Il ruolo dello storage a livello industriale per trainare l’IIOT e i settori dell’automotive

La Trasformazione Digitale è in corso a livello globale e in quasi tutti i settori. Le aziende cercano di impiegare le proprie risorse nel migliore dei modi per migliorare l'efficienza e ottenere un vantaggio competitivo. Il risultato della trasformazione digitale è l’enorme ricchezza di dati che ne consegue. Possedere l’infrastruttura giusta per archiviare questi dati è fondamentale per diversi motivi. Per alcuni settori è una ragione di conformità a normative, per altri serve per comprendere meglio i clienti o i propri processi, oltre a considerare i dati una risorsa vendibile. Al di là di queste motivazioni, le aziende che stanno implementando le nuove innovazioni dell’IoT, IIoT (Industrial IoT), Intelligenza Artificiale o Machine Learning hanno bisogno di soluzioni di storage di livello industriale che possano mantenere il passo con la crescita rapida nel volume dei dati e relativo a questa trasformazione.  

Le esigenze dell’Industria 4.0

L’Industria 4.0, che porta connettività e automazione ai tradizionali processi industriali, sta conducendo a una crescita massiva di dati. Il settore IIoT investe sia l’automazione in azienda, come la gestione del magazzino e della logistica, sia le applicazioni sul campo, come i droni o i robot. Il passaggio a un maggior livello di automazione conduce alla produzione di enormi volumi di dati raccolti da una moltitudine di sensori e dalle applicazioni IIoT lungo la supply chain. Dal momento che sempre più attività industriali dipendono dall’Intelligenza Artificiale e dal Machine Learning per raccogliere insight fruibili in tempo reale, sono indispensabili soluzioni di archiviazione robuste e durevoli. Questo aspetto è trainato dai dispositivi connessi, che non solo stanno diventando ampiamente utilizzati ma diventano sempre più complessi. Di conseguenza, una maggiore potenza di computing si sta spostando a livello di edge e di endpoint così che i dispositivi IIoT possano analizzare i dati e agire sui risultati man mano che vengono generati e trasmessi.

Come il nome suggerisce, i dispositivi a livello di edge e di endpoint sono spesso situati in posizioni remote, all’esterno o all’interno dei sistemi. Ciò che hanno in comune è che sono esposti a condizioni estreme, come variazioni di temperatura, shock e vibrazioni. Che si tratti di un braccio robotico in un’azienda o di un drone che sta monitorando i campi agricoli, queste macchine richiedono storage che può resistere a condizioni diverse mentre generano, processano e immagazzinano questa mole di dati. Tale tendenza si sta verificando anche nell’industria automobilistica.

Automazione nel settore dell’automotive

L’automotive rappresenta un settore importante per l’IIoT. La comparsa di veicoli sempre più intelligenti e connessi richiede maggiore tecnologia a bordo, una tendenza destinata a proseguire in direzione dei veicoli autonomi. Dalla guida autonoma ai sistemi a bordo come infotainment, telematica e comunicazioni V2X (vehicle to everything), realtà aumentata e così via, la capacità di storage complessivamente richiesta può già arrivare a circa un terabyte per auto, ed è in crescita. I veicoli stanno diventando di fatto veri e propri data center su ruote, con una notevole quantità di dati generati da sensori e telecamere, che hanno bisogno di essere registrati in tempo reale. Senza parlare di altre fonti di dati, come i dati delle mappe e i database di Intelligenza Artificiale a cui si accede per consentire al veicolo di guidare in sicurezza. Man mano che i sistemi di assistenza alla guida (ADAS) raggiungono livelli più elevati, si prevede che la domanda di capacità di storage crescerà progressivamente con la comparsa di ulteriori applicazioni che richiedono l’archiviazione totale o parziale dei dati nel veicolo.

All’aumento dell’automazione del veicolo seguirà la crescita del trasporto as a service (TaaS) e delle applicazioni per la gestione delle flotte. Una serie di sensori a bordo che include telecamere, radar e LiDAR, che immettono dati in sistemi di machine learning per estrapolare insight, alimenterà ancora di più la raccolta dei dati. Da considerare anche i settori paralleli, come quello delle assicurazioni che richiede il log dei dati in caso di incidente o di qualsiasi altro evento inaspettato. Tutti questi dati hanno bisogno di essere caricati nel cloud su base giornaliera (o anche più frequentemente).

Requisiti di storage a livello industriale

Con l’aumento di queste esperienze d’uso a livello industriale, si stanno evolvendo anche le tecnologie necessarie per supportarle. L’archiviazione dei dati è un aspetto sensibile che dipende dalla crescente necessità di acquisire, processare e analizzare i dati. E’ necessario costruire uno storage per le applicazioni a livello industriale che possa sostenere le condizioni uniche che l’IIoT richiede, e che includa determinate caratteristiche:

Resilienza a condizioni ambientali avverse - Temperatura, umidità, shock e vibrazioni sono tutte condizioni climatiche che vanno considerate. Sia che ci si trovi in ambienti molto freddi o nelle località più calde, lo storage per dispositivi IIoT deve essere in grado di resistere ad un ampio range di temperature. Diversi dispositivi IoT sono anche molto compatti e hanno limitata dispersione del calore generato, di conseguenza la temperatura interna del dispositivo può essere elevata. Le applicazioni come quelle sui veicoli o all’interno delle aziende devono poter resistere agli impatti trattandosi di dispositivi in movimento. Ciò determina shock meccanici, variazioni repentine di pressione e vibrazioni.

