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Informazioni, quando l'acquisizione é intelligente!
Sistemi di telemetria integrati GSM - WSN
Milano, 23 aprile 2013
2
SOMMARIO
SCENARIO GLOBALE
3
Dati di produzioneOre produttive
Eventi (allarmi, blocchi)Raccolta dati
Manuenzione perdiodicaStatistiche
…
4
LA SOLUZIONE WIRELESS INTEGRATA
CPU 3GM I/O
Vantaggi• Un solo dispositivo• Nessun software di installazione• Un solo «livello di sviluppo»
MetodoApplicazioni Embedded = Hardware + Applicazione (Firmware)
RisultatiPresupposti per applicazioni dedicate a HMI basate su nuove tecnologie SMART e al «Cloud Computing»
WSN
5
HW
DESIGN SOFTWARE
SO driver USB
FW (System Mngr)
driver WSN
Task HMI Task PLC
Pagine grafiche
PLC CFG libreria modem
Logica I/O
Gestione comm.
WSN CTRL USB CTRL
servizio modem
Campo SMS TCP/IP
INTEG
RA
ZIO
NE
SE
MP
LIC
ITÀ
I/O 3G Modem
Logica di controllo
6
APPLICAZIONE TIPICA: TELELETTURA
Un sistema accessibile wireless che sia:
• Attivoin grado di acquisire dati e generare autonomamente azioni in base ad una logica programmata
• Indipendentenon legato a vincoli di infrastruttura
• Economicoun unico dispositivo con caratteristiche hardware e software «out-of-the-box»
7
COMUNICAZIONE IP WIRELESS - RETI GPRS
Traffico dati Machine-Machineesempio tariffa 50MB/mese per <10€/mese
campionatura per telelettura in continuo:
50MB/mese > 1.200Byte/minuto10.000 I/O digitali al minuto600 I/O analogici 16bit (0-65535)
x1 x2 x10 x30
Giorno 1,6MB 3MB 16MB 48MB
Ora 70KB 140KB 700KB 2,1MB
Minuto 1,2KB 2,5KB 12KB 48KB
8
COMUNICAZIONE IP WIRELESS - CONNESSIONE
Traffico TCP/IP
Sempre connesso
Trasmissione in continuo
Device raggiungibile
Connessione controllata
Alto traffico
Dati aggregabili
Tematiche di riferimento
Continuità non garantita
IP dinamico
IP non pubblico
Bidirezionalità
Tematiche di riferimento
Gestione connessione
Connessione da input remoto
Logiche di raggruppamento
Prevalenza modo «client»
9
CONFIGURAZIONE CONNESSIONE 3G
10
HW
CONTROLLO MODEM VIA SMS
SO driver USB
System Manager
USB CTRL
servizio modem
SMS TCP/IP
3G Modem
No setupNo driverNo codice
Connected!Modem connectedIP Address XX.XX.XX.XX
Disconnected! connectstatusdisconnect
11
SERVIZI TCP/IP
Servizi disponibile in modalità modem ONLINE
• FTP ServerSistema operativo
• Web ServerTask collegato a task PLC
• Mail servizio SMTPLibreria task PLC
• Modbus serverLibreria task PLC
• DebuggerTask PLC
• Monitor RemotoTask HMI
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APPLICAZIONE PLC PER GESTIONE SMS
13
WSN - CARATTERISTICHE
•Wireless Sensor Networks - Reti di Sensori Wireless
• ZigBee è il protocollo di scambio dati tra sensori wireless• Standard aperto (www.zigbee.org)• Wireless
• 2,4 GHz e 868MHz
• Low Power• Sleep Mode (20uA)• Wake-on-packet
• Diverse topologie di rete• Point-to-point• Star• Mesh
• Profili di funzionamento standard o privati• Home Automation• Smart Energy• Altri
• Distanze dell’ordine di 10-100 m• Possibilità di estendere la distanza (km) con stadi di amplificazione
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WSN - VANTAGGI
• Funzionamento sensori a batteria possibile per anni
• Funzionamento con meccanismi di recupero dell’energia meccanica (energy harvesting)
• Costi contenuti di acquisto ed installazione
• Interoperabilità con dispositivi di produttori diversi grazie ai Profili
• Facilità di installazione grazie alla mancanza di cavi
• Ogni nodo ha capacità di instradare i pacchetti verso nodi vicini (autorouting)
Possibilità di impiego su vaste aree a costi contenuti Funzionalità di ricerca dei nodi nella rete (discovery)
15
HW
ESEMPIO DI INTEGRAZIONE
SO driver USB
FW
driver WSN
Task HMI Task PLC
Pagine grafiche
PLC CFG libreria modem
Logica I/O
Gestione comm.
WSN CTRL USB CTRL
servizio modem
Campo SMS TCP/IP
I/O 3G Modem
stack TCP/IP
Logica di controllo
libreria modbus
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INTEGRAZIONE DI PRODOTTI
17
Esempio: applicazione per controllo sensori/attuatori
ZigBee project
ZigBee parameters
18
SCENARI APPLICATIVI