Da oltre quindici anni, il Sedona Framework è uno degli ambienti di programmazione edge più riconoscibili nell’automazione degli edifici. Migliaia di controllori in tutto il mondo eseguono ancora applicazioni Sedona ogni secondo, dimostrando quanto sia stato efficace il suo design originale.
Tuttavia, l’architettura dell’automazione degli edifici è in evoluzione e le aspettative riposte nei dispositivi edge stanno aumentando rapidamente.
I requisiti richiesti ai controllori edge di oggi sono fondamentalmente diversi da quelli del 2008. Unire gli ambienti IT e OT, dashboard moderne, accessibilità ai dati attraverso più protocolli simultaneamente, tagging dei dati, integrazione con piattaforme cloud, esecuzione di algoritmi di controllo complessi, mantenimento di comunicazioni sicure e supporto ad aggiornamenti software continui… il tutto rimanendo deterministici ed efficienti in termini di risorse.
Oggi ci si aspetta che i controllori edge:
- Consente la programmazione in tempo reale da parte dell’utente e con l’uso di AI e LLM
- Eseguire applicazioni in locale, senza dipendere dal cloud per le funzionalità principali, ma con la possibilità di regolazioni 24/7 per migliorare l’efficienza energetica
- Esporre i dati nativamente attraverso protocolli aperti senza sforzo di ingegnerizzazione manual
- Supporta trend, allarmi, programmazioni e tag in locale
- Consenti aggiornamenti da remoto con tempo di inattività minimo
- Lavora con strumenti locali e remoti per messa in servizio, diagnostica e manutenzione
- Deliver semantic data models that make information understandable across systems, ready for digital twins and analytics
- Provide a unified platform for applications combining HVAC, energy management, DDC, lighting, and zone control
- Scale easily from small applications to large architectures without redesigning.
Tutto questo deve avvenire mantenendo le caratteristiche che rendono preziosi i controllori embedded: esecuzione deterministica delle applicazioni, affidabilità, condivisione dei dati tra i dispositivi e uso efficiente delle risorse hardware.
Questa nuova generazione di requisiti è il motivo per cui è stato creato nano EDGE ENGINE (nEE).
Per gli ingegneri che hanno familiarità con Sedona Framework, nano EDGE ENGINE risulterà immediatamente familiare, riducendo significativamente la curva di apprendimento per chiunque abbia esperienza con la programmazione basata su componenti su un foglio di cablaggio. L’esperienza di progettazione familiare è supportata da un’architettura software moderna progettata per i sistemi di automazione degli edifici connessi e basati sui dati di domani.
La filosofia aperta.
A prima vista, Sedona e nano EDGE ENGINE sembrano familiari perché entrambe le tecnologie sono basate su diversi principi fondamentali:
- Esecuzione dell’applicazione in tempo reale
- Architettura software modulare
- Indipendenza dalla piattaforma
- Runtime leggeri adatti per hardware embedded
- Sviluppo di applicazioni utilizzando componenti grafici
- Blocchi costitutivi software riutilizzabili
- Filosofia di sviluppo aperta con SDK
Per gli ingegneri che hanno trascorso anni a sviluppare applicazioni Sedona, aprire nano EDGE ENGINE per la prima volta risulta naturale. I concetti di programmazione sono riconoscibili: componenti, reti, connessioni, proprietà e blocchi logici riutilizzabili.
Perché Sedona è stata una rivoluzione?
Quando è apparso Sedona Framework, ha messo in discussione uno dei presupposti fondamentali dell’automazione degli edifici: che la logica applicativa dovesse essere bloccata all’interno del firmware proprietario del controllore. Prima di Sedona, molti controllori BMS richiedevano ambienti di programmazione specifici del fornitore e spesso ecosistemi di sviluppo chiusi. Sedona ha introdotto un approccio diverso, un modello di programmazione leggero, aperto e orientato ai componenti in cui le applicazioni di controllo potevano essere create assemblando componenti software riutilizzabili su un foglio di cablaggio grafico e distribuite su diversi controllori embedded basati su IP.
