Centro di Acquisizione ed
Elaborazione Dati (CAED)
Giuseppe Mendicino, Giuseppe De Marco,
Andrea Luci, Alfonso Senatore
Arcavacata di Rende 22 Febbraio 2013
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DELLA CALABRIA
WP 6.1 – Acquisizione dati: architettura del sistema
Attività Elementare
AE 6.1.1 Analisi delle WSN
presenti in letteratura
AE 6.1.2 Supporto alla scelta
dei dispositivi
Inizio
Fine
Stato
01/02/2012
29/02/2012
Terminata
29/02/2012
Terminata
01/02/2012
AE 6.1.3 Modalità invio dati
01/03/2012
31/03/2012
Terminata
AE 6.1.4 Modalità
connessione e scambio dati
01/04/2012
30/04/2012
Terminata
AE 6.1.5 Testing piattaforma
acquisizione WSN
01/03/2012
31/12/2012
Da prolungare
AE 6.1.6 Architettura CAED
01/02/2012
31/12/2012
Terminata
AE 6.1.7 Trattamento dei dati
01/05/2012
31/12/2012
Da modificare
AE 6.1.8 Event Log System
01/04/2012
31/12/2012
Terminata
AE 6.1.5 – Testing piattaforma acquisizione WSN
OR 3
Simulatore
OR 5
OR 6
OR 2
TD
Group
WSN
Laboratorio
OR 2
Artese
OK
OR 2
Strago
OK
OR 3
UNIFI
AE 6.1.5 – Testing piattaforma acquisizione WSN
Nodo Coordinatore
WsnLAB
AqSink
AqServ
LewisDB/CAED
Firmware Realizzato:
Processi implementati:
1. Radio ZigBEE
1. AqSink, client di AqServ,
2. Frammentazione
comunicazione in protocollo
Messaggio
TCP/IP
3. Sensori Puntuali
2. ZBFetcherSender, comunica
4. Recupero Messaggi
con la WSN in protocollo
5. Ricezione Comandi Remoti
ZigBee
AqServ:
1. Servizio di Acquisizione dei
Dati dai nodi concentratori
delle WSN;
2. Mediatore tra le reti di
monitoraggio e la base dati
LewisDB
Modalità di Comunicazione: TCP/IP Socket Stream
Scambio Asincrono dei messaggi
Multipiattaforma
AqServ
Formato JSON per invio messaggi
Alert di carattere tecnico (acquisizione)
Formato
JSON dei Messaggi
{
'hops': '1,2,3,4', 'sink_insert_datetime': '2013-03-12 14:44:50',
'message': '[0013A200408C9D03 13-3-6 12:9:52 #sample] x:26,y:6,z:985 -int_temp:26.2 -bat:65\n ; '
}
Invio Comandi CAED to WSN
•Scambio comandi attraverso AqServ
•Formato di tipo JSON
•Attesa di ricezione della conferma dal Sink
AE 6.1.5 – Testing piattaforma acquisizione WSN
Simulatore
OK
OR 3
UNIFI
OK
OR 3
OR 5
OR 6
OR 2
Strago
?
?
OR 2
Artese
?
OR 2
TD
Group
?
OK
?
WSN
Laboratorio
Registrazione dei dispositivi e dei sensori all’interno di LEWIS
Compilazione del modulo MRD013
• Definizione dello staff di lavoro (riferimenti)
• Definizione dei dispositivi (end-device, nodo concentratore, nodo coordinatore)
• Definizione dei sensori (accelerometro, termometro, radar, scatterometro, ecc.)
Dispositivo/Sensore Registrato:
1. Invio dei dati
2. Scambio Messaggi CAED /
WSN
3. Validazione del CAED dei
messaggi
MRD013
LewisDB
Dispositivo/Sensore NON
Registrato:
1. Nessun Scambio dati con il
CAED
MODULO: MRD013
Staff di Competenza
Gruppo di Lavoro o Società di Appartenenza
Referente tecnico (Nome e Cognome)
Data Compilazione
Email
Contatto Telefonico
Ogni Staff che si occupa della
rete di monitoraggio deve
produrre e mettere a
disposizione del CAED il
modulo MRD013 compilato.
