Monitoraggio ambientale a basso costo - 2
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Transcript of Monitoraggio ambientale a basso costo - 2
L'aria di S. Maria Capua Vetere
F. M. Taurino
Monitoraggio ambientale a
basso costo
(TECNICAMENTE...)
Alcune definizioni- WSN : wireless sensor network- Mote : un nodo di una WSN- ZigBee : insieme di protocolli di
comunicazione per reti senza fili basato su IEEE 802.15.4
- Sensore : dispositivo che misura una grandezza fisica e la trasforma in un segnale elettrico
Cosa e' una WSN
E' un gruppo di piccoli apparati muniti disensori in grado di fornire autonomamente misure ambientali, connessi fra loro attraverso una rete senza fili, che consumano pochissima corrente e che, tipicamente, hanno un costo ridotto di acquisto e manutenzione
Nel nostro caso
Mote della Libelium (spinoff della
Università di Saragozza – Spagna)
- moduli di sensori per diversi tipi
di gas e PM10
- modulo di comunicazione 802.15.4
PRO
- batterie e pannelli solari
- contenitori IP65
WaspMote - 1
WaspMote - 2
Processore ATmega 1281 a 8 MHz
Falsh da 128KB, SRAM da 8 KB e EEPROM da 4 KB
73,5 x 51 x15 mm - Peso 20 gr
Consumi
9 mA in ON, 62 uA in sleep e 0,7 uA in ibernazione
Input/Output
7 Analog, 8 Digital (I / O), 1 PWM, 2 UARTs, 1 I2C, 1 USB
WaspMote - 3
- Basato sul progetto opensource Arduino
- Dispone di un sistema di sviluppo semplificato e
multipiattaforma
- Si programma con un sottoinsieme del linguaggio
C
- Mette a disposizione tantissime librerie per
diversi ambiti e tipi di hardware
- Sensori da includere in ogni caso: temperatura e umidità (servono per calibrare anche gli altri sensori)
Gas e Smart Cities
Per il nostro progetto occorrono due
tipi di schede aggiuntive:
- Gas Board, per installare i sensori di rilevamento dei gas
- Smart Cities Board, per poter installare i sensori di rilevamento delle polveri sottili (PM10)
Sensori di gas
Basandosi sulle misure effettuate
dall'ARPA occorrono almeno i seguenti
sensori- monossido di carbonio (CO)
- biossido di azoto (NO2)
- biossido di zolfo (SO2)
- ozono (O3)
- polveri sottili (PM10)
In opzione: benzene, toluene, metano, ammoniaca....
Comunicazione
I mote (5 per ora) saranno connessi
fra loco e al pc che raccoglierà i dati
tramite dei moduli 802.15.4 PRO e
antenne da 5 dBi, con potenza di
63mW e raggio utile di 7 Km (LOS)
Alimentazione
Ogni mote richiede una batteria e un piccolo pannello solare per tenerla sempre carica e garantire un funzionamente continuo
Batteria ricaricabile a ioni di litio da 6600 mAh
Pannello solare rigido da 7V – 500mA con connettore per WaspMote
Contenitori e installazione
I mote e le relative schede verranno inseriti in appositi contenitori resistenti alla polvere e alla penetrazione di acqua (IP65)
L'installazione sul territorio potrà avvenire su piccoli pali da piantare al suolo oppure su pali dell'illuminazione pubblica
Programmazione
Grazie alle librerie della Libelium sarà possibile istruire i mote ad acquisire i dati ambientali con una frequenza prefissata o variabile, sincronizzare le “letture” e inviare tutto ad un “gateway” che esporterà i valori raccolti in un formato compatibile con l'archiviazione in un database e la visualizzazione con un browser
Dati pubblici
TUTTI i parametri acquisiti dai mote verranno archiviati in appositi database e resi pubblici attraverso un sito web, che potrà essere creato appositamente e reso perfettamente aderente alle nostre esigenze, oppure usufrendo dei servizi come Pachube.com (the Internet of Things)