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Rete di sensori

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Rete di sensori

Messaggioda Foto UtenteOpi57 » 23 lug 2023, 14:20

Ciao gente,
in mio amico geologo mi ha chiesto come potrebbe essere realizzata una rete di sensori distribuita in una zona ampia qualche centinaio di metri se non un chilometro. La mole di dati è contenuta e quindi la trasmissione sarà occasionale (es. una volta al giorno) ma e' imperativo un basso consumo per fare durare le batterie il più a lungo possibile. Le potenze in gioco sarebbero quindi basse e sotto la soglia di eventuali permessi. Quale frequenza e quali moduli scegliereste?
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[2] Re: Rete di sensori

Messaggioda Foto UtenteThEnGi » 23 lug 2023, 16:03

Troppo generiche come specifiche.

Così a pelle dire LORA, ma se sono sotto terra diventa dura trasmettere (lo deduco dal geologo :mrgreen: )

Con l'azienda con cui lavoro si era sviluppato dei sensori sotteranei (misurazione temperatura), ma si andava sul posto con uno strumento tipo ricerca metalli. E con una spirale li si alimentava e con l'altra si ricevevano i dati.

C'era anche una versione senza antenna di ricezione da lasciare sul posto per una ricarica più profonda.

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[3] Re: Rete di sensori

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 23 lug 2023, 18:06

Il contesto di utilizzo ed il tipo di dati raccolti determina la possibile tecnologia usata.

Se ad esempio fossero interrati, come dice ThEnGi , le normali trasmissioni non servirebbero, salvo che le antenne potessero sporgere dal terreno, ma non sarebbe possibile farlo in un'ambiente pubblico (il primo che ci cammina sopra senza fare attenzione ti spiana le antenne)

Stessa cosa per l'alimentazione, potresti usare pannellini solari per mantenere in carica le batterie, ma se sei in un posto pubblico, rischi che il primo che passa torni a casa con un bel mazzolino di pannelli solari :mrgreen:

Diverso il caso di un terreno privato e recintato, dove potresti mettere entrambe le cose.

Se poi devono trasmettere solo una o due volte al giorno, e solo pacchetti di dati, il loro funzionamento sarebbe assimilabile, per tipologia e frequenza di utilizzo, a quello dei telecomandi, quindi potrebbero avere anche potenze un po maggiori, il problema li sarebbe che il ricevitore non potrebbe confermare la ricezione, quindi rischieresti di perdere dei dati (vero, si possono trasmettere pacchetti di dati ripetuti, e poi fare un controllo dopo la ricezione, ma ci sarebbe sempre un certo margine di rischio).

Se invece fosse un posto in cui la persona incaricata di raccogliere i dati si puo recare almeno una volta ogni tanto, forse si potrebbero usare dei modulini bluetooth gestiti da un software scritto su misura ... ad esempio, i moduli rimangono in attesa a bassa potenza, solo in ricezione, finche' non vengono "interrogati", la persona che deve raccogliere i dati si reca sul posto, fa una scansione attiva dei moduli, li interroga uno ad uno, ogni modulo quando richiesto trasferisce i dati della propria memoria al PC, il PC controlla che ci sia tutto e conferma la ricezione, il modulo riceve la conferma che la trasmissione e' andata a buon fine e cancella la memoria dati per il prossimo ciclo di rilevamenti, rimettendosi in attesa.

Il vantaggio di quest'ultimo sistema e' che oltre ad avere la conferma della ricezione dei dati, potrebbero passare anche diversi giorni senza letture (quando i moduli vengono letti, scaricano al PC tutto il contenuto della memoria del sensore, che potrebbe essere anche quello di diversi giorni consecutivi, secondo il tipo di dati), mentre lo svantaggio e' che servirebbe pur sempre che qualcuno si rechi sul posto ogni tanto per recuperare i dati ... per contro, i sensori potrebbero anche essere fabbricati in modo da poter essere interrati (con il modulo bluetooth appena sotto la superfice, in quel caso), ed installati anche in posti pubblici, in modo da rimanere nascosti alla vista.

Ma torniamo sempre al fatto che non sappiamo quali sensori sono e quali dati devono registrare :mrgreen:
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.
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[4] Re: Rete di sensori

Messaggioda Foto UtenteOpi57 » 24 lug 2023, 7:44

Grazie per le risposte. Il contesto esattamente non lo conosco ma mi ero figurato di creare una rete di scatoline poggiate a terra, collegate a sensori adatti allo scopo del momento e connesse vi radio ad un'unità master che colleziona i dati. Per ora lascerei cadere la bidirezionalità. Quello che mi premeva era la scelta delle frequenze e dei moduli che la potessero gestire economicamente
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[5] Re: Rete di sensori

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 24 lug 2023, 8:19

In alternativa al LORA (che forse è meglio) c'è il sistema Zigbee:
https://en.wikipedia.org/wiki/Zigbee

Penserei anche a un obsoleto sistema collegato a filo (4 conduttori) RS485, magari così esiste un solo punto di alimentazione e non si deve cambiare periodicamente le batterie a tutti i nodi.
Ma la problematica vale uno studio e magari una tesi, consigliamo quasi a casaccio.
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[6] Re: Rete di sensori

Messaggioda Foto UtenteThEnGi » 24 lug 2023, 8:35

Opi57 ha scritto: Quello che mi premeva era la scelta delle frequenze e dei moduli che la potessero gestire economicamente


Ormai economicamente trovi tutto, a meno di applicazioni specifiche trovi tutto !
Serve avere i parametri precisi del progetto, passare da 100m a 1km fa una differenza enorme che potrebbe includere o escludere alcune tecnologie.
Idem l'alimentazione se sempre disponibile o a batterie.
Insomma prima di dare un indicazione servono le idee precise su cosa fare.

