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title: "Networking macchine mobili operatrici: bus di campo e protocolli"
description: Anche i bus e i protocolli di comunicazione delle macchine operatrici mobili stanno assistendo a un'evoluzione. Leggi l'articolo per saperne di più.
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## [Networking macchine mobili operatrici: bus di campo e protocolli](https://modofluido.hydac.it/bus-di-campo-protocolli-comunicazione)

05/03/2020 da [**Redazione**](https://modofluido.hydac.it/author/hydac), pubblicato in

# Networking macchine mobili operatrici: bus di campo e protocolli

Posted by [Redazione](https://modofluido.hydac.it/author/hydac) on 05/03/2020

L’**aumento del numero di dispositivi elettrici ed elettronici installati** a bordo degli *off-highway vehicles*, includendo in tale categoria macchine per l’agricoltura, macchine per costruzione e macchine per il sollevamento, ha reso necessario il ricorso a **metodi** **di** **comunicazione** **basati** **su** **bus**, cioè su interfacce standardizzate che consentono di collegare numerosi elementi utilizzando un unico cavo. Di fatto, si è registrata un’**evoluzione del networking** in questo campo, imposta da un sempre maggiore dettaglio tecnico nella realizzazione di nuovi apparati di rete nel veicolo e dovuta agli **sviluppi dell'Industria 4.0**. Per un approfondimento su questo tema, puoi leggere anche l'articolo "["Meccatronica, oleodinamica e automazione industriale: scopri il futuro"](https://modofluido.hydac.it/meccatronica-automazione-industriale)". 

 

*A proposito di protocolli di comunicazione e networking, se vuoi scoprire le  tecnologie 4.0 in azione su progetti concreti, clicca sul bottone qui sotto e leggi il caso applicativo DiOMera™ di Andritz. *

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I vantaggi offerti dai bus negli *off-highway vehicles* sono fondamentalmente gli stessi che hanno decretato il **successo di queste soluzioni** nell’automazione industriale e nella domotica: da un lato la possibilità di **ridurre drasticamente il numero dei cavi** necessari per collegare tra loro tutti i dispositivi, dall’altro l’**adozione di interfacce standardizzate** che facilitano la comunicazione.

Le **condizioni applicative tipiche del veicolo operatore**, però, sono spesso **più severe** di quelle che si riscontrano nelle normali applicazioni industriali, particolarmente per quanto riguarda le interferenze elettromagnetiche; alcune delle funzioni legate alla sicurezza funzionale e dell’operatore, inoltre, richiedono tempi di trasmissione certi e quindi l’impiego di bus deterministici. Per questi motivi, anziché tentare di adattare soluzioni preesistenti mutuate dal mondo dell’automazione, si è preferito **sviluppare nuovi bus appositamente rivolti alle macchine mobili operatrici**, includendo in questo novero trattori e attachments del trattore, escavatori, sollevatori frontali, sollevatori telescopici, piattaforme aeree da lavoro, gru, carrelli elevatori, veicoli municipali e così via. 

 

 

## **La ricerca di standard di comunicazione: l’organizzazione in “consorzi”**

Negli anni sono stati sviluppati una **varietà di bus diversi**, che possono essere classificati in tre principali categorie. Al livello più basso, in termini di prestazioni e di costo, troviamo i bus destinati a collegare dispositivi elettrici che **svolgono funzioni accessorie** del veicolo operatore senza particolari requisiti di velocità, come ad esempio azionamento di luci o indicatori di posizione, regolazione di posizione del sedile operatore, regolazione della climatizzazione in cabina e molto altro. Seguono poi i **bus rivolti alle funzioni riguardanti il motore** e gli altri organi elettroidraulici principali, funzioni caratterizzate da maggiori requisiti di velocità. Al livello più alto in termini di prestazioni si collocano i **bus utilizzabili anche per le funzioni critiche ai fini della sicurezza** sia funzionale che dell’operatore, che richiedono tempi di trasmissione certi, e dotati di una velocità sufficiente per costituire la dorsale di comunicazione dell’intero veicolo. 

