WIRELESS O CABLATO
Scegliere una soluzione che impieghi una rete di sensori wireless rispetto a sensori cablati è abbastanza semplice. A parte i casi in cui si è costretti alla scelta wireless per l'impossibilità di cablatura, i calcoli e le considerazioni da effettuare sono le seguenti:
costo_infrastruttura = costo del gateway della la rete di sensori wireless;
costo_cablaggio = costo del cablaggio comprensivo di manodopera, canaline e cavi;
costo_nodo = costo del nodo wireless;
N = il numero di sensori da collocare
La rete di sensori wireless è conveniente quando:
costo_infrastruttura + N * costo_nodo < N * costo_cablaggio
Dalla formula precedente risulta evidente che per pochi sensori è vantaggiosa la soluzione cablata.
E' necessario comunque considerare alcuni fattori che possono alterare la nostra semplice formula:
- rilocabilità - un nodo wireless può facilmente essere spostato da un punto ad un altro senza praticamente alcun costo e addirittura senza perdere "dati" mentre nel caso del cablaggio è necessario spendere nuovamente denaro per ricablare il sensore;
- robustezza - la distruzione accidentale di un nodo non provoca ulteriori danni in quanto la rete wireless si riconfigura automaticamente avendo per sua natura percorsi alternativi e senza perdita di dati mentre i sensori cablati a valle di quello distrutto smetteranno di trasmettere i dati fino al ripristino della rete.
- semplicità - l'inserimento di un nuovo nodo in una rete wireless significa solo inserire le batterie e un paio di click nel software di interfaccia del gateway: il sensore viene riconisciuto automaticamente.
Il costo dei sensori non viene preso in considerazione in quanto necessari in ambedue i casi con l'eccezione di nodi wireless con già integrato il sensore stesso (temperatura, umidità, PIR, contatti ON/OFF, contatori di impulsi, ecc.)
TEMPERATURA/UMIDITA'
Monitoraggio dei centri di elaborazione dati
Con la crescita di potenza degli elaboratori e l’aumento della loro velocità, i server sono diventati sempre più piccoli, ma generano sempre maggior calore. Quando questi server sono posti in rack, il surriscaldamento può diventare preoccupante, così come il livello di umidità. L’interruzione dell’attività di un server può costare la perdita di migliaia di euro anche se per pochi minuti! E' possibile monitorare i vostri server con un sistema a sensori wireless collocandoli ovunque sia necessario e spostandoli anche durante il loro funzionamento. In questo modo avrete un controllo dell’efficacia del vostro sistema di raffreddamento ed identificherete le aree critiche che possono essere sotto-areate oltre alla emissione di allarmi nel caso vengano superati i livelli di soglia impostati.
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Monitoraggio dei sistemi di refrigeramento e incubatori
Materiale deperibile, come cibo refrigerato o congelato, prodotti farmaceutici, analisi di laboratorio richiedono un controllo in tempo reale della temperatura e dell’umidità. Qualsiasi anomalia della temperatura potrebbe causare gravi danni e, se non è generato un allarme in tempi strettissimi, potrebbe non essere nemmeno notata la variazione rendendo però medicinali o campioni non più utilizzabili. Lo stesso si può dire di incubatori e sistemi di sterilizzazione: significa avere la certezza che il ciclo lavorativo o di sterilizzazione sia stato completato correttamente.
Per la conformità alle norme ISO9000 e FDA CFR21 PART 11 è necessario monitorare i parametri ambientali dei luoghi di produzione ed immagazzinamento.
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Monitoraggio nei laboratori di analisi
La norma ISO/IEC 17025, "Criteri generali per la competenza dei laboratori ad eseguire prove e/o tarature delle apparecchiature" per i laboratori di analisi certificati, richiede esplicitamente:
"
5.3 Condizioni ambientali
.....
5.3.2 Il laboratorio deve controllare, gestire e registrare le condizioni ambientali in conformità alle specifiche, ai metodi e alle procedure relative o quando influenzano la qualità dei risultati. Particolari precauzioni devono essere prese, per esempio, nei riguardi di sterilità biologica, polvere, disturbi elettromagnetici, radiazioni, umidità, alimentazione elettrica, temperatura, livello sonoro e di vibrazione, in funzione delle relative attività tecniche. Le prove devono essere interrotte quando le condizioni ambientali hanno un effetto tale da comprometterne i risultati.
