 W, contenitore in stagno IP66 con chiusura a chiave per fissaggio a palo o a parete, supporto di sistemi di alimentazione mediante pannelli fotovoltaici o generatori eolici e la possibilità di utilizzare batterie al gel o agli ioni di litio.

A cura di Cristian Randieri. Articolo pubblicato sulla rivista Fieldbus & Networks – Marzo 2010.

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AO N. 332 - Febbraio 2010 - A colpo d'occhio - Intellisystem Technologies

(Italiano) ‘A colpo d’occhio’: Applicazione di un sistema di monitoraggio video in un impianto petrolchimico

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L’applicazione di un sistema di monitoraggio video in un impianto petrolchimico consente l’immediata individuazione di eventuali anomalie

Da diverso tempo le grandi multinazionali che lavorano nel campo della raffinazione del petrolio si occupano di tematiche di automazione di processo e sistemi per la tutela della sicurezza dei propri lavoratori. La sfida che continuamente si propone consiste nel garantire l’ottimizzazione delle risorse logistiche semplificando i cablaggi, l’uso e la manutenzione. Tutto senza trascurare l’aspetto più importante: limitare l’esposizione dei propri lavoratori al pericolo e preservarne la salute, garantendo loro l’incolumità. I sistemi messi a punto da Intellisystem Technologies offrono una valida soluzione a questi problemi, in quanto l’azienda progetta e realizza tecnologie che si integrano ad altre già esistenti a favore di una corretta ottimizzazione delle risorse disponibili. Inoltre, la continua evoluzione delle tecnologie di comunicazione digitale, che riguardano i sistemi per l’automazione di processo, ha fortemente modificato le tecniche e metodologie usate negli apparati di controllo, a favore di una sempre più spinta integrazione e coesistenza di più standard di comunicazione. In particolare, i processi distribuiti richiedono l’uso di soluzioni intelligenti, dispositivi di controllo e apparati di misura capaci di comunicare tra loro. L’esigenza di passare a una tecnologia di tipo Ethernet o di integrarla nasce dai vantaggi che se ne traggono in termini di semplificazione dei cablaggi, gestione dei sistemi e manutenzione, nonché di scalabilità.

 Segnalazioni da remoto

La soluzione di telecontrollo remoto e videosorveglianza over IP descritta di seguito è stata pensata per rispondere alle esigenze di una delle raffinerie ERG presenti nel polo petrolchimico di Siracusa. Il committente necessitava di un impianto di monitoraggio video intelligente, non solo da utilizzare come sistema per la sicurezza della produzione e dei lavoratori, ma anche capace di integrarsi con le tecnologie di controllo di processo già presenti nella sala quadri dell’impianto. In particolare, veniva richiesto l’interfacciamento di una postazione client di monitoraggio video con un sistema video-wall già presente in sala quadri, capace di fornire agli addetti una visione realistica delle variabili di controllo e produzione in essere, nonché una panoramica delle immagini provenienti dall’impianto. La soluzione offerta da Intellisystem insieme alla ditta DiPietro Automazione, che si è occupata dell’installazione dei sistemi, del loro cablaggio e dell’ingegneria di dettaglio, ha previsto l’utilizzo delle ‘networkcamere’ industriali Pan Tilt Zoom, di ultima generazione. Grazie alle loro caratteristiche di scalabilità e integrazione in una rete Ethernet in fibra ottica, esse si sono potute inserire senza interferire con gli apparati preesistenti in raffineria. La soluzione ‘Network Video Solution’ adottata rappresenta di fatto lo stato d’arte delle soluzioni per il monitoraggio remoto e offre benefici ben superiori a quelli offerti dagli equivalenti sistemi analogici. La flessibilità dei prodotti scelti ha semplificato l’integrazione della soluzione con altri sistemi di automazione industriale già presenti in loco. Valido strumento di controllo, il sistema offre in tempo reale uno streaming video di ciò che realmente accade nei punti più critici dell’impianto. Infatti, grazie alla tecnologia impiegata è possibile monitorare visivamente in realtime alcune parti dell’impianto, controllando ad esempio i bruciatori e le emissioni di fumi dal camino principale. In questo modo, oltre a osservare i parametri tipici di controllo di processo, si ha a disposizione un apparato di monitoraggio video gestibile da remoto, che permette in pochi istanti la verifica e la supervisione di alcune variabili oggettive ed euristiche, difficilmente quantizzabili dal normale sistema di controllo di processo. Nello specifico, una diversa colorazione dei fumi di scarico dei camini indica una condizione di anomalia nel funzionamento dell’impianto; questa rilevazione, unitamente alla misurazione di alcune variabili di processo, consente agli operatori presenti nella sala controllo di individuare e risolvere prontamente eventuali problematiche. Inoltre, non sempre il sistema di automazione effettua in maniera capillare tutte le misure; a volte alcune variabili secondarie vengono misurate localmente, mediante strumenti analogici quali manometri e termometri, che, nel caso in cui il sistema centrale segnali un’anomalia di funzionamento, rappresentano un valido strumento per individuare in modo preciso e tempestivo la causa di tale problema. Grazie al sistema installato, invece, è possibile rilevare visivamente, da remoto, anche le variazioni che in condizioni usuali verrebbero rilevate solo utilizzando degli strumenti analogici, direttamente in campo, ottimizzando di fatto i tempi d’intervento e d’individuazione certa della causa di guasto dalla sala controllo centrale. Non solo, nel caso in cui si presenti un’anomalia di funzionamento grave, che richieda l’esecuzione di operazioni manuali sul posto, il sistema permette la valutazione del rischio inerente l’invio di un operatore.

