Macchine e operatori sempre sincronizzati: notifiche istantanee con WebSocket

Articolo di Andrea Mengato – Full Stack Developer in AzzurroDigitale

Scopri come i WebSocket trasformano le applicazioni web, abilitando notifiche in tempo reale e aggiornamenti istantanei. Nel manifatturiero, questo riduce fermi macchina e migliora la coordinazione tra operatori e sistemi, aumentando l’efficienza operativa grazie a canali di comunicazione persistenti e mirati.

Nel mondo delle applicazioni web tradizionali, il flusso di informazioni è spesso a senso unico o richiede un’azione esplicita dell’utente: cliccare un pulsante o ricaricare la pagina per vedere nuovi dati. Tuttavia, in contesti dinamici come il settore manifatturiero, l’informazione deve viaggiare in tempo reale.

Quando servono i WebSocket?

I WebSocket sono la tecnologia abilitante per qualsiasi scenario in cui la tempestività è critica. Immagina una linea di produzione: se un macchinario va in allarme, l’operatore deve saperlo nell’istante esatto in cui accade, senza dover aggiornare manualmente il suo tablet. I WebSocket permettono al server di inviare dati al client (il tablet o il browser) di sua iniziativa, eliminando i tempi morti.

Per le aziende del settore manifatturiero, questo si traduce in una drastica riduzione dei tempi di reazione. Non si tratta solo di “vedere un dato prima”, ma di abilitare una coordinazione istantanea tra macchine, software e operatori, riducendo i fermi macchina e migliorando la gestione delle risorse in fabbrica.

Valore pratico per chi lavora in fabbrica:

• Riduzione dei fermi macchina
• Reazioni immediate a guasti o anomalie
• Coordinazione istantanea tra macchine e operatori
• Riduzione degli errori dovuti a informazioni obsolete

HTTP vs WebSocket

Per capire la rivoluzione dei WebSocket, pensiamo alla differenza tra una lettera e una telefonata.

• HTTP (Il modello classico): È come spedire una lettera. Il client (mittente) invia una richiesta, il server (destinatario) la riceve, la elabora e risponde. Una volta ricevuta la risposta, la conversazione finisce. Se vuoi sapere se ci sono novità, devi spedire un’altra lettera.
• WebSocket: È come una telefonata. Una volta che la connessione è stabilita, la linea rimane aperta. Entrambe le parti possono parlare (inviare dati) in qualsiasi momento, in entrambe le direzioni, senza dover ricomporre il numero.

Il concetto di “canale aperto”

Tecnicamente, si crea un tunnel persistente tra il frontend e il backend. Questo canale è “Full-Duplex”, il che significa che i dati possono viaggiare simultaneamente in andata e ritorno. Non c’è bisogno di chiedere “ci sono novità?“; il server te le comunica appena accadono.

Pro e contro dei WebSocket

• Pro (Efficienza e Speed): Ideale per chat, dashboard di monitoraggio, notifiche live e gaming. Il carico sulla rete diminuisce perché i dati vengono inviati solo quando necessario.
• Contro (Gestione dello Stato): A differenza di una chiamata API REST che è “stateless” (non ha memoria), i WebSocket sono “stateful”. Il server deve sapere esattamente chi è connesso e mantenere attiva la connessione. Questo richiede un’architettura backend robusta per gestire una molteplice di connessioni aperte contemporaneamente senza collassare.

WebSocket In AzzurroDigitale

Il nostro approccio: WebSocket + Redis

Lavorando su progetti custom per il manifatturiero, abbiamo affrontato la sfida di comunicare con specifici operatori in base alla loro posizione fisica. Non volevamo inviare un messaggio “broadcasting” a tutti (rischiando di generare confusione), ma solo a chi si trova in una specifica postazione o ad uno specifico operatore.

L’implementazione pratica

Abbiamo implementato un’architettura che combina la velocità dei WebSocket con la potenza di Redis¹¹ come store veloce di informazioni temporanee. Ecco come funziona il flusso che abbiamo disegnato:

1. Connessione e Identificazione: Quando un operatore accende il tablet e si collega, stabiliamo una connessione WebSocket. In quel momento, al tablet viene assegnato un Socket ID univoco.
2. Mappatura su Redis: Non ci basta l’ID tecnico. Salviamo su Redis un oggetto che associa il Socket ID alle informazioni di business: lo Staff ID (chi è l’operatore).
3. Targeting Chirurgico: Quando il backend deve comunicare un’anomalia o un task, non “urla” a tutti. Interroga Redis chiedendo: “Dammi il Socket ID dell’operatore che lavora alla Postazione B”.
4. Delivery: Una volta recuperato l’ID, il server invia il messaggio esclusivamente a quel tablet tramite il canale WebSocket aperto.

I WebSocket, combinati con strumenti come Redis, permettono alle applicazioni web di diventare vere applicazioni in tempo reale, fondamentali in contesti manifatturieri. Non è solo tecnologia: è efficienza operativa, riduzione dei tempi morti e maggiore controllo sulla produzione.

1. Redis (REmote DIctionary Server) è un database in-memory ultra-rapido, open source, utilizzato principalmente come cache o broker di messaggi. Memorizza i dati direttamente nella RAM (memoria principale) invece che su disco, permettendo risposte in pochi microsecondi. Funziona con un modello chiave-valore, ideale per velocizzare applicazioni, gestire sessioni o classifiche.  ↩︎