Soluzione rugged per il settore ferroviario

Il contesto

Il settore del trasporto ferroviario sta cambiando grazie alla digitalizzazione e alla connettività intelligente che ridefiniscono gli standard di sicurezza, efficienza e manutenzione. L'integrazione di sistemi IoT per il monitoraggio in tempo reale delle flotte rappresenta oggi un elemento strategico per gli operatori ferroviari, che devono garantire continuità di servizio, massima affidabilità e conformità a normative di sicurezza sempre più stringenti.

Le sfide principali del settore includono la necessità di operare in ambienti estremamente severi caratterizzati da vibrazioni continue, ampie escursioni termiche, disturbi elettromagnetici elevati e requisiti di sicurezza certificata. I sistemi embedded devono garantire up-time eccellenti e resistere a sollecitazioni meccaniche ed elettriche che superano ampiamente gli standard industriali tradizionali. La convergenza tra tecnologie di comunicazione avanzate, edge computing e protocolli di sicurezza ferroviari sta creando nuove opportunità per l'ottimizzazione delle operazioni, la manutenzione predittiva basata su dati real-time e la riduzione dei costi operativi attraverso il monitoraggio continuo dei parametri critici di sicurezza e performance.

Il cliente e le sue necessità

Il nostro cliente è un primario fornitore di soluzioni nel settore della gestione di flotte ferroviarie, che necessitava di una soluzione industriale per il monitoraggio e controllo distribuito dei convogli. L'applicazione richiedeva un sistema embedded capace di operare come nodo intelligente di raccolta dati da sensori distribuiti sui treni, elaborazione locale dei parametri critici e trasmissione sicura verso i sistemi centrali di controllo.

Le sfide tecniche principali erano molteplici:

• Robustezza meccanica: L’HMI doveva resistere a vibrazioni continue e shock meccanici tipici dell'ambiente ferroviario, con certificazione per installazione on-board sui convogli
• Protezione ambientale robusta: Necessità di un case industriale con grado di protezione IP65/IP67 per resistere a polvere, umidità e agenti atmosferici in condizioni operative critiche
• Sicurezza elettrica certificata: Conformità a standard ferroviari per alimentazione, isolamento galvanico e resistenza a transitori elettrici severi
• Connettività multi-protocollo: Supporto simultaneo di comunicazioni cellulari 4G/LTE, Wi-Fi, Ethernet industriale e interfacce seriali per integrazione con sistemi legacy
• Affidabilità mission-critical: Operazione continua 24/7 e capacità di auto-ripristino in caso di anomalie
• Range termico esteso: Funzionamento garantito da -40°C a +70°C per coprire tutte le condizioni climatiche operative

Il cliente aveva già sperimentato soluzioni commerciali standard che si erano rivelate inadeguate per la severità dell'ambiente ferroviario, con frequenti guasti e necessità di manutenzione costosa.

Soluzione implementata

Elettronica GF ha sviluppato una soluzione HMI rugged custom basata su piattaforma NXP i.MX8M, specificamente configurata per l'ambiente ferroviario. Il nostro approccio ingegneristico ha previsto:

• HMI industriale: Piattaforma hardware basata su processore NXP i.MX8M Quad, architettura progettata per applicazioni safety-critical con supporto nativo per virtualizzazione e isolamento dei processi
• Case custom ruggedizzato: Progettazione di un enclosure metallico ventilato con dissipazione termica ottimizzata.
• Connettività multiple: Integrazione di modulo cellulare 4G/LTE con doppia SIM per failover automatico, Wi-Fi dual-band, doppia Ethernet Gigabit e interfacce seriali i
• Storage industriale: Memoria eMMC SLC industrial-grade con wear-leveling avanzato e protezione power-fail per garantire integrità dati in ogni condizione
• Watchdog hardware multi-livello: Sistema di supervisione ridondante con ripristino automatico e logging degli eventi per diagnostica avanzata

Questa architettura ha permesso al cliente di disporre di soluzione HMI custom certificata che ha ridotto drasticamente i costi di manutenzione garantendo continuità operativa assoluta. Il contributo di Elettronica GF è andato oltre la fornitura hardware, configurandosi come partnership tecnologica strategica attraverso expertise settoriale, capacità di ingegnerizzazione custom del case e dell'elettronica, la produzione in serie del prodotto e la sua manutenzione nel tempo.