L’idea rivoluzionaria non era solo l’ambiente di programmazione grafica in sé, ma la separazione tra hardware, runtime e logica applicativa. Un integratore di sistema poteva concentrarsi sulla creazione della strategia di controllo invece di riscrivere il firmware per ogni piattaforma di controllore. I componenti sono diventati blocchi costitutivi riutilizzabili, consentendo di rappresentare sequenze HVAC, calcoli, allarmi, programmazioni e integrazioni come oggetti software che potevano essere collegati, configurati e riutilizzati.
Sedona ha rappresentato anche un passo importante verso il controllo aperto nel settore dell’automazione degli edifici. Promuovendo un approccio tecnologico aperto, Sedona ha consentito a un ecosistema più ampio di sviluppatori, produttori e integratori di partecipare senza essere vincolati a un’unica piattaforma proprietaria.
nano EDGE ENGINE – Dove l’innovazione incontra la semplicità.
nano EDGE ENGINE (nEE) è stato creato per una nuova generazione di dispositivi edge intelligenti. Non è semplicemente un ambiente di programmazione; è una piattaforma software embedded completa progettata per trasformare controllori, moduli I/O, sonde e altri dispositivi di campo in dispositivi edge intelligenti e connessi, pronti per l’era dell’Internet of Things. Il suo design modulare è possibile grazie all’architettura basata su un microcontrollore anziché su un microprocessore.
L’idea fondamentale alla base di nEE è semplice: ogni dispositivo edge dovrebbe avere la capacità di eseguire applicazioni intelligenti, comunicare con protocolli aperti, gestire le proprie risorse, esporre dati significativi e integrarsi naturalmente con gli ecosistemi edilizi moderni.
Al suo interno, nano EDGE ENGINE fornisce l’ambiente necessario per creare, eseguire e gestire più applicazioni utente direttamente sui dispositivi edge. Combina esecuzione di controllo deterministica, capacità di comunicazione, gestione dei dati, diagnostica e servizi di sistema in un’unica architettura software leggera.
Il nome stesso descrive la sua filosofia:
nano – un software engine estremamente leggero progettato per funzionare in modo efficiente su dispositivi edge embedded basati su microcontrollori, inclusi controllori, servocomandi, moduli I/O e sonde.
EDGE – una piattaforma progettata per portare l’intelligenza più vicino alle apparecchiature consentendo il processo decisionale locale, l’elaborazione dei dati, la connettività e l’integrazione con i servizi cloud.
ENGINE – una base che consente a sviluppatori e integratori di sistema di creare logica di controllo, integrare dispositivi, raccogliere ed esporre dati e costruire applicazioni edge complete.
Questo approccio crea una nuova generazione di dispositivi edilizi software-defined in cui l’hardware diventa una piattaforma flessibile anziché un controllore a funzione fissa.
I dati sono il fondamento di nano EDGE ENGINE.
Una delle maggiori differenze architetturali tra la programmazione tradizionale dei controllori e nEE è l’importanza attribuita ai dati.
In nano EDGE ENGINE, i Data Point sono i blocchi costitutivi fondamentali del sistema.
Un Data Point rappresenta un valore significativo all’interno dell’applicazione:
- Misurazione della sonda
- Setpoint
- Valore di comando
- Variabile non volatile
- Risultato di calcolo
Rendendo i Data Point elementi centrali dell’architettura, nEE crea una connessione naturale tra logica di controllo, reti di automazione, visualizzazione e piattaforme di analisi cloud.
Ogni Data Point può diventare un oggetto informativo condiviso. Questo consente:
- Esposizione automatica BACnet e Modbus
- Visualizzazione nanoWebUI
- Tagging Haystack 4
- Integrazione con piattaforme di analisi
- Strutture dati coerenti tra le applicazioni
Il risultato è un’architettura edge progettata non solo per controllare le apparecchiature, ma anche per gestire e fornire dati edilizi di valore.
