19 Dicembre 2011

Reti WSN e applicazione in fase di incendi forestali

Luigi La Torre

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Problema

• Centinaia di migliaia di ettari distrutti ogni anno

• 94 persone morte nel 2007 in Grecia e California

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Obiettivo

• Costruire sistemi che individuino un incendio tempestivamente

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Approccio

• Image processing:– Video camera/ Foto camera– Satellite

• Network:– Wireless Sensor Network

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Problematiche WSN

• Scalabilità e reliability del sistema

• Comunicazione tra i vari nodi

• Consumo energetico

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Architettura del sistema

1. Comunicazione

2. WSN

3. Stazione centrale

Server

Router

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Comunicazione (1) ZigBee

802.15.4Bluetooth 802.15.1

Wi-Fi 802.11b GPRS/GSM

Battery Life (days) 100-1000+ 1-7 1-5 1-7

Bandwidth (kbps) 20-250 720 11000+ 64-128

Range (meters) 1-500+ 1-10+ 1-100 1000+

Key Attributes

Reliable, Low Power, Cost-

effective

Cost, Convenience

Speed, Flexibility Reach, Quality

System Resource 4KB-32KB 250KB+ 1MB+ 16MB+

Application Focus

Monitoring & Control

Cable Replacement

Web, Video, Email

WAN, Voice/Data

1. UniplanTabella protocolli1

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Comunicazione (2)

• ZigBee (802.15.4):– Basso consumo: 21 mA Rx - 29 mA Tx 1

– Duty cycle: 99% sleep– Estensibile

• Strategie per la definizione di path

1. Fonte

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Comunicazione (3)

• MRMS (Multipath Routing Multiple Sink)1

1. MRMS

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Waspmote (Libelium)1

• 92 tipi di composizione• Batteria: 6600mA - 13000mAH• Consumi:– ON: 9 mA– Sleep: 62 µA– Hibernate: 0,7 µA

• Range:– 50 mW => 7000 m– 2 mW => 500 m

• Costo: 100 - 200 €1. Libelium

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Stazione centrale

• Analizza i dati provenienti dai nodi sensore

• Avverte il pronto intervento indicando la zona in cui è scattato l’allarme

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Costo tecnologico

• Waspmote (Gases + GPS)

150 €

• Per una superficie di 400 ha

30.000 €

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Valutazione sistema

• Scalabile

• Reliability alta

• Cost-effective

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Grazie