Per quanto riguarda la creazione, lo sviluppo tecnologico e la gestione industriale degli standard, **il modello organizzativo prevalente nel campo dei bus per applicazioni automobilistiche e off-highway è quello del “consorzio”**, struttura che generalmente comprende un nucleo composto da tre o quattro costruttori di macchine e da uno o due produttori di semiconduttori. Al gruppetto dei membri fondatori si aggiungono poi molti altri membri gerarchicamente inferiori. 

I **principali standard per bus e rispettivi protocolli** di comunicazione nel mondo delle macchine mobili operatrici, siano essi organizzati in consorzi o coperti da brevetto di produttore unico, sono oggi il **CAN-bus e l’Ethernet-based**. Negli ultimi anni, nello specifico settore delle macchine per l’agricoltura, Isobus si sta progressivamente affermando come standard di comunicazione tra il trattore e gli attachments di costruttori differenti.

 

## **Il CAN-bus, uno standard affermato e consolidato**

 

**![protocollo di comunicazione industriale](https://modofluido.hydac.it/hs-fs/hubfs/protocollo%20di%20comunicazione%20industriale.jpeg?width=650&name=protocollo%20di%20comunicazione%20industriale.jpeg)**

 

Il Controller Area Network, noto anche come CAN-bus, è uno standard seriale per bus di campo principalmente in ambiente automotive di tipo multicast per collegare diverse unità di controllo elettronico (ECU). Il CAN è stato **espressamente progettato per funzionare senza problemi anche in ambienti fortemente disturbati dalla presenza di onde elettromagnetiche**. L’immunità ai disturbi EMC può essere ulteriormente aumentata utilizzando cavi di tipo twisted pair (doppino intrecciato). Il bit rate può raggiungere 1 Mbps per reti lunghe meno di 40 m. Il protocollo di comunicazione del CAN è standardizzato come ISO 11898-1 (2003).

Il CAN è divenuto uno standard per l’industria automotive nel 1992 e si è solidamente affermato, ma tutt’oggi chi l’utilizza non osa spingerne le prestazioni alla massima velocità dati di 1 Mbps, temendo le difficili condizioni elettromagnetiche ambientali.

 

## **Dati nel veicolo fino a 100 Mbps: l’adozione dell’Ethernet-based**

Per **risolvere il problema della larghezza di banda**, i costruttori di macchine hanno collaborato con i principali produttori di circuiti integrati e con gli sviluppatori di sistemi per stabilire uno standard Ethernet completamente nuovo, su misura per le reti di comunicazione per i veicoli operatori.

Lo **standard 802.3bw dell’[IEEE](https://www.ieee.org/)** (Institute of Electrical and Electronic Engineers), noto anche come 100BASE-T1, precedentemente noto come BroadR-Reach, è uno standard Ethernet a 100 Mbps **destinato ad aumentare il throughput dei dati**, soddisfare i severi standard automobilistici per le emissioni e ridurre il peso e il costo dei cablaggi. Utilizzando i principi di base della sovrapposizione e gli schemi specifici di codifica e scrambling, il 100BASE-T1 riduce le interferenze elettromagnetiche (EMI), il peso del cablaggio, i costi e le dimensioni di ingombro.

 

## **ISOBUS, la rivoluzione del networking elettronico nelle macchine per l’agricoltura**

 

**![Isobus](https://modofluido.hydac.it/hs-fs/hubfs/Isobus.jpeg?width=650&name=Isobus.jpeg)**

 

Isobus è il **protocollo normato che permette di gestire la comunicazione tra trattori, software e attrezzature dei principali costruttori**, per consentire lo scambio di dati e informazioni con un linguaggio universale tramite un’unica console di comando integrata nella cabina del trattore.

Il protocollo Isobus è il risultato da un accordo tra i principali produttori di macchine e attrezzature agricole per **risolvere i problemi di compatibilità, standardizzando e normando la comunicazione tra diversi macchinari**, indipendentemente dal produttore.

Grazie a Isobus l**a cabina diventa quindi un autentico computer di bordo**, che permette di governare gli attrezzi e la macchina, garantendo lo scambio di informazioni.

In conclusione, gli standard di comunicazione sono in evoluzione anche per ciò che riguarda le macchine operatrici mobili, chiamate a rispondere ai trend del momento come connettività, sicurezza, comfort e elettrificazione.

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