Scheda da replicare per ogni dispositivo
Tipo Dispositivo
Identificativo Univoco
Prodotta da
Ogni rete di monitoraggio
Nome Modello
avente n dispositivi deve
essere corredata da n schede Versione Software/Firmware
di registrazione di dispositivi. Modelli sensori montati
Coordinate di Posizionamento
Operante in WSN (Nome Rete)
MODULO: MRD013 – SCHEDA DISPOSITIVI
Tipo di Dispositivo
• End Device, Router, Coordinatore, Gateway, Sink.
Identificativo univoco
• Mac Address
Prodotto Da
• Indicare il produttore (nel caso di dispositivo acquistato) o lo staff
nel caso di dispositivo prodotto da un’attore del progetto
Nome Modello
• Nome del modello del dispositivo (e.g. Waspmote)
Versione Software/Firmware
• es. CAED 0.5
Modelli Sensori Montati
• Lista di sensori che sono operativi nel dispositivo (LIS3LV02DL,
SHT75)
MODULO: MRD013 – SCHEDA SENSORI
Produttore Hardware
Scheda da replicare per ogni sensore
Prodotto da
•Accelerazione
•Spostamenti/Velocità
•Livello di Falda
•Potenza Retrodiffusa
• ecc.
Tipo di Misurazione
%, g, °C, mm, m
Unità di Misura
Modello
Nome del modello
(LIS3LV02DL,
SHT75)
Variabili della Misurazione
Range Acquisizione
Link web datasheet
[-20;80]; [0;1000]; [-2024;2024]
x,y,z; temp; prec; h_fald
http://URL
AE 6.1.7 – Trattamento dei Dati
Sensori Puntuali: trattamento dei dati ed inserimento all’interno della Base Dati
delle acquisizioni dei sensori puntuali
Acquisizione
Estrazione
Validazione
Archiviazione
Procedura Testata con la rete di Laboratorio
Sensori Areali: in corso di definizione da parte dell’ OR 3 del formato dei dati
?
1.
Dati Grezzi
2.
Dati Elaborati
3.
Dati Puntuali o Array di Dati
?
?
WP 6.1 – Acquisizione dati: architettura del sistema
Attività Elementare
Inizio
Fine
Stato
AE 6.1.5 Testing piattaforma
acquisizione WSN
01/03/2012
01/06/2013
Prolungata
AE 6.1.6 Architettura CAED
01/02/2012
31/12/2012
Terminata
AE 6.1.7a Trattamento dei dati
(sensori puntuali)
01/05/2012
01/06/2013
Prolungata
AE 6.1.7b Trattamento dei dati
(sensori areali)
01/04/2013
01/09/2013
Da Aggiungere
AE 6.1.8 Event Log System
01/04/2012
31/12/2012
Terminata
AE 6.1.9 Acquisizione
Integrazione e Test
01/07/2013
01/10/2013
Da Aggiungere
Test della piattaforma di Acquisizione con tutte le reti
di monitoraggio del progetto
WP 6.2 – Elaborazione Dati
Attività Elementare
Inizio
Fine
Stato
AE 6.2.1 Sviluppo del sistema
di analisi e validazione dati
01/06/2012
01/10/2013
Da sdoppiare
AE 6.2.1 Sviluppo del sistema
di analisi e validazione dati
(sensori puntuali)
01/06/2012
01/10/2013
In corso
AE 6.2.2 Sviluppo del sistema
di analisi e validazione dati
(sensori areali)
01/04/2013
01/10/2013
Non Iniziata
AE 6.2.3 Sviluppo del sistema
di consultazione dei dati
01/06/2012
01/10/2013
In corso
AE 6.2.4 Integrazione con i
modelli di preannuncio
01/04/2012
01/10/2013
Non Iniziata
AE 6.2.5 Test Sistema
01/07/2013
01/10/2013
Non Iniziata
AE 6.2.1 – Sviluppo del sistema di analisi e validazione dati
(Sensori Puntuali)
Nodo Coordinatore
AqServ
AqSink
Creazione Oggetto
AqMessage
Validazione
Header:
[0013A200408C9D8C 2013-03-04 10:42:00 #sample]
Content:
-x:77.76,y:85.00,z:81.41 -temp:22.6 -bat:52%
Header
Content
True
False
Header Extraction Rules
1. Validazione identificativo di rete
Tabella Dinamica
