Il monitoraggio remoto del Radon

Architettura Hardware

Ing. Stefano Guatieri

Wireless Sensor Network for a Radon Concentration Measurement System

INTERREG (Uninsubria, ARPA)

Committente

Presentazione

23 Aprile 2013

Data

Progetto

Capo progetto

Prof. Ivan Defilippis

Scaletta presentazione

-Introduzione al progetto

-Il sensore di Radon-Il sensore di Radon

-Requisiti del progetto

-Soluzione

-Lavori futuri

Il Radon in Svizzera

Progetti centro competenze radon SUPSI

-Inquinamento radon negli edifici prima e dopo il risanamento energetico

-misurazione del radon nelle abitazioni certificato minergie nella svizzera-misurazione del radon nelle abitazioni certificato minergie nella svizzera

-Radical Progetto INTERREG

-Misurazioni a corto termine( misurazione orientativa)

-Radon in Azerbaijan e Slovenja, progetto SCOPES

Link centro competenze radon SUPSI:

http://www.supsi.ch/dacd/ricerca/centri-

competenza/radon/ricerca.html

http://www.bag.admin.ch

Dipartimento tecnologie Innovative

La strategia del Dipartimento tecnologie innovative

-Ricerca applicata per garantire un flusso continuo di risultati-Ricerca applicata per garantire un flusso continuo di risultati

-Progetti di sviluppo con industrie e servizi esterni

-Introduzione di prodotti innovativi sul mercato

Link al dipartimento tecnologie innovative:

http://www.dti.supsi.ch

Wireless sensor networkINTERNET RADON WEBSITE

ACCESS

POINTWSN

FTP COMMUNICATION

Il sensore RADIM 5B

Vantaggi rispetto ai competitori

Alta sensibilità

Basso costo

Radim 5B data-logger

Measures Air radon concentration

Time of 1 measurement 1 hour

Operating time 360 days

Data reading standard USB port

Control button and 3 LED

Produced by Jiří Plch-SMM (Prague)

Principi del Radim+

SENSOR & COM MODULE

RADIM +

RADIM 5B

SENSOR & COM MODULE

USB

Requisiti Radim +Operation time is estimated to be from four to six months

Few options in configuring the system

plug and play styleplug and play style

Dimensions: 40x30x20 cm3

Additional Environmental sensors:

Scnario tipico

Access

GSM/GPRS

WIFI

RADIM+

Access

point

RADIM+ETH

WLAN

WLAN

ETH

Scenario Tipico

WLAN

WLAN

RADIM+

WLAN

RADIM+

Access pointADSL

WLAN

ETH RADIM+ETH

WLAN RADIM+

ETH

Tecnologie di comunicazione

Communication Technologies

Powerline Ethernet

Wired

GPRS Zigbee

Wifi Bluetooth

Wireless

Modularità

BATTERY

TEMPERATURE

SENSOR

PRESSURE SENSOR HUMIDITY

SENSOR

RF (Zigbee) GSM/GPRS

RADIM 5B

USB Host

Power ManagementGPS

Real Time ClockSD CARD

Criteri per lo sviluppo dell’hardwareWireless Sensor Network System:

Additional GPIO External memory

USB Host controller RF module

Wi-Fi module I2C, SPI or UART interfacesWi-Fi module I2C, SPI or UART interfaces

Power management Battery: Lithium battery or NiMH/Nicd

Real time clock

Microcontroller on the Wireless Sensor Network

Program memory: starting from 96KB to 512KB

RAM memory starting from 12KB

Board operating current on standby: around 200uA

Selezione dell’hardware

Waspmote boardCore microcontroller ATmega1281

Core memories 8KB SRAM, 4KB EEPROM,

128KB Flash, SD card 2GB

Radio module XBee type socket(802.15.4, Radio module XBee type socket(802.15.4,

ZigBee, Wi-Fi, Bluetooth,

GSM / GPRS, 3G, RFID).

External interfaces UART, SPI, I2C, PWM, USB and

GPIO.

Power supply Lithium Batteries

Software Open Source API to program

using high level functions

Manufacturer Libelium

Zigbee radio module

Bandwith: 2.40GHzBandwith: 2.40GHz

OSI protocol 802.15.4

Supported protocol ZigBee

Modulo GPRS

Model SIM900 by SIMCOM

Protocols FTP,SMTP,TCP/IP,URL

Dimensions 24mm x 24mm x 3mm

Power supply 3.4V – 4.5V

GPRS data downlink max. 85.6kbps

GPRS data uplink max. 42.8kbps

SIM interface Support SIM card: 1.8-3V

Frequenza di upload

Modalità di configurazione

Tre tipi di configurazione possibili

MODE 1: Single cluster

MODE 2: Simple network

MODE 3: Complete configuaration

Modalità 1

RADIM 5B WASPMOTE(SINGLE CLUSTER)USB

GPRS UPLOAD/DOWNLOAD

Remote parameterization of reading time(min 1 upload every hour, max 1 upload every day )

Remote reset(clear error) of the RADIM 5B

Put on/off RADIM 5B remotely

RADIM 5B WASPMOTE(SINGLE CLUSTER)USB

Modalità 2

WASPMOTE(AC-PT)

GPRS UPLOAD/DOWNLOADXBee

Remote parameterization of reading time(min 1 upload every hour, max 1 upload every day)

WASPMOTE(RADIM+)

RADIM 5B

XBee

WASPMOTE(RADIM+)

RADIM 5B

XBee

Modalità 3RADIM+ 1

RADIM+ 5

Complete configuration

Remote definition of a Network of clusters

Multi-hop protocol

GPS module implementation

GPRS or WIFI RADIM+ 2

RADIM+ 3

RADIM+ 4

ACCESS

POINT

Lavori futuri

Meshlium as Access-point forthe mode 3 configuration

Over-the-air-programming fornetwork commissioning

Grazie per la vostra attenzioneGrazie per la vostra attenzione