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44 SETTEMBRE 2025 FIELDBUS & NETWORKS queste applicazioni; inoltre, presentano requisiti molto rigorosi in termini di latenza end-to-end, integrità dei messaggi, disponibilità e affidabilità dei servizi di comunicazione. La Fig.1 mostra un esempio di caso d’uso in cui vi è una comunicazione C2C dove: • i controllori A e B sono dispositivi industriali 5G che possono includere moduli 5G e/o connettersi a gateway 5G per supportare la trasmis- sione 5G; • OPC UA FX rappresenta un’applicazione industriale che supporta le specifiche OPC UA per consentire lo scambio di dati tra dispositivi, indipendentemente dal fatto che sia dello stesso o di diversi fornitori; • ‘OPC UA FX Engineering’ è uno strumento di progettazione utilizzato in fase di messa in servizio per configurare i dispositivi fisici, in questo caso i controllori A e B, e i dispositivi di rete 5G in un impianto; • i dati di configurazione possono essere inviati in modo trasparente tramite il sistema 5G anche verso componenti non 5G, per esempio per la configurazione di dispositivi da remoto. Le azioni di ingegnerizza- zione supportate dai controllori A e B nel sistema 5G vengono eseguite tramite la comunicazione dati fornita dalla sessione PDU predefinita, che viene stabilita quando lo user equipment (UE) si registra per la prima volta nella rete 5G, e consente al suo sistema OAM (Operations, Administration and Maintenance) di controllare da remoto il sistema 5G per la messa in servizio e il provisioning, come definito dal 3GPP. In questo scenario, si presume che il sistema OAM possa accedere il lato rete del sistema 5G, per esempio gNB, UPF (User Plane Function) ecc., tramite una rete cablata. Quando il 5G viene introdotto in una fabbrica, può essere necessario attivare una comunicazione ibrida per collegare controllori cablati tramite reti 5G. È possibile sviluppare applicazioni OPC UA in vari scenari, a seconda del loro stato nel sistema 5G (si veda Fig.2): • opzione 1: un’applicazione OPC UA è integrata in un UE; • opzione 2: un’applicazione OPC UA si trova in un dispositivo non-UE. In questo caso, l’UE funge da router 5G tra una rete cablata e la rete di accesso radio 5G (RAN-Radio Access Network); • opzione 3: un’applicazione OPC UA si trova in una rete industriale ‘die- tro’ l’UPF nella rete dati. Il modello di comunicazione OPC UA può essere basato su IP o Ethernet. Architetture di integrazione tra 5G e OPC UA È possibile applicare uno di questi due principi di integrazione: • Principio 1: Bassa dipendenza L’obiettivo qui è mantenere separate le responsabilità tra il sistema 5G e OPC UA, in modo che ciascuna tecnologia si possa evolvere in modo indi- pendente, con impatti funzionali minimi tra loro. • Principio 2: Integrazione più estesa Esistono due approcci possibili per integrare 5G e OPC UA: 1. utilizzare direttamente il sistema 5G (modello 5G-nativo); 2. impiegarlo come un bridge TSN. Fig.3 mostra un’architettura di sistema di alto livello per l’integrazione tra OPC UA e 5G, evidenziando i piani utente, di controllo e di gestione. I bloc- chi neri corrispondono al dominio OPC UA, mentre quelli bianchi al dominio 5G. Il caso d’uso e l’architettura illustrati in Fig.3 evidenziano tre aspetti chiave dell’integrazione di sistema: 1. Mappatura del trasporto: i controllori A e B potrebbero aver bisogno di scambiarsi dati applicativi OPC UA per svolgere un compito condiviso tramite il sistema 5G. Il 5G supporta due tipi di sessioni PDU a questo scopo: Ethernet e IP. I dati applicativi OPC UA devono essere trasmessi tramite uno di questi mezzi, a seconda che sia richiesta la connettività Ethernet L2 lungo il sistema 5G. 2. Gestione congiunta della QoS: l’applicazione OPC UA invia i requisiti QoS (Qualità del Servizio) al sistema 5G via OPC UA, che li mappa nei parametri QoS 5G per stabilire un collegamento di trasmissione del traffico tra i controllori A e B. Il sistema 5G può anche inviare parame- tri QoS da suggerire all’applicazione per migliorarne le prestazioni e affinché la trasmissione sia più efficiente. 3. Gestione della connettività: quando un dispositivo 5G viene imple- mentato in una rete di fabbrica, anche i sistemi IT di livello superiore devono poter visualizzare e monitorare la rete 5G. È quindi necessario condividerne i dati, per esempio la topologia, lo stato e le informazioni diagnostiche, con i sistemi IT per il monitoraggio delle condizioni, la gestione degli asset e/o altri scenari. OPC UA definisce due modelli di comunicazione: il modello CS, client/ server e il modello PubSub (publish and subscribe). Il primo presenta uno schema di domanda-risposta basato su TCP, e viene per lo più usato per configurare e stabilire connessioni logiche tra due entità funzionali. Il Fig.1 - Caso d’uso di una comunicazione C2C per l’integrazione di OPC UA FX e 5G Fig.2 - Opzioni di sviluppo di un’applicazione OPC UA IP-based