SI
Validazione
NO
1. Orfano
2. Evento
Tabella: Orfans
NO
1. Recuperabile
2. Evento
Tabella: Recoverables
NO
1. Recuperabile
2. Evento
Tabella: Recoverables
Schema Messages
Tabella: w1_id-MAC
Tabella: w2_id-MAC
SI
2. Validazione datetime
Validazione
3. Validazione tipo messaggio
Messaggio
Autenticato
SI
Validazione del Content
Validazione
Content Extraction Rules
4. Validazione sample e watch
Tabella Dinamica
SI
Valori
Coerenti
NO
1. Evento
Schema Acquisitions
Tabella: w1_id-MAC_TipoMisura_Variabili_TipoMessaggio
Tabella: w2_id-MAC_TipoMisura_Variabili_TipoMessaggio
…
5. Validazione Status, Ack, Response, Warning
Tabella Dinamica
SI
Valori
Coerenti
NO
1. Evento
Schema Acquisitions
Tabella: w1_id-MAC_TipoMessaggio
Tabella: w2_id-MAC_TipoMessaggio
…
FINE: Validazione del Messaggio TERMINATA
Unità Geomorfologiche
monitorate (UGM)
Cosenza
Unità Geomorfologiche
non monitorate (UG)
Per ogni tratto autostradale da monitorare
Definizione delle Unità Geomorfologiche
1.
2.
3.
4.
5.
Nome dell’Unità Geomorfologica
Descrizione
Estensione
Bbox dell’Unità
Relazione con il TAS
Relazione Dataset TAS
Altilia
Sub Unità Geomorfologica
Per ogni unità geomorfologica n Sub Unità
Geomorfologiche
Relazione con la Unità Geomorfologica
Eredita la relazione con il TAS ed il dataset per
la rappresentazione su WebGIS
Relazione con il TAS
Relazione
Dataset TAS
Relazione con le Reti di Monitoraggio
Identificazione se la UG è monitorata (UGM) o
non monitorata (UG)
Classificazione Sub Unità Geomorfologiche
Unità Geomorfologiche (UG)
Sub Unità Geomorfologiche (SUG)
Classificazione delle tipologia franosa
secondo standard
(Crudens & Varnes, 1996) – (AGS, 2002)
Caratteristiche geometriche delle frane rappresentative delle Sub Unità Geomorfologiche
1.Larghezza superficie di rottura
2.Lunghezza superficie di rottura
3.Profondità superficie di rottura
4.Direzione della superficie di rottura
1. Velocità di spostamento della frana
2. Tipologia di movimento
3. Tipologia del materiale: roccia, terra, detrito
4. Stato di Attività: attivo, riattivo, quiescente, inattivo …
5. Distribuzione dell'Attività: avanzante, retrogressiva, allargamento …
SCUG – Sistema di Controllo delle Unità Geomorfologiche
Relazione
Sub Unità Geomorfologiche
Reti di Monitoraggio
Modello di Intervento
Modelli di Preannuncio
WSN 1
WSN 2
Tipo
Nome
URL
Regionale
Trigrs, Geotop
http://URL
Locale
SUSHI, Sciddica
http://URL
Esecuzione e controllo dei modelli
in remoto
Formato dei dati e validazione/elaborazione Sensori Areali
• Formato dei dati per inserimento in LewisDB
• Definizione di algoritmi per estrarre il contenuto informativo ai fini dell’Early
Warning
• Rappresentazione degli output dei sensori areali (CAED)
Test Piattaforma di Acquisizione con gli altri attori del progetto
• Compilazione modulo MDR013
• Test con nodo concentratore delle varie tipologie di reti (CAED + Reti OR 2, 3, 5)
Integrazione dei modelli di preannuncio (OR 4) in LEWIS
• Definizione degli input/output dei modelli
• Gestione in remoto dei modelli
• Eventuali test di verifica da condurre da parte del CAED
Sistema di allerta (WP 8.1) per l’attivazione dei livelli di criticità
• Procedure per l’attivazione dei livelli di criticità
• Scambio messaggi con il CCC (CAED + CCC)