Tecnologia LoRaWan
Acquisizione dati da sensori per sistemi di monitoraggio
ambientale, geotecnico e strutturale
LoRa ovvero acronimo di “long range” identifica una tecnologia wireless (senza fili) utilizzata nella comunicazione dei dispositivi IoT (internet delle cose). Questi dispositivi, generalmente sensori ma anche attuatori ovvero che operano azioni, funzionano nella maggioranza dei casi a batteria con un consumo bassissimo. Esistono moltissime categorie di sensori, i più comuni sono: rilevatore di temperatura, umidità, conducibilità del suolo, livello di falda acquifera, accelerometro, etc. Come attuatore, l’esempio più comune è la presa elettrica comandata. I dati (pochissimi byte) inviati dai sensori ad intervalli di tempo programmabili vengono inviati a dei gateway (raccoglitori di segnali radio). Qui entra in gioco la tecnologia LoRaWAN (passaggio dei dati su reti WAN, internet). I gateway comunicano ad un “network server” chi sono i vari concertatori e relative autorizzazioni ad operare (oltre ai dati ricevuti dai sensori), e da qui le informazioni arrivano ad un “application server” dove tutti i dati possono essere gestiti per una “umana comprensione e analisi”.
Descrizione di una soluzione LoRaWAN
I dispositivi LoRaWAN utilizzano in Europa la banda 863-870 MHz anche se è possibile lavorare sui 433 MHz.
Esempio di sensore (inclinometro)
I sensori sono programmabili, operano in autosufficienza per anni e si limitano ad inviare brevi stringhe di dati nel tempo, stringhe che possono essere ascoltate anche a distanza di chilometri in campo aperto.
Esempio di gateway
Esempio di contenuto della rilevazione del sensore (payload): frm_payload:”01756403cf61dd1b00850000″
In un’infrastruttura LoRaWAN si utilizzano appositi gateway (dispositivi hardware) che si occupano di trasferire i dati raccolti da una serie di sensori verso il cloud o comunque su un server remoto utilizzando una connessione cablata, tramite WiFi o una connessione dati cellulare. Generalmente il gateway è ubicato in posizione strategica affinchè possa “ascoltare” tutti i sensori, è dotato di antenna e di alimentazione continua (sempre acceso).
Esempio di network server
Chi autorizza i sensori ad operare in una specifica applicazione (soluzione di monitoraggio), li abbina a specifici gateway e riceve le informazioni acquisite è il “network server”. Può essere fisico, ovvero installato localmente in una infrastruttura attinente i sensori (o dentro il gateway stesso) o in cloud, in remoto. È un software di gestione delle informazioni che ha supervisione dell’intero impianto di rilevazione.
L’ultimo passaggio è riservato alla pubblicazione delle informazioni affinchè siano umanamente comprensibili, ci sia permesso fare delle analisi e se richiesto una certa storicità dei dati (attraverso database), attivare in casi specifici delle procedure di allarme (es. l’innalzamento del livello di un corso d’acqua, una preoccupante inclinazione di una parete, una temperatura che supera delle soglie di attenzione). Si parla quindi di “application server” o applicazioni che possono risiedere su specifici dispositivi (dal server in cloud a pagine web su di un sito raggiungibili anche dal proprio smartphone) e visionabili da qualsiasi luogo, in maniera pubblica o privata (attraverso credenziali riservate).
Esempi di trattamento (pubblicazione) delle informazioni ricevute da alcuni sensori LoRaWAN.
Pubblicazione delle informazioni rilevate dal sensore TILT – Inclinometro in abbinamento a temperatura e umidità nello stesso luogo.
Controllo specifico delle funzionalità del sensore.
Bencini Informatica si occupa di gestire l’intero processo legato alla costruzione di una soluzione di monitoraggio LoRaWAN che prevede l’acquisizione e configurazione dei sensori (anche in loco) e dei gateway per la trasmissione dei dati su varie tipologie di infrastruttura di rete (4G, WIFI, etc.), l’implementazione del network server e delle applicazioni necessarie alla visualizzazione dei dati ricevuti attraverso procedure proprietarie e appositamente programmate o con soluzioni commerciali. I dati finali sono analizzati dai professionisti dei settori interessati, quali Ingegneri e Geologi per gli ambiti geotecnici, Periti tecnici per i monitoraggi ambientali, Enti preposti, etc. Ogni applicazione LoRaWAN (soluzione completa) è specifica in funzione delle richieste di monitoraggio necessarie. L’impiego di molteplici infrastrutture di rete che concertano tra loro permette il controllo remoto di ogni dispositivo arrivando a fornire al cliente una completa panoramica delle rilevazioni necessarie. Bencini Informatica è partner attento all’evoluzione tecnologica, sensibile alle richieste del cliente e professionista da tanti anni nel settore informatico.
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David Bencini
Responsabile commerciale
Francesco Leoni
Responsabile tecnico
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Digital Specialist & Project manager
