Study Case
Esempio di wireless sensor
network in un vigneto
Introduzione I
 I viticoltori esperti sanno da sempre che grappoli
raccolti da aree diverse all’interno dello stesso vigneto
possono produrre vini di differente qualità.
 Anche quando fattori biologici come cloni e vitigni sono
identici, la qualità delle uve, il loro grado di
maturazione e il vino che si ottiene da esse sono
influenzati, oltre che dalle diverse tecniche colturali, da
sottili differenze nelle caratteristiche del vigneto che
includono, ad esempio, la natura geologica del suolo,
le sue capacità drenanti, il microclima, la pendenza e
l’esposizione in rapporto con l’andamento climatico; i
fattori agronomici, d’altra parte, influenzano
chiaramente la vigoria del vigneto.
Introduzione II
 I grappoli sono quindi molto sensibili all’ambiente
circostante e, in modo particolare, al livello di
insolazione a cui sono sottoposti. Utilizzando tecniche
di rilevamento wireless, i viticoltori possono
determinare, con una precisione che si spinge fino ad
aree di metri, le zone dove la copertura fogliare è
troppo (o troppo poco) sviluppata e i grappoli sono
sottoesposti (o sovraesposti) alla luce del sole.
 In fase di raccolta, l’utilizzo di dati rilevati consente ai
viticoltori di pianificare le strategie di vendemmia per
raccogliere i grappoli al momento più appropriato e
avviare alla vinificazione uve con analogo livello di
maturazione
Introduzione III
 O per ottenere mosti differenziati anche all’interno di
uno stesso vigneto, a partire dalle caratteristiche
organolettiche che dovranno caratterizzare il vino che
verrà prodotto.
 A più lungo termine, il supporto tecnico-operativo
fornito dall’applicazione di tecniche di rilevamento alla
viticoltura assiste il viticoltore nella formulazione di
pratiche colturali ottimali (irrigazione, potatura,scelta
del tipo di impianto, miglioramento dei suoli) in termini
di miglioramento anno dopo anno, della produzione.
Background
 Vigneto di un ettaro
 Terreno estremamente diversificato per varietà di
suolo, esposizione al sole e all’acqua. Almeno 12
distinte aree
 Produzione di uva tipo Cabaret Sauvignon
 Scarsità di acqua.
Irrigazione nel vigneto
Installazione Iniziale
 Monitoraggio dell’acqua per le viti.
 1 piattaforma wireless con 3 sensori in ognuno dei
4 blocchi di irrigazione.
 2 piattaforme wireless con sensori di pressione al
collettore di irrigazione,pre filter e post filter.
Installazione nel vigneto
• In ogni postazione:
• 2 sensori per umidità delTerreno,
a 30 e 60 cm.
• 1 sensore di temperatura per
calibrazione sensori di umidità.
Collettore di Irrigazione
Piattaforma wireless
• 433MHz
• 2 batterie 1,5 Volt
• Vari sensori disponibili
Alimentazione
 Tempo di vita massimo per batterie 2 mesi
con 10 minuti di intervallo di campionamento
Mappa della rete
13 nodi nel 2005, attualmente 18
Dati umidità terreno
 Rosso = umidità terreno a 30 cm
 Verde = umidità terreno a 60 cm
 Innaffiamneto frequente e breve mantiene l’acqua in
superficie
Dati di temperatura
Software I
 Codice per le piattaforme wireless sviluppato in C.
 Sulle piattaforme viene installato un sistema operativo
unix-like
 Le piattaforme wirelless vengono configurate
opportunamente secondo il tipo di sensori
 Una volta attive costituiscono una rete hash multihop
 Il gateway centrale è costituito da un pc
Software II
 Sul server centrale è presente un database Postgresql
 I dati sono visibile tramite una applicazione web
sviluppata con php
 La gestione della rete di sensori avviene anche essa
tramite applicazione web
 E disponibile analogamente applicazione client server
Software III
 La tecnologia wireless proposta si basa su sensori
radio.
 Il sistema è costituito da sensori di vario tipo
(temperatura,pressione,umidità,luce,
magnetismo,accelerazione,gps)
Software IV
 Formano una rete tra loro e opportunamente programmati
colloquiano con un server, che raccoglie i dati da loro trasmessi
in un database, cui si può accedere con una applicazione web o
client server.
 Tramite tale applicazione é possibile sia gestire la rete, cioè
controllarne lo stato in caso di eventuali guasti , sia analizzare e
graficare i dati che si ritiene rilevanti, attivando le opportune
procedure nel caso si verificano degli eventi prestabiliti ( ad
esempio la temperatura di una zona aumento sopra un livello
fissato di soglia).
Conclusioni I
 Il sistema di dati raccolti da reti wireless può essere
integrate in un più ampio sistema; quale ad esempio
webgis,e-collaboration ed agricoltura di precisione
Conclusioni II
I campi di applicazioni di reti wireless
sono molteplici:
 Agricoltura
 Monitoraggio Ambientale
 Applicazioni Mediche
 Intrusion Detection
 etc
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