Automazione e Strumentazione
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Luglio/Agosto 2013
INDUSTRIAL WIRELESS
speciale
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architetture Mesh.
Le WSN (
Wireless Sensor Network
) e WSan (
Wireless
Sensor Actuator Network
) sono dunque reti
ad hoc
a basso
costo utilizzate per il rilevamento, l’elaborazione e la trasmis-
sione dati. L’impiego delle reti wireless è in costante aumento
per la
sostituzione di cablaggi
e nell’installazione di
micro-
sensori
usati per monitorare impianti civili e industriali.
Nelle realizzazioni indoor e outdoor, le
WSan
vengono rea-
lizzate per integrare sistemi di termoregolazione (HVAC,
temperatura, umidità), monitoraggio ambientale (terra, aria,
acqua), agrindustria (microclima, irrigazione, luce), misure
industriali (accelerometri, vibrazioni, pressioni), robotica
(sensori di posizione e coordinamento), monitoraggio struttu-
rale (gallerie, dighe, ponti), domotica (sistemi di sicurezza e
controllo) e automazione edifici (interruttori, sonde, valvole,
comandi, allarmi).
Nel settore
Oil & Gas
le reti wireless sono costituite da
sistemi RTU
(Remote Terminal Unit), dispositivi intelligenti
e sensori che contribuiscono a migliorare l’efficienza della
produzione, il monitoraggio delle emissioni ambientali, la
gestione tempestiva di allarmi e la raccolta di informazioni.
I fattori tecnologici che ne stanno favorendo lo sviluppo
sono la miniaturizzazione dei componenti elettronici e degli
apparati, i bassi consumi elettrici e l’introduzione di standard
interoperabili (
WirelessHart
,
Isa SP100
). Oltretutto i sensori
wireless rappresentano la soluzione ottimale per acquisire
dati in prossimità di pozzi e piping distribuiti su vaste aree,
dove è assente la rete di alimentazione elettrica. Collegati fino
a decine di kilometri a sensori alimentati a batterie, gli appa-
rati RTU possono inviare dati ai centri di controllo tramite
ponti radio, reti GSM, GPRS o satellitari. Hanno così origine
sistemi territorialmente complessi e distribuiti, con
architet-
ture Mesh
, in grado di realizzare comunicazioni in tempo
reale tra apparati periferici e centri di supervisione.
Altre tecnologie di comunicazione come
ZigBee
si usano in
applicazioni che necessitano di copertura a lunga distanza,
lunga durata di funzionamento, larghezza di banda inferiore.
Una WSN ZigBee può funzionare per anni con batterie alca-
line standard e trasferire un numero di dati ridotto. ZigBee
può offrire opzioni fino a 1 km grazie al supporto di router.
Per quanto riguarda la topologia di rete, è necessario consi-
derare il collocamento dei punti di accesso o dei gateway e la
distanza massima dall’infrastruttura di rete a un nodo finale o
dispositivo.
Nell’acquisizione dati wireless sono utilizzate anche altre tec-
nologie per le operazioni di networking, datalogging e rileva-
mento dati dal campo tramite sensori.
Bluetooth
, ad esempio,
è una tecnologia a basso consumo energetico che consente
la connessione di dispositivi a corto raggio e lo scambio di
dati con velocità massima raggiungibile uguale a 1 Mbps.
Molto interessante, soprattutto per gli adattatori per Pc e le
interfacce di sensori e datalogger, lo sviluppo della tecnologia
Wusb
(Wireless Usb): un’estensione senza fili di Usb a corto
raggio.
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