 Ampliamenti futuri

 Il sistema così realizzato verrà in futuro ampliato, sono infatti già previste alcune integrazioni, ad esempio l’estensione dei punti di ripresa dagli attuali dodici ai futuri 24 e l’utilizzo di termocamere in grado di ‘mappare’ il calore in immagini, permettendo una più accurata individuazione delle anomalie termiche, meccaniche, idrauliche ed elettroniche. In una seconda fase si intende integrare il sistema con l’apparato di automazione di processo DCS mediante algoritmi di ‘image processing’ atti a riconoscere eventi particolari, tipo un’anomala colorazione dei fumi di scarico in atmosfera.

A cura di Cristian Randieri. Articolo pubblicato sulla rivista Automazione Oggi N. 332 – Febbraio 2010.

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F&N Gennaio 2010 Tavola Rotonda Le reti wireless - Intellisystem Technologies

(Italian) Le reti wireless nelle industrie

La comunicazione senza fili è ormai molto diffusa in tutti i settori industriali. Abbiamo raccolto alcune previsioni sul tema

Con Cristian Randieri, presidente di Intellisystem Technologies; Matteo Bambini – National Instruments; Marco Caliari – Phoenix Contact; Massimo Vanzi – Montalbano Technology; Stefano Galimberti – Consorzio PNI-Profibus Network Italia.

Negli ultimi anni le comunicazioni wireless rappresentano una vera e propria alternativa alle reti cablate, con pari capacità di trasmissione, velocità e sicurezza. Le reti tradizionali, tutta via, si dimostrano ancora la scelta preferita in molte applicazioni, soprattutto dove le apparecchiature industriali e quelle di ufficio richiedono una piattaforma comune. Per capire meglio limiti e prospettive delle due soluzioni abbiamo rivolto alcune domande a esperti del settore.

Gli standard

Il mondo degli standard wireless è in forte evoluzione. Quali sono le tecnologie che hanno maggiori probabilità di imporsi in questo settore?

