Informazioni, quando
l'acquisizione é
intelligente!
Sistemi di telemetria integrati
GSM - WSN
Milano, 23 aprile 2013
SOMMARIO
2
SCENARIO GLOBALE
Dati di produzione
Ore produttive
Eventi (allarmi, blocchi)
Raccolta dati
Manuenzione perdiodica
Statistiche
…
3
LA SOLUZIONE WIRELESS INTEGRATA
Vantaggi
• Un solo dispositivo
• Nessun software di installazione
• Un solo «livello di sviluppo»
Metodo
Applicazioni Embedded = Hardware + Applicazione (Firmware)
Risultati
Presupposti per applicazioni dedicate a HMI basate su nuove tecnologie
SMART e al «Cloud Computing»
CPU
3GM
WSN
I/O
4
DESIGN SOFTWARE
INTEGRAZIONE
I/O
Campo
Logica
Gestione
Logica
di
controllo
I/O
comm.
Task HMI
Task PLC
PLC CFG
libreria
modem
FW (System Mngr)
servizio
modem
driver WSN
SO
driver USB
WSN CTRL
HW
USB CTRL
SEMPLICITÀ
Pagine
grafiche
3G Modem
SMS
TCP/IP
5
APPLICAZIONE TIPICA: TELELETTURA
Un sistema accessibile wireless che sia:
• Attivo
in grado di acquisire dati e generare autonomamente azioni in base
ad una logica programmata
• Indipendente
non legato a vincoli di infrastruttura
• Economico
un unico dispositivo con caratteristiche hardware e software «outof-the-box»
6
COMUNICAZIONE IP WIRELESS - RETI GPRS
Traffico dati Machine-Machine
esempio tariffa 50MB/mese per <10€/mese
campionatura per telelettura in continuo:
x1
x2
x10
x30
Giorno
1,6MB
3MB
16MB
48MB
Ora
70KB
140KB
700KB
2,1MB
Minuto
1,2KB
2,5KB
12KB
48KB
50MB/mese > 1.200Byte/minuto
10.000 I/O digitali al minuto
600 I/O analogici 16bit (0-65535)
7
COMUNICAZIONE IP WIRELESS - CONNESSIONE
Traffico TCP/IP
Sempre connesso
Connessione controllata
Trasmissione in continuo
Alto traffico
Device raggiungibile
Dati aggregabili
Tematiche di riferimento
Tematiche di riferimento
Continuità non garantita
Gestione connessione
IP dinamico
Connessione da input remoto
IP non pubblico
Logiche di raggruppamento
Bidirezionalità
Prevalenza modo «client»
8
CONFIGURAZIONE CONNESSIONE 3G
9
CONTROLLO MODEM VIA SMS
No setup
No driver
No codice
Modem connected
Disconnected!
Connected!
IP Address XX.XX.XX.XX
System Manager
disconnect
connect
status
servizio
modem
SO
driver USB
HW
USB CTRL
3G Modem
SMS
TCP/IP
10
SERVIZI TCP/IP
Servizi disponibile in modalità modem ONLINE
•
FTP Server
Sistema operativo
•
Web Server
Task collegato a task PLC
•
Mail servizio SMTP
Libreria task PLC
•
Modbus server
Libreria task PLC
•
Debugger
Task PLC
•
Monitor Remoto
Task HMI
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APPLICAZIONE PLC PER GESTIONE SMS
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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)
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ESEMPIO DI INTEGRAZIONE
Pagine
grafiche
Logica
Logica
I/O
Task HMI
stack
TCP/IP
I/O
Campo
Gestione
di controllo
comm.
Task PLC
PLC CFG
libreria
modbus
modem
FW
servizio
modem
driver WSN
SO
driver USB
WSN CTRL
HW
USB CTRL
3G Modem
SMS
TCP/IP
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INTEGRAZIONE DI PRODOTTI
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Esempio: applicazione per controllo
sensori/attuatori
ZigBee
parameters
ZigBee project
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SCENARI APPLICATIVI
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