Progettato per l’integrazione moderna.
nano EDGE ENGINE introduce diversi concetti che semplificano la distribuzione e la manutenzione:
1 Esposizione automatica dei dati
I Data Point possono diventare automaticamente disponibili per i sistemi esterni tramite BACnet e Modbus, riducendo significativamente lo sforzo ingegneristico durante l’integrazione.
Invece di creare manualmente centinaia di oggetti di rete, il sistema può esporre automaticamente i dati dell’applicazione secondo regole configurate.
2 Indipendenza dagli strumenti
Il sistema operativo è indipendente dagli strumenti di ingegneria.
Che si lavori tramite Niagara Workbench o iC Tool, il dispositivo fornisce le informazioni necessarie sulle librerie, i componenti e le applicazioni installate.
L’intelligenza rimane all’interno del dispositivo, non all’interno di uno strumento di programmazione specifico. Ciò porta un vantaggio significativo non solo nella fase iniziale di messa in servizio e programmazione, ma anche durante la manutenzione futura. L’indipendenza dagli strumenti significa nessuna connessione con una versione specifica dello strumento e la possibilità di regolare o riprogrammare utilizzando i blocchi componenti all’interno del dispositivo stesso.
3 Backup e ripristino con un clic
La struttura completa del dispositivo, inclusi:
- Configurazione di sistema
- Applicazioni
- Librerie
- Reti
- Valori specifici del controllore non volatili
può essere sottoposta a backup e ripristinata come progetto completo. Gli strumenti supportano la gestione e l’indirizzamento di più dispositivi, garantendo che i backup e i ripristini possano essere eseguiti su più dispositivi contemporaneamente.
4 Sostituzione hardware Plug-and-Play
Con l’archiviazione dell’applicazione e del sistema operativo basata su SD card di livello industriale, la sostituzione dell’hardware diventa significativamente più semplice. L’intero ambiente del dispositivo può essere trasferito senza ricostruire l’applicazione da zero.
L’evoluzione dell’intelligenza edge.
Sedona ha introdotto l’idea che i controllori potessero diventare piattaforme software programmabili. nano EDGE ENGINE porta questa idea oltre.
Preserva la semplicità della programmazione basata su componenti introducendo le capacità richieste per gli edifici connessi di oggi: dati strutturati, comunicazione aperta multiprotocollo, predisposizione cloud, elaborazione edge intelligente e applicazioni scalabili. Il risultato non è solo un controllore che esegue la logica. È una piattaforma edge intelligente in cui controllo, comunicazione e dati diventano parte di un’unica architettura unificata.
Ecco perché nano EDGE ENGINE può essere visto come la prossima evoluzione della filosofia Sedona, il passaggio dai controllori programmabili ai dispositivi edge intelligenti.