MarcoD ha scritto:consigliamo quasi a casaccio.


Senza il quasi (parlo per me) :mrgreen:
Se vai di cablato potresti valutare anche TCP/IP su lan cablata, ma sono tutte fantasie :mrgreen:

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[7] Re: Rete di sensori

Messaggioda Foto Utenteluxinterior » 24 lug 2023, 8:37

Rispolvero un vecchio acronimo coniato da un utente del forum
DID (Date I Dati) Praticamente impossibile rispondere leggendo i tuoi interventi
Con una trasmissione una volta al giorno potresti anche ipotizzare un "banale" wifi si accende trasmette si spegne
Mia esperienza su 2.4GHz se ci sono ostacoli (nel mio caso una siepe) nel mezzo il segnale degrada moltissimo
Su 2.4GHz c'è lo standard 802.15.4 alla base dei vari Zigbee Openthread ecc.. che dovrebbe aiutare il basso consumo. Sono reti di tipo mesh quindi la distanza diventa un problema relativo i vari nodi ritrasmettono i dati dei nodi vicini (a scapito della velocità che in questo caso mi pare no nsia un problema)
Se i vari trasmettitori sono accessibili li puoi accendere tu quando devono trasmettere se devono farlo in autonomia in una rete mesh è un pelino incasinato Non conosco i protocolli citati sopra ma penso abbiano la possibilità di gestir ei lbasso consumo. Io ho usato dei moduli Digi su rete poprietaria DigiMesh.
Per la frequenza da utilizzare tutto dipende da come sono messi questi sensori le frequenze possibili sono
2.4Ghz 910/868MHz 433MHz. L'ultima è un classico di telecomandi ecc.. che adesso si stanno spostando su 910/868 Alcune nazioni usano 910 altri europa compresa 868. Quindi se l'applicazione avrà mercato modniale devi prevedere due versioni del prodotto.
Io non ho capito se cerchi qualcosa "ready to use" o devi sviluppare tu il prodotto. Nel secondo caso non si può non citare EPS32 Hai uan radio Bluetooth nel caso tu andassi a scaricare i dati punto per punto con un tuo terminale. Una radio 2.4Ghz con infiniti protocolli Wifi OpenThread EspNow. Espressif ti permette anche di realizzare reti mesh Wifi in cui ogni nodo ha i ldoppio ruolo di STA/AP. MA inutile continuare se tu cerchi roba pronta.
Come già chiesto dai colelghi sopra:
Installazione in campo libero o in presenza di ostacoli ?
Possibile utilizzare una rete mesh a scapito della velocità di trasmissione ?
Possibile utilizzare moduli radio "energivori" Tanto sembra che li accendi pochi secondi al giorno ?
Possibile memorizzare tutto localmente su memoria tipo SD che uno va a sostituire ogni tot così si evit aun sacco di rogne oppure devi avere un controllo remoto dei dati ?
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[8] Re: Rete di sensori

Messaggioda Foto UtenteOpi57 » 24 lug 2023, 12:47

Il discorso è vago perché non ci sono idee precise. Non è un'applicazione particolare ma uno strumento che andrebbe utilizzato alla bisogna. Le distanze possono arrivare a 1km ma il discorso della rete mesh mette il problema in secondo piano. Escluderei lan 485 wifi per la poca praticità o per la complessità. Interessante è l'uso delle bande dei radiocomandi sempre che la distanza coperta arrivi al km con moduli economici. Comunque grazie per l'attenzione
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[9] Re: Rete di sensori

Messaggioda Foto Utenteboiler » 24 lug 2023, 17:47

Questi lo fanno in modo professionale e in basso a pagina 11 elencano le tecnologie che usano:
https://www.geopraevent.ch/wp-content/u ... 2_EN-1.pdf

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[10] Re: Rete di sensori

Messaggioda Foto Utenteedgar » 24 lug 2023, 17:51

Opi57 ha scritto:un mio amico geologo mi ha chiesto...

Ho un cugino che si diletta di elaborazione motori, l'ultima volta che mi ha coinvolto in una situazione simile è stata una specie di fabbrica del duomo, con richieste che variavano di giorno in giorno. #-o

Il discorso è vago perché non ci sono idee precise

Caso abbastanza tipico. Se ti posso dare un consiglio obbligalo :mrgreen: a buttare giù una specifica di COSA bisogna misurare, poi si può pensare di cercare di capire COME
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