5.3.3 Deve esserci una separazione efficace fra i settori vicini in cui si svolgono attività incompatibili
Controllo degli accessi, procedure di pulizia e manutenzione, registrazioni di temperatura, ecc.
...
"
Con le reti di sensori wireless e il software OnCall "controllare, gestire e registrare" le condizioni ambientali è immediatamente disponibile. Il software OnCall oltre a controllare e registrare costantemente tutti i parametri rilevati dalla rete wireless permette di gestire gli eventi con l'emissione di allarmi e/o l'esecuzione di azioni, per esempio, l'accensione di un condizionatore d'aria. Per le aziende certificate ISO9000 è inoltre possibile la generazione di report e gestire le non conformità.
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Conservazione di opere d’arte
Per la conservazione delle opere d’arte è ormai consolidata l’importanza di disporre di misure in continuo dei principali dati climatici predisponendo una raccolta di dati organica che copra lunghi periodi per permettere di adottare decisioni legate agli andamenti stagionali. E' inoltre importante che la collocazione dei sensori in ambienti di valore storico e artistico non sia invasiva evitando la posa di cavi.
Oltre a temperatura e umidità può essere necessario monitorare grandezze quali la luce, le vibrazioni, gli scostamenti ed altre ancora. Per questo particolare ambito, oltre a saper “leggere” i dati raccolti, è necessario adottare le azioni correttive che si rendessero eventualmente necessarie.
Monitoraggio in Agricoltura
I fattori climatici determinano le condizioni in cui è favorito l’insorgere di alcune malattie delle piante o l’attacco da parte di specifici parassiti. Monitorare il PH, la temperatura e l’umidità dell'aria e del suolo forniscono indicazioni utili per effettuare trattamenti preventivi e mirati, con un notevole risparmio economico e ambientale delle sostanze chimiche utilizzate. Inoltre integrando questi monitoraggi in un sistema di supporto alle decisioni è possibile aumentare la qualità e quantità della raccolta.
Fattori climatici e maggiori consumi hanno sottolineato l'importanza dell'acqua: monitorare l'umidità e la temperatura del suolo a diverse profondità permette di irrigare le colture utilizzando le risorse idriche nel modo migliore, risparmiando l'acqua ed l'energia per trasportarla.
Nemo ha stretto un accordo con una società specializzata nel settore, Rinnovando S.r.l., che ha sviluppato una interessante software per il monitoraggio delle serre.
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BUILDING AUTOMATION - SICUREZZA
Applicazioni
I sistemi di supervisione in ambito di Building Automation permettono di controllare con efficienza l'edificio, garantendo oltre al monitoraggio continuo dell'energia elettrica, dei consumi e delle performance degli impianti, i livelli di comfort desiderati, attraverso un preciso controllo dei parametri ambientali, della ventilazione, della qualità dell’aria e dei livelli di illuminazione, integrando anche la sicurezza intesa come rilevazione incendi, controllo accessi, dispositivi anti-intrusione e così via. L'integrazione completa tra questi software applicativi e i nostri prodotti wireless forniscono il modo meno costoso ed immediatamente disponibile per implementare un sistema di supervisione.
Monitoraggio della corrente elettrica e dei consumi energia elettrica, gas e acqua
Attraverso sensori di rilevazione della corrente, del voltaggio e dei consumi si è in grado di fornire indicazioni puntuali ed affidabili sull'utilizzo dell'energia elettrica sia in termini di manutenzione predittiva degli apparati che di consumi.
Corrente continua e alternata, trifase o monofase, da 1A a 2.000A, è possibile monitorare Volt, Ampere, frequenza, potenza attiva e reattiva ed altri parametri ed avere in tempo reale tali valori disponibili sul proprio PC.
Con linterfacciamento dei generatori di impulsi collegati ai contatori delle utenze del gas e acqua è possibile monitorare tutti i consumi.
