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Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

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NIDAYS 2010 Presentation

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Acquisizione da Sensori Wireless

Distribuiti con NI LabVIEW

Massimiliano Banfi

Systems Engineers Manager

National Instruments Italia

Page 3: Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

Il Wireless è Ovunque

Monitoraggio

Ambientale

Monitoraggio

Strutturale

Misurazioni

Industriali

Page 4: Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

I Vantaggi dell’Acquisizione Wireless

• Riduzione dei costi e dei tempi d’installazione

• Riduzione dei costi di manutenzione

Riduzione

Costi

• Ottimizzazione dei processi di misura

• Accesso ai dati sempre e ovunque

• Diminuzione dei tempi di fermomacchina

Incremento

Efficienza

• Superamento delle limitazioniinfrastrutturali e di potenza

• Risoluzione di problemi nuovi o precedentemente inaffrontabili

Monitoraggio

Ovunque

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La Piattaforma Wireless NI

Wireless MeasurementsWireless Test

Wireless DAQ NI WSNPXI RF Third Party

Page 6: Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

Basso Consumo. Affidabilità.

Wireless Sensor Networks.

• Basso consumo

Fino a 3 anni di durata con 4 batterie

AA

• Affidabile

Protocollo NI WSN e mesh routing

• Wireless Sensor Networks

Acquisizioni remote wireless

Page 7: Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

Cos’è una Wireless Sensor Network

(WSN)?

Page 8: Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

Cos’è una Wireless Sensor Network

(WSN)?

End NodesMesh Router

Mesh Router

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NI WSN-9791Wireless Sensor Network Ethernet Gateway

Caratteristiche

• 2.4 GHz, IEEE 802.15.4 radio

• 10/100 Ethernet

• Collega fino a 36 nodi d’acquisizione

• Portata in campo aperto fino a 300 m

• Alimentato con 9 a 30 VDC

Specifiche

• Fattore di forma compatto 2U

• Installazione a pannello o DIN rail

• Dati industriali

• Temperatura operativa -30 a 70 ºC

• 50 grms shock 5 g vibrazione

• LED di Stato

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NI WSN-3202 e NI WSN-3212Wireless Sensor Network Measurement Nodes

2.4 GHz IEEE 802.15.4 radio

• Portata in campo aperto fino a 300 m

• Fino a 3 anni di durata con 4 batterie AA

• Alimentazione opzionale con 9 a 30 VDC

• Configurabile come router mesh

• Quattro linee I/O digitali bidirezionali

• Dati industriali• Temperatura operativa -40 a 70 ºC

• 50 grms shock 5 g vibrazione

Node Analog

Input

Digital

I/O

Sample

Interval

(secondi)

Sample Rate

(campioni/

minuto)

Risoluzione

(bits)

Caratteristiche

NI WSN-3202

Nodo Acquisizione

Analogica

4 4 1 60 16 Sensor power: 20 mA at 12 V

Input Ranges: ±10 V, ±5 V, ±2 V,

±0.5 V

NI WSN-3212

Nodo Acquisizione

Termocoppia

4 4 2 30 24 Supports types J, K, R, S, T, N, B,

E

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Accessori NI WSN e Starter Kit

• Protezione per esterni– IP 65 outdoor rating

– Pressacavo di I/O per fili dicollegamento con l’esterno

– Antenna esterna

• NI WSN Starter Kit– WSN-9791 Ethernet Gateway

– 2 nodi programmabili

– Sensori e accessorid’alimentazione

– Software di ValutazioneLabVIEW

– Guida Introduttiva

NI WSN-3291

NI WSN Starter Kit

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Integrazione con NI Measurement

& Automation Explorer (MAX)

• Configurazione di rete

• Aggiunta/rimozione nodi WSN

• Configurazione del canale

wireless

• Update del firmware

• Configurazione dei nodi come

router

NI WSN Software

Page 14: Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

Integrazione con i progetti LabVIEW

• Autodetect dei nodi WSN

• Drag-and-drop delle variabili

NI WSN Software

Page 15: Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

NI WSN Demo

• Configurazione WSN in NI MAX

• Estrazione dati con NI LabVIEW

Page 16: Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

Implementare un sistema WSN con

LabVIEW• Connessione a nodi d’acquisizione WSN NI e 3e parti

• Integrazione di misure wireless con PAC NI

• Centinaia di funzioni native

• Interfacce utente integrate

• Web services sicuri

• Connettività Database

• Generazione di report

Page 17: Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

Implementare un sistema WSN con

LabVIEW• Connessione a nodi d’acquisizione WSN NI e 3e parti

• Integrazione di misure wireless con PAC NI

• Centinaia di funzioni native

• Interfacce utente integrate

• Web services sicuri

• Connettività Database

• Generazione di report

<

Aggiungi la logica con una programmazione grafica

intuitiva

Page 18: Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

LabVIEW WSN Module Pioneer

• Aumenta la durata delle batterie

– Invia solo dati significativi (soglie, media, banda morta)

– Adatta le frequenze di campionamento e di trasmissionealle condizioni operative

• Esegui analisi di tipo custom

– Converti dati grezzi in informazioni significative

– Interfacciati coi sensori

• Riduci i tempi di risposta con processi decisionaliembedded

– Controlla gli attuatori senza interagire con l’host

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Page 20: Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

LabVIEW WSN Module Pioneer

Aggiungi la logica con la

programmazione grafica

• Modifica il comportamento del nodo

• Invia gli aggiornamenti del codice via

etere

Page 21: Integrare Reti Di Sensori Wireless Wsn E Sistemi Cablati Per La Realizzazione Di Sistemi Di Monitoraggio Remoto E Controllo

Aree d’Applicazione del Wireless

Monitoraggio

Ambientale

Monitoraggio

Strutturale

Misurazioni

Industriali

Process

Monitoring

Aria/

Clima

Acqua/

Suolo

Power

Monitoring

Solar

Monitoring

Wind Farm

Monitoring

Machine

Condition

Monitoring

Indoor

Monitoring

Structural

Health

Monitoring

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ni.com/wireless

Wireless MeasurementsWireless Test

Wireless DAQ NI WSNPXI RF Third Party

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