monitoraggio ambientale a basso costo - 2

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L'aria di S. Maria Capua Vetere F. M. Taurino Monitoraggio ambientale a basso costo (TECNICAMENTE...)

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Una rete di sensori wireless per il monitoraggio ambientale e della qualità dell'aria a Santa Maria Capua Vetere (bozza tecnica).

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L'aria di S. Maria Capua Vetere

F. M. Taurino

Monitoraggio ambientale a

basso costo

(TECNICAMENTE...)

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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

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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

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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

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WaspMote - 1

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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

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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)

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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)

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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....

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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)

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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

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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

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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

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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)