“Per diversi anni si è vissuta una certa incertezza su quali standard potessero veramente imporsi e avere successo” afferma Matteo Bambini (National lnstruments). “Oggi tuttavia, anche nel mondo industriale, grazie alla spinta dei mercati dei PC e delle tecnologie senza fili, vediamo almeno due standard con buone probabilità: WiFi (Ieee 802.11 x) da una parte, grazie all’onnipresenza su PC e notebook, sta avendo una fortissima adozione e diffusione anche per reti wireless di misura e automazione, dove i requisiti fondamentali siano larghezza di banda disponibile alla trasmissione dei dati acquisiti e sicurezza dei protocolli di codifica dei dati. Dall’altra parte molte iniziative e diversi successi già consolidati si vedono attorno a Zigbee (Ieee 802.15.4), soprattutto dove si manifesti l’esigenza di coprire ampie distanze tra nodi ricetrasmettitori con bassi consumi energetici, per installa zioni alimentate anche solo a batterie”. Secondo Bambini c’è poi molto fermento attorno al wireless UBS, ma parlare di standard in questo settore è prematuro, anche se l’interesse potenziale è elevato. Alcuni standard più di nicchia, invece, come WirelessHart, rischiano di essere un po’ confinati al mondo del processo, senza riuscire ad allargarsi ad altri ambi ti per la mancanza di diffusione in mercati ‘consumer’ di mas sa, che provoca volumi elevati e abbattimento dei costi dei componenti. “La tecnologia wireless ha iniziato ad affermarsi nel mercato delle telecomunicazioni negli ultimi 20 anni, espandendosi a partire da settori di nicchia per arrivare nelle case di tutti” afferma Cristian Randieri (lntellisystem Technologies). Il motore propulsore di tale affermazione è stato lo sviluppo incalzante di Internet, che ha fatto in modo che la domanda di accesso ai servizi di connettività wireless si sia evoluta in modo quasi incontrollabile”. Per fare fronte alle esigenze di connettività e mobilità degli utenti sono nate talmente tante tecnologie, da creare un po’ di confusione nel mercato. Tale confusione nasce dalle problematiche legate alla creazione e diffusione di uno standard ben preciso per ogni tecnologia. Secondo Randieri l’opera zione di standardizzazione non è semplice, poiché influenzata da diversi fattori, come quelli politici e di mercato.  Il risultato è che oggi esistono diversi standard e tecnologie che, per esempio, spaziano dal consolidato protocollo 802.11 sino alle reti Zigbee. “Chi lavora nel settore dovrebbe conoscerle bene, ma di fat to ben pochi sanno le peculiarità che contraddistinguono tali tecnologie, poiché mascherate da ragioni commerciali e di vendita del prodotto” sottolinea Randieri. Quindi, ciascuna tecnologia potrebbe essere vista come predominante o migliore rispetto ad altre. “Non è possibile affermare che una tecnologia avrà maggiore possibilità di imporsi sul mercato rispetto a un’altra, poiché la vera forza di queste ultime è rappresentata dalla loro integrazione” egli conclude. “Solo così è possibile superare tutte le limitazioni che ciascuna tecno logia presenta nei confronti dell’altra”.  Gli standard wireless che si stanno affermando a livello industriale sono derivati dal mondo dell’information technology” interviene Marco Caliari (Phoenix Contact). “Esistono diverse tecnologie wireless, ognuna con caratteristiche peculiari, che le rendono più o meno adatte ai diversi tipi di applicazione. Una prima distinzione deve essere fatta in termini di macro ambito applicativo. Nel caso di applicazioni di processo si parla tipicamente di processi ‘lenti ‘, in cui il dispositivo deve magari trasmettere alcuni segnali (tipicamente digitali o analogici), per poi tornare nello stato di stand by. Nel caso invece dell’automazione industriale si parla di applicazioni in cui i