Capacità - I dati raccolti dalle applicazioni IIoT hanno un enorme valore. Una soluzione di storage a livello industriale dovrebbe essere in grado di gestire un’elevata capacità e prestazioni di scrittura elevate per consentire un’acquisizione dei dati duratura. Queste macchine necessitano di sufficiente spazio di archiviazione per gestire il volume di dati che viene raccolto in maniera costante. La disponibilità di prodotti come l’unità IX SN530 NVMe™ SSD di Western Digital, che può archiviare i dati per un lungo periodo di tempo in queste condizioni, è fondamentale.

Elevata endurance di scrittura - Poiché i dispositivi IIoT, come le videocamere smart, sono situati in luoghi remoti, l’accesso può spesso essere limitato. Considerato questo, è importante che il dispositivo di archiviazione possa sostenere una lettura e una scrittura continua per lunghi periodi di tempo. Avere soluzioni di storage ad elevata endurance come l’unità IX SN530 NVMe SSD, che offre un tempo medio di guasto (MTTF) previsto di 3 milioni di ore, permette di ridurre gli interventi di manutenzione. IX SN530 è anche fornito in configurazione NAND SLC (1 bit per cella), caratterizzato da una endurance di scrittura molto maggiore rispetto ad un client SSD TLC.

Prestazione - Se si considera il settore dell’automotive, la capacità di caricare velocemente i dati può fare la differenza se pensiamo che può significare aumentare la capacità computazionale, permettendo di avvisare il conducente dei pericoli che lo attendono. La velocità è tutto, ed è per questo che molte applicazioni industriali stanno passando dalle unità SSD SATA alle NVMe basate su interfaccia PCIe per sfruttare la minore latenza e la maggiore banda di trasferimento.

Affidabilità - In una fabbrica completamente automatizzata, i dispositivi IIoT possono prevedere i difetti delle apparecchiature prima che abbiano un impatto sui tempi di produzione o possano causare tempi di fermo. La capacità di monitorare da remoto lo status dello storage ed eseguire la manutenzione predittiva ridurrà i tempi di fermo delle applicazioni IIoT e aiuterà a ridurre la frequenza della manutenzione straordinaria e della sostituzione non programmata.

L’unità di disco allo stato solido (SSD) completamente integrata IX SN530 NVMe si basa sulla tecnologia 3D NAND a 96 livelli di Western Digital, sui controller e sui firmware sviluppati internamente, su processi di qualifica e di validazione interni e test approfonditi per una completa affidabilità. Questo dispositivo utilizza la data-path-protection (DDP, la protezione del percorso dati end-to-end) e una ridondanza dei dati immagazzinati in NAND di tipo XOR per il ripristino di eventuali pagine corrotte. Per tutti questi motivi l’unità SN530 è l'ideale per gestire un’ampia varietà di casi di utilizzo nei settori industriali e automotive.

Figura 1

 

Figura 2

 

Figura 3

Le soluzioni di storage per supportare l’IoT a livello industriale e la tecnologia in ambito automotive

Sia che si trovino in una fabbrica 4.0 o incorporate all’interno del veicolo, le applicazioni industriali devono essere attrezzate per gestire il volume in continua espansione dei dati ed essere capaci di resistere alle condizioni più estreme. L’unità SN530 introduce alte prestazioni e resistenza nelle applicazioni industriali e IoT, fornendo disponibilità e una flessibilità più ampie per progetti innovativi e abilitando la futura domanda di dati. Questo prodotto è fornito in due fattori di forma M.2 (22 x 30 mm e 22 x 80 mm) permettendo un’ampia flessibilità di adattamento alle dimensioni meccaniche dell’applicazione finale.

Resistente a temperature comprese tra -40˚C e +85˚C, e con una capacità fino a 2TB, l'unità SN530 è l'esempio di una soluzione di storage robusta e affidabile costruita per gestire l’importante e variegata domanda da parte dei settori ad alta intensità di generazione di dati. Inoltre, avendo configurazioni SLC, l’unità IX SN530 supporta le applicazioni ad alta intensità di scrittura, come data-logger, risparmiando l’esigenza di usare più dispositivi TLC ridondanti, fornendo 9 volte la durata delle celle TLC e fino a 5 volte le performance di velocità di scrittura.

Le aziende devono effettuare una scelta oculata per quanto riguarda i requisiti di archiviazione alla base della loro necessità di innovare i processi, se vogliono davvero supportare la domanda dell’Industria 4.0 e operare nel modo più efficiente possibile. Con la soluzione di archiviazione dei dati adeguata, le aziende non solo possono garantire che le loro informazioni critiche siano al sicuro, ma possono anche ridurre drasticamente i potenziali costi di manutenzione e fermo-macchina.

Riferimenti e Datasheet

Product Brief Western Digital® IX SN530 NVMe™ Industrial-Grade SSD

 

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Una risposta

  1. Andrea Garrapa Andrea Garrapa 13 Gennaio 2021

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