Sindaco, Simone
(2019)
Progetto di un nodo multi-sensore LoRaWAN per la stima del fabbisogno idrico in agricoltura.
[Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in
Ingegneria elettronica [LM-DM270]
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Abstract
Il lavoro svolto si pone come obiettivo la progettazione di un nodo multi-sensore per la stima del fabbisogno idrico in agricoltura, nell'ambito del progetto SWAMP (Smart Water Management Platform) nato da una cooperazione tra Unione Europea e Brasile.
Il dispositivo studiato consente l’accesso di più sensori ad una piattaforma di monitoraggio distribuita attraverso il protocollo LoRaWAN; in particolare può controllare fino a sei sensori ed il suo funzionamento è automaticamente ri-configurabile in rapporto al numero di sensori connessi, grazie al sistema di Insertion Detection implementato.
Il progetto si è svolto in diverse fasi: in un primo momento sono stati studiati lo stato dell’arte, il protocollo di comunicazione usato e il sensore supportato dal nodo. È stata poi affrontata la fase di progettazione vera e propria, sia a livello hardware che firmware, in cui ci si è preoccupati di ottimizzare il nodo in termini energetici, in modo da estenderne il tempo di vita.
A tal proposito