tempi di trasmissione sono decisamente più bassi e si può avere necessità di trasmissioni più frequenti e a intervalli regolari”. Egli prosegue: “Certamente, avranno più possibilità di imporsi tecnologie basate su standard riconosciuti e affermati (come WirelessHart per il processo e Bluetooh e Wlan per la factory automation), che offrono maggiori vantaggi e garanzie, soprattutto in termini di affidabilità e reperibilità dei componenti. Ciò non significa che le tecnologie proprietarie non siano valide, anzi. Per determinati ambiti applicativi può essere vantaggioso, se non addirittura necessario, ricorrere a soluzioni proprietarie, come accade per sistemi wired”. In quest’ottica, Phoenix Contact supporta oggi quattro diverse tecnologie wireless: Bluetooth (standard Ieee 802.15.1 per trasmissioni di segnali di 1/0, seriali o di protocolli Ethernet based su brevi e medie distanze), Wlan (standard Ieee 802.11 per la trasmissione di segnali seriali o di protocolli Ethernet based, con maggiore banda e su medie distanze), Trusted Wireless (tecnologia proprietaria per la trasmissione di segnali di 1/0 su distanze di alcuni chilometri) e GSM/Gprs (per la comunicazione dati su grandi distanze tramite rete cellulare) . “Il mondo delle tecnologie wireless dovrebbe poi seguire lo stesso trend già visto per i bus di campo e ora in atto per i protocolli realtime Ethernet: non si arriverà all’affermazione di un unico standard, ma coesisteranno diverse tecnologie, quelle che incontreranno maggiore riscontro da parte del mercato” conclude Caliari. ‘”Reti wireless’ è un termine abbastanza generico” afferma Massimo Vanzi (Montalbano Technology). “Distinguerei innanzitutto le reti di comunicazione, o ‘a larga banda’, e le reti di sensori, tipicamente a banda molto minore, low power e sicuramente per applicazioni diverse. Per quanto riguarda le reti di sensori, tecnologia emergente nella quale Montalbano Technology è specializzata e che giocherà un ruolo fortissimo nei prossimi 5-1 O anni, sia come business, sia come impatto su lla vita di tutti noi, non vedo la necessità di ricercare uno standard. Cosa che è invece fondamentale nelle applicazioni più tipiche di comunicazione a larga banda”. Nelle WSN si è fatto un gran parlare negli ultimi 1 O anni dello standard Zigbee, come se lo standard fosse un ‘must’ anche per questo tipo di applicazioni. “La realtà oggi è che le prime soluzioni realizzate su queste tecnologie sono praticamente tutte basate su standard proprietari e anche chi parte da uno stack Zigbee, finisce presto con aggiungere sue componenti software, che lo differenziano dalla concorrenza e lo allontanano di fatto dallo standard” aggiunge Vanzi. “Il modello di business nelle WSN tende dunque necessariamente ad allontanarsi dallo standard proprio, per difendere e differenziare e questo perché la soluzione finale deve essere molto di più dello standard di comunicazione e di realizzazione della rete e deve aggiungere funzionalità e servizi che ne saranno poi la carta d’identità”. “Lo standard 802.15.4 (banda ISM a 2,4 GHz) dovrebbe imporsi come soluzione di base dominate, grazie agli indubbi vantaggi a livello di consumo, costo, flessibilità e supporto hardware/software da parte di svariati fornitori” interviene Stefano Galimberti (Consorzio PNl-Profibus Network Italia). “A livello applicativo, la tecnologia WirelessHart sembra quella attualmente più avanzata per l’ambito del controllo di processo; la tecnologia SP 100 si pone, invece, in un’ottica più ampia, con possibilità di supportare protocolli applicativi differenti. Per l’automazione di fabbrica, gli standard di riferimento e le relative tecnologie sono ancora in fase di definizione, anche se la banda ISM a 2,4 GHz rimane il punto di partenza”.