| Tipo | Sedona Framework | nano EDGE ENGINE |
| Tipo di ingegneria applicativa | Blocchi funzione Sedona | Blocchi funzione nano |
| Ambiente di ingegneria | iC Tool, Niagara AX (EOL) | Supporto iC Tool e Niagara Workbench |
| Livelli di protocollo | Seriale e IP. BACnet, Modbus, M-Bus, DALI | Seriale e IP. BACnet, Modbus, DALI-2, M-Bus (in corso), Haystack API |
| Modello di runtime | Sedona Virtual Machine (SVM) | Runtime .NET |
| Modello di esecuzione | Esecuzione a scansione di componenti | Esecuzione guidata da cicli con cicli applicativi indipendenti |
| Esecuzione dell’applicazione | Un ambiente di esecuzione principale gestito dal runtime Sedona | Più applicazioni indipendenti e servizi utente in esecuzione con cicli di esecuzione dedicati |
| Portabilità dell’applicazione | Applicazioni portabili tra piattaforme Sedona compatibili | Applicazioni indipendenti dall’hardware in esecuzione su dispositivi edge embedded nEE |
| Supporto multithreading | Modello di esecuzione a thread singolo | Architettura multithread che supporta applicazioni indipendenti |
| Modularità | Sì, con Kit | Sì, con Librerie |
| Dipendenza dagli strumenti | Sì, richiede kit e manifesti corrispondenti per interpretare i componenti dell’applicazione | No, il dispositivo fornisce lo schema dell’applicazione, le librerie installate e le informazioni sui componenti automaticamente agli strumenti connessi |
| Gestione delle dipendenze delle librerie | L’applicazione dipende dai Kit installati e dai manifesti. I Kit richiesti mancanti possono impedire la corretta interpretazione e gestione dell’applicazione | Il dispositivo fornisce informazioni sulle librerie e sui componenti installati, consentendo agli strumenti di comprendere dinamicamente la struttura dell’applicazione |
| Esposizione nativa dei dati | No, richiede implementazione manuale | Sì, esposizione nativa dei Data Point tramite BACnet, Modbus e altri protocolli |
| SDK | Sì | Sì |
| Linguaggio di programmazione | Linguaggio Sedona | C# |
| Ecosistema di sviluppo | Specifico di Sedona | Ecosistema di sviluppo .NET/C# moderno |
| Predisposizione Cloud/IoT | Non fa parte del design originale del framework | Progettato per dispositivo edge pronto per IoT |
Cambiamento nel design dell’architettura -> da logica-centrico a dati-centrico.
La maggiore differenza architetturale tra Sedona Framework e nano EDGE ENGINE non è il linguaggio di programmazione, lo strumento di ingegneria o nemmeno il modello di esecuzione. Il cambiamento fondamentale è il modo in cui il sistema è progettato attorno a logica versus dati.
Sedona è stato creato in un’era in cui la sfida principale era rendere i controllori programmabili. La domanda principale era: “Come possiamo spostare la logica applicativa dal firmware proprietario in un ambiente software flessibile e riutilizzabile?” Sedona ha risolto questo problema introducendo un modello di programmazione basato su componenti in cui le strategie di controllo potevano essere costruite da blocchi software riutilizzabili. L’attenzione era sulla creazione, l’esecuzione e la gestione della logica di controllo all’edge.
nano EDGE ENGINE porta questo concetto nella prossima generazione dell’automazione degli edifici. I dispositivi edge moderni non sono più responsabili solo dell’esecuzione di sequenze; stanno diventando piattaforme dati intelligenti che collegano apparecchiature, sistemi e servizi cloud. La domanda centrale è cambiata in: “Come possiamo creare, strutturare, esporre, gestire e utilizzare i dati generati all’edge?”
Ecco perché nEE è costruito attorno ai Data Point come elementi fondamentali dell’architettura. La logica esiste ancora e rimane essenziale, ma opera all’interno di un ecosistema più ampio in cui ogni valore ha significato, struttura, connettività e gestione del ciclo di vita.
Un Data Point non è semplicemente una variabile. Rappresenta un pezzo di intelligenza edilizia che può essere:
- Utilizzato all’interno della logica applicativa
- Collegato a ingressi e uscite fisici
- Collegato con dispositivi di rete esterni
- Esposto automaticamente tramite BACnet e Modbus
- Strutturato in modelli di apparecchiature
- Taggato utilizzando modelli semantici come Haystack 4
- Consumato da piattaforme di visualizzazione, analisi e cloud
Questo rappresenta un’evoluzione importante nel ruolo del dispositivo edge.
La filosofia Sedona era: “Rendi il controllore programmabile.”
La filosofia nano EDGE ENGINE è: “Rendi il controllore intelligente, connesso e guidato dai dati.”
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Autore:
Pawel Szarmanski
Senior Product Manager