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L’utilizzo di tecnologie di radiolocalizzazione
satellitare (Global Positioning System), sistemi di
navigazione inerziale, protocolli di comunicazione
consolidati (GSM/GPRS, ZigBee, Bluetooth) e tecniche di
recovering dei dati, rende il sistema MoniCA
estremamente flessibile, di facile installazione, ed
efficace anche in condizioni critiche dovute ad assenza
di copertura satellitare e/o GPRS.
MoniCA trova immediata applicazione nel monitoraggio di
flotte aziendali e, per le sue specificità, nell’ambito
del trasporto di merci pericolose. Grazie ad un sistema
di sensori intercambiabili integrati in una rete wireless caratterizzata da bassi consumi energetici ed
elevata affidabilità, esso è in grado di rilevare le
condizioni di viabilità e monitorare, in tempo reale,
indicatori di pericolo quali temperatura, umidità
relativa, pressione, concentrazione di gas nocivi,
livello di radioattività, shock meccanici ed
inclinazioni del mezzo di trasporto. Tutto ciò al fine
di salvaguardare i mezzi monitorati, i conducenti, le
merci trasportate, l’ambiente e, conseguentemente, il
cittadino e la qualità della sua vita.
MoniCA si compone dei seguenti sottosistemi:
MoniCA Terminal
Realizza una rilevazione in tempo reale dei parametri
relativi allo stato delle merci trasportate ed effettua
un tracciamento del mezzo lungo il percorso.
Il MoniCA Terminal è un sistema di monitoraggio
distribuito dotato di opportuni sensori, configurabili
in funzione della sostanza pericolosa da trasportare.
Esso è costituito da una serie di Nodi Sensori ed un
Nodo Centrale, collegati tra loro attraverso una rete
wireless basata su protocollo di telecomunicazione
ZigBee, derivante dello standard IEEE 802.15.4.
L’utilizzo di una rete senza fili presenta indubbi
vantaggi in termini di facilità di installazione e di
efficienza del sistema.
Ciascun Nodo della rete, alimentato a batteria, è
equipaggiato con sensori che rappresentano lo stato
dell’arte nel campo sensoristica, facilmente
intercambiabili. Sono previsti sensori di temperatura,
umidità relativa, pressione atmosferica, monossido di
carbonio, benzene, metano, radiazioni ionizzanti. Sono
state implementate soluzioni innovative per la gestione
dei consumi energetici al fine di prolungare l’autonomia
di funzionamento dell’intera rete.
Il sistema presenta un dispositivo inerziale (Nodo INS)
integrato all’interno della rete di sensori. Esso,
integrando i dati rilevati da accelerometri, giroscopi e
magnetometri consente, attraverso algoritmi sviluppati
ad hoc, di filtrare i dati di radiolocalizzazione GPS;
di effettuare il tracking anche in assenza di copertura
satellitare, per brevi intervalli di tempo; di
monitorare i parametri meccanici del mezzo.
Il Nodo Centrale rappresenta il modulo principale del
MoniCA Terminal. Esso gestisce la rete di sensori,
verifica in tempo reale la presenza di eventuali
situazioni di pericolo, invia periodicamente i dati
rilevati verso il MoniCA Center su rete GPRS, invia i
dati verso il MoniCA Mobile attraverso protocollo
Bluetooth, implementa un web server per la
visualizzazione dei dati e la configurazione dei
parametri di configurazione, accessibile attraverso
interfaccia ethernet, memorizza i dati acquisiti su un
supporto rimovibile di tipo Secure Digital.
MoniCA Center
Raccoglie i dati provenienti dal MoniCA Terminal, li
analizza in tempo reale e predispone, qualora necessario
ed interagendo con il MoniCA Moblie, appropriate azioni
di mitigazione dei rischi insorti o di contenimento dei
problemi verificatisi.
Il MoniCA-Center è costituito da un Portale Web che
consente di interagire con tutte le funzionalità del
sistema di sensori. Il MoniCA-Center permette di
gestire: l'utenza del sistema e della rete di veicoli e
dei sensori installati; mostrare tabelle e grafici di
sintesi sulle rilevazioni, aggiornate in tempo reale;
geolocalizzare su mappa i veicoli e le informazioni di
sintesi rilevate. L'applicazione è realizzata
utilizzando le ultime tecnologie in fatto di
programmazione web: l'uso della tecnica Ajax conosciuta
con il nome “Comet” permette al MoniCA-Center di dotarsi
di funzionalità real-time senza la necessità di passare
per un refresh continuo della pagina web. Il lavoro di
raccolta dei dati, provenienti dai dispositivi tramite
una connessione GPRS, viene svolto da un demone linux
(applicazione server in ambiente Unix) in grado di
rimanere in attesa per ricevere/inviare dati da/verso
gli apparati di sensoristica e da/verso le altre
componenti del Center.
Utilizzando un modello decisionale il Center è in grado
ricevere ed incrociare i dati territoriali e quelli
relativi allo stato della merce e del mezzo per
elaborare piani di intervento atti a risolvere le
situazioni di emergenza verificatesi. L'esperienza
accumulata arricchirà il “Catalogo Rischi e Piani
d'intervento“ per permettere una sempre più accurata
elaborazione dei piani d'intervento.
Realizza un rete wireless di monitoraggio distribuito
caratterizzata da elevata flessibilità ed affidabilità e
bassi consumi energetici. La rete.
MoniCA Mobile
Guida il mezzo lungo il percorso assegnato, consentendo
al conducente di monitorare in tempo reale lo stato dei
sensori, allertandolo prontamente al verificarsi di una
condizione anomala e fornendogli le indicazioni per la
mitigazione dei rischi.
Si tratta di un’applicazione che sfrutta le ultime
tecnologie disponibili in ambito mobile permettendo il
monitoraggio in tempo reale della rete sensoristica
posta sul mezzo. Tutto ciò è possibile grazie alla
sinergia che deriva dall’utilizzo di dispositivi touch
screen basati su Windows Mobile insieme al software di
navigazione TomTom Navigator 6 e allo standard di
comunicazione Bluetooth.
Il progetto ha visto la collaborazione di gruppi di
lavoro interdisciplinari con competenze tecnico
scientifiche, gestionali ed industriali, provenienti dal
mondo accademico e dal tessuto imprenditoriale.
In particolare hanno rivestito un ruolo essenziale nella
progettazione e realizzazione dei sistemi prototipali,
due società spin-off del Politecnico di Bari e
dell’Università di Bari, Microlaben S.r.l e Ser&Practices
S.r.l. che hanno curato rispettivamente la componente
elettronica e le componente informatica del sistema
MoniCA.
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