Le scelte corrette

In attesa che le comunicazioni wireless si stabilizzino attorno a pochi standard di riferimento quali scelte dovrebbero fare gli utilizzatori per non sbagliare?

Afferma Bambini: “Credo che WiFi, per le applicazioni con i requisiti precedentemente citati, non possa temere l’instabilità’; sicuramente è affermato e ha già dimostrato longevità. Sta inoltre evolvendo per coprire anche esigenze più pressanti, come maggiori distanze coperte e banda dati ancora più elevata”. Sul versante invece del monitoraggio remoto, in ambienti non raggiungibili, senza disponibilità di alimentazione o molto distribuiti, con distanze tra nodi significative (anche qualche centinaio di metri), la scommessa di National lnstruments è su Zigbee: non è più uno standard emergente, è ormai riconosciuto e applicato, garantisce stabilità con configurazione di ridondanza di rete quali topologie ‘mesh’ e ottimi risultati in termini di efficienza della gestione dell’ali-mentazione, grazie al supporto di modalità tipo ‘sleep’ per massimizzare la durata delle batterie. Dichiara Randieri: “Il problema più grosso dei comuni utilizzatori di tali tecnologie è che sanno bene che tipo di servizio vorrebbero ottenere, ma conoscono tecnicamente poco le soluzioni a loro disposizione “. Purtroppo l’utente medio di tali soluzioni spesso proviene dal mondo dell’informatica, che alla sua nascita si distingueva nettamente da quello delle comunicazioni. Considerando che oggi il confine tra le due tende a sbiadire e che le tecnologie di comunicazione wireless variano di continuo, egli non riesce a stare al passo con l’evoluzione tecnica e, di conseguenza, gli è molto facile incorrere in errori progettuali. “Non esiste una vera e propria regola ‘per non sbagliare’, bensì quella più generale di ‘studiare tenendosi aggiornati sulle nuove soluzioni proposte dal mercato”‘ egli conclude. Secondo Caliari un primo elemento che si dovrebbe prendere in considerazione nella scelta della tecnologia wireless è dato dal macro ambito applicativo (processo o automazione industriale), seguito dalla specifica applicazione. “Phoenix Contact propone diverse tecnologie di comunicazione wireless, perché non esiste la soluzione ideale per ogni tipo di applicazione “. Un altro elemento da considerare è la coesistenza: con il proliferare di sistemi wireless diventa sempre più importante verificare come i diversi sistemi possano coesistere nei casi, sempre più frequenti, in cui questi si trovino a operare nello stesso spazio, nello stesso tempo e sul la stessa frequenza, con possibili interferenze reciproche. Per questo Phoenix Contact ha implementato nei propri dispositivi Bluetooth dei meccanismi di coesistenza con reti Wlan che si affiancano ad AFH (Adaptive Frequency Hopping, salto di frequenza adattativo). Si tratta di LEM (Low Emission Mode, modalità a bassa emissione nelle fasi di ‘pairing ‘) e di Black Channel Listing (possibilità di definire, in fase di configurazione, i canali occupati da eventuali reti Wlan, in modo da poterli escludere a priori dalla tabella di salto di Bluetooth). “Non va infine trascurata la capacità del fornitore di supportare adeguatamente l’utilizzatore, a partire dalla fase di scelta della tecnologia” conclude Caliari. Sostiene invece Vanzi: “Per quanto riguarda le WSN credo che l’utilizzatore debba preoccuparsi del fatto che la tecnologia hardware di base sia quella che garantisce massime prospettive per il futuro, quella che sarà sicuramente vincente per queste applicazioni, e cioè radio a 2,4 GHz o, anzi meglio ‘e’, a 868/915 MHz e stack software non necessariamente ‘standard’, ma che funzionino e facciano quello che gli utilizzatori vogliono; reti mesh, estremamente low power, low cast, con ampia copertura spaziale, gran numero di sensori gestibili, bassa dipendenza dalle condizioni atmosferiche e ambientali, ampia disponibilità di tipologie di sensori, funzionalità aggiuntive quali quelle della localizzazione del nodo all’interno della rete, funzionalità di datalogger automatica ecc. Cioè, a mio parere, nelle WSN conterà solo il normale connubio tra credibilità dell’azienda e qualità/livello delle funzionalità proposte, mentre la tecnologia sarà secondaria per l’utente finale”. Afferma Galimberti: “Per minimizzare i rischi di rapida obsolescenza e curve di apprendimento troppo lunghe, sarebbe preferibile per gli utenti selezionare soluzioni ‘evolutive ‘ rispetto a tecnologie applicative già esistenti (vedi l’esempio WirelessHart)”. Inoltre, andrebbero forse preferiti prodotti supportati da grossi costruttori che garantiscano un corretto supporto del cliente nella fase di ‘stabilizzazione’ ed evoluzione degli standard. “Va però notato” egli prosegue “che, come spesso avviene nel caso di tecnologie nuove, soluzioni più ‘chiuse’ e meno standardizzate possono garantire migliori prestazioni, implicando però più rischi a livello di supporto ed evoluzione una volta installate”.

 Capacità d’interconnessione

Esiste oggi una buona capacità d’interconnessione fra mondo wireless e mondo wired o i due ambiti tendono a rimanere separati fra loro?