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Condizionamento dell'aria
La corretta e precisa rilevazione dei parametri di un impianto (es. valori di soglia di temperatura, umidità, pressione, …), il controllo della regolazione degli stessi in funzione delle stagionalità, delle fasce orarie e della presenza di personale, le logiche di funzionamento appropriate nello spegnimento ed avviamento impianti, oltre a garantire le condizioni di benessere desiderate consentono di ottimizzare il consumo energetico. Il controllo della qualità dell’aria, la segnalazione della presenza di gas quali il biossido o il monossido di carbonio forniscono indicazioni precise per una migliore ventilazione con un risparmio di energia. E’ possibile persino tarare la ventilazione sul numero probabile di personale all’interno dell’edificio basandosi sui livelli di CO2 all’interno di specifiche stanze dell’edificio.
Scarica il case study dello Zoo di Pittsburgh
Illuminazione
L’innovazione tecnologica in ambito di apparecchi di illuminazione e dei relativi sistemi di supervisione oltre ad avere benefiche ripercussioni sui consumi direttamente collegati al livello di luminosità, presenta ulteriori benefici indiretti quali ad esempio una migliore produttività del lavoro ed un contenimento delle temperature. La corretta integrazione tra l’impianto di illuminazione da un lato ed i sistemi di monitoraggio e controllo permettono di ottenere interessanti efficienze limitando sprechi energetici.
Sicurezza di aree
Le reti di sensori wireless supportano i sensori a contatti (quali sensori per porte e finestre, sensori di vetro rotto, PIR, etc.), il modo più sicuro ed economico di controllare un’area. Sono stati integrati molti sensori della Notifier quali sensori di fumo e termovelocimetrici, gas, Atex, pulsanti manuali di segnalazione incendio, rilevazione perdita liquidi, ecc.
Anche per quanto riguarda il controllo antincendio, biologico, chimico o radioattivo all’interno di un edificio possono essere monitorati e contemporaneamente: possono essere installati sensori che possono individuare in tempo reale una potenziale minaccia e lanciare l’allarme, proteggendo ampie aree, sia interne che esterne agli edifici.
Scarica il case study di Intermarine
AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
La piattaforma di una rete di sensori wireless con il suo robusto protocollo di rete, anche in ambienti dell’industria dove è tipico un alto grado di disturbi o interferenze radio, fornisce una soluzione a costi contenuti per controllare lo stato di processi industriali e di produzione. Tale rete si integra con le strutture di controllo esistenti, permettendo il monitoraggio grandezze relative a macchinari di produzione anche non modernissimi.
Naturalmente i trasduttori collegati ai nostri nodi devono possedere la robustezza e la stabilità idonee per essere installati nell’ambiente prescelto, che potrebbe anche essere ostile (temperature estreme, presenza di sostanze corrosive, presenza di forti campi elettrici e magnetici, radioattività, ecc.).
Esempi di uso della rete wireless sono il controllo del livello e della temperatura di un serbatoio, la presenza e il livello di concentrazione in un ambiente di un particolare gas, la variazione di pressione in una conduttura, la quantità di luce, il controllo dei consumi di corrente, di vari tipi di gas, di acqua ecc.
Tutte queste grandezze monitorate da una unica rete e da un unico applicativo, in modo modulare e scalabile e con un grande risparmio di energia e di costi.
Scarica il case study di Intermarine
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MANUTENZIONE PREDITTIVA
La manutenzione predittiva, attraverso misure ed analisi effettuate sul macchinario, determina con un altissimo grado di affidabilità reali delle condizioni di funzionamento, anche dei singoli componenti.
La misura delle temperature, delle vibrazioni, del consumo elettrico, acustica permettono di riconoscere con anticipo i componenti che iniziano a degradarsi o l'insorgere di malfunzionamenti consentendo di pianificare gli interventi manutentivi compatibilmente con la produzione e con l'approvvigionamento dei ricambi.
L'efficacia della manutenzione predittiva dipende anche dalla quantità di dati raccolti, dalla frequenza delle misure e dai dati costruttivi caratteristici dei macchinari disponibili.
I nostri nodi possono connettere a seconda dei casi accelerometri, estensimetri, sensori induttivi e capacitivi, termocoppie, luxmetri, ecc., rilevano i dati con la frequenza desiderata, impostando anche delle soglie complesse, e li memorizzano in un database per i necessari confronti con i dati caratteristici predefiniti dell'apparato.
Un esempio d'uso della rete wireless è il controllo della temperatura dei motori elettrici riportato nel seguente case study.
Scarica il case study del centro nucleare