“Un elemento fondamentale riguardo a questa problematica essenziale è legato alla parte di driver e software per la gestione dell’hardware wireless” risponde Bambini. Nel caso di National lnstruments i driver per dispositivi di acquisizione dati WiFi sono trasparenti rispetto al bus utilizzato, così che sia possibile spostarsi da reti Ethernet, WiFi o addirittura bus USB o plug in (PCI, PClexpress ecc.) senza modifiche al codice. Nel caso di reti WSN i driver si integrano strettamente nel software NI Labview e rendono immediato il collegamento con sistemi di misura e controllo già esistenti, tipicamente cablati, basati ad esempio su PAC e dotati d’intelligenza a bordo, realtime, oppure con dispositivi touch panel di tipo HMI o PC industriali. Secondo Randieri la capacità d’interconnessione dei sistemi wireless e wired è alla base della loro esistenza, poiché la loro affermazione è nata grazie a Internet. Quando due entità si connettono tra di loro mediante Internet poco importa se i loro dati viaggiano in parte per reti wired e in parte per reti wireless, l’importante è raggiungere l’obiettivo, ovvero la capacità di trasferire i dati. “Dato che Internet rappresenta oggi il canale di trasmissione dell ‘informazione più usato, i due ambiti non possono rimanere separati tra loro se non per casi specifici dettati da particolari esigenze” egli conclude. Afferma Caliari: “Oggi si può dire che esiste una buona interconnessione tra mondo wireless e wired. Questo è dovuto essenzialmente alla crescente diffusione delle reti Ethernet, che si prestano in modo ‘nativo’ all’integrazione tra i due mondi “. L’integrazione andrà ancora migliorando e aumentando con la diffusione di protocolli realtime Ethernet come Profinet, che consente di realizzare comunicazioni wireless sia via Bluetooth, sia via Wlan. “Le tecnologie wireless offrono diversi vantaggi, anche in termini di flessibilità di applicazione, in tutti i casi in cui il cavo dati rappresenti un problema” prosegue Caliari. “Si pensi ad esempio ad applicazioni con parti in movimento (contatti striscianti, robot, AGV ecc.), alla presenza di ostacoli che comportino problemi per la stesura dei cavi o ad applicazioni di manutenzione o datalogging locale”. Esistono però applicazioni in cui gli ostacoli presenti possono rendere molto difficile, se non impossibile, l’utilizzo delle tecnologie wireless. “In altre parole, le reti wireless non vanno viste come una sostituzione delle reti cablate, ma nemmeno in contrapposizione ad esse. Wireless e wired tendono a completarsi a vicenda, avendo caratteristiche peculiari che, opportunamente combinate, consentono di realizzare sistemi di automazione efficaci ed efficienti” conclude Caliari. Secondo Vanzi, poi, per quanto riguarda le WSN, la connessione oggi esiste, funziona perfettamente e non si vedono problemi all ‘orizzonte. Infine, a parere di Galimberti, specialmente in ambito di controllo di processo, la compatibilità con la base installata è molto importante: “Questo aspetto è stato tenuto presente nella definizione delle nuove soluzioni wireless specialmente a livello di gateway, ossia di connessione tra reti wireless e wired, e adapter, tali da fornire capacità di comunicazione wireless a dispositivi wired tradizionali. Inoltre, la disponibilità di gateway wireless multiprotocollo a livello wired renderà via via sempre più facile l’integrazione fra i due mondi. In conclusione, si può rilevare una chiara tendenza verso una sempre maggiore integrazione degli ambiti wired e wireless “.

Wireless o wired?

Le comunicazioni wireless tenderanno a sostituire le comunicazioni wired, perché più convenienti, o le comunicazioni wired manterranno un proprio dominio?

“Secondo me coesisteranno per molti anni, a meno che qualche grossa innovazione stravolga gli scenari, perché è vero che in termini economici alcuni di questi standard si stanno dimostrando estremamente convenienti, ma in molte applicazioni la sicurezza, la minore latenza o la banda disponibile impongono l’utilizzo di reti cablate ad oggi non sostituibili ‘tout-court’ con tecnologie senza fili ” afferma Bambini. “Considerando lo stato dell’arte di entrambe le tecnologie è impensabile che una possa sostituire l’altra” risponde Randieri. “Il mondo wireless e quello wired non possono prescindere l’uno dall’altro per motivazioni che riguardano la morfologia della superficie terrestre. Semmai sarebbe più naturale contraddistinguere gli ambiti di applicazione di una tecnologia verso l’altra “. Tali ambiti non sono solo di tipo morfologico, ma coinvolgono anche ragioni di mercato. Ad esempio, sarebbe impensabile coprire l’intero traffico dati transoceanico mediante reti wireless e, parimenti, sarebbe troppo dispendioso cablare via cavo piccole comunità di montagna. “Nel primo caso esistono le tecnologie basate su fibra ottica, nel secondo quelle basate su connessione WiFi, Wimax, Gprs/Edge/Umts e satellitare” aggiunge Randieri. “È difficile prevedere cosa possa accadere nel futuro” interviene Caliari. “Al di là dell’ambito applicativo, un elemento da tenere in considerazione è quello dell’alimentazione “. Ad esempio, in ambito di processo tecnologie come WirelessHart garantiscono un funzionamento tramite batteria per alcuni anni. Tipicamente, infatti, un dispositivo trasmette alcuni segnali per tornare nello stato di stand by, con conseguente riduzione dei consumi. Nell’automazione industriale, dove trovano applicazione tecnologie come Bluetooth e Wlan, si devono invece trasmettere dati con una maggiore frequenza e, per questo, si prevede un’alimentazione locale classica. Inoltre, perché le comunicazioni wireless possano sostituire ‘in toto’ le comunicazioni wired, sarà necessario ridurre i tempi di comunicazione. Se le tecnologie wireless consentono di raggiungere tempi di trasmissione dell’ordine di alcuni ms, le comunicazioni realtime Ethernet wired consentono di raggiungere tempi di trasmissione dell’ordine di decine o centinaia di microsecondi e in modo assolutamente deterministico. “Sarà necessario trovare una risposta ad alcuni quesiti, come quelli legati all’alimentazione tramite batteria, alla coesistenza (problema che dovrà trovare risposte anche dal punto di vista normativo), al superamento di ostacoli, a tempi di trasmissione deterministici e in tempo reale” prosegue Caliari. “In conclusione, le reti wireless non vanno viste come una sostituzione di quelle cablate, ma nemmeno in contrapposizione ad esse: wireless e wired si completano a vicenda”. “Rispondo come utilizzatore di queste tecnologie e non come fornitore” interviene Vanzi . “Posso solo dire che se da un lato, quando posso, preferisco avere un cavo con banda massima, è ovvio che ‘Internet ovunque’ sia un servizio che utilizzeremo tutti. Non credo comunque che il wireless rimpiazzerà mai il cavo o meglio la fibra nella creazione dell’architettura primaria di rete, quindi le due tecnologie coesisteranno, una fornendo la qualità del segnale e la banda e l’altra fornendo la flessibilità”. Secondo Galimberti nel breve/medio termine le comunicazioni wireless renderanno convenienti soluzioni altrimenti troppo complesse o costose in ambito cablato, creando nuove applicazioni piuttosto che sostituire le configurazioni applicative wired esistenti. A più lungo termine, alcune applicazioni wired verranno probabilmente sostituite, ma le applicazioni wired rimarranno sicuramente presenti e numerose. “Risulta ad esempio difficile prevedere una penetrazione rilevante delle tecnologie wireless in applicazioni critiche di controllo e regolazione” egli sottolinea. “Si noti tuttavia che le applicazioni ‘safety critical’ non sono necessariamente precluse alle applicazioni wireless, almeno in contesti specifici”.

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Tavola Rotonda – Fieldbus & Networks – Gennaio 2010, a cura di Valerio Alessandroni 

Per scaricare l’articolo pubblicato sulla rivista seguire il link riportato di seguito  http://www.intellisystem.it/portfolio/fn-gennaio-2010/

A New Security Thermal Vision System Intellisystem - Randieri

(Italian) A New Security Thermal Vision System

Thermal Vision System - Intellisystem Technologies - RandieriIntellisystem Technologies da diversi anni impiegata nella progettazione, ingegnerizzazione e produzione di sistemi di visione termica, presenta una soluzione che rappresenta lo stato d’arte, in termini di design e caratteristiche, per la visione termica a mani libere. Ma non solo, il sistema si presta benissimo per tutte quelle applicazioni militari ad elevata sicurezza poiché il sistema lascia libero l’operatore di muoversi al meglio per ottimizzare tutte le sue risorse. I punti di forza del sistema presentato possono essere riassunti in: design ergonomico del sistema di visione che permette di avere la doppia visione sia termica che normale in modo simultaneo; Thermal Vision System - Intellisystem - Randierisgancio rapido del sistema per un pronto trasferimento del sistema ad altro operatore; sistema di ripresa termografico a colori montato lateralmente al fine di minimizzare il disorientamento spaziale tra la vista normale e le riprese; display ergonomico che permette il suo utilizzo anche in presenza di comuni occhiali da vista; operabilità sino a cinque ore grazie all’uso di batterie agli ioni di litio di ultima generazione.

A cura di Cristian Randieri. Articolo pubblicato sulla rivista Progettare N. 339 – Dicembre 2009.

Per scaricare l’articolo pubblicato sulla rivista, seguire il link riportato di seguito http://www.intellisystem.it/portfolio/prog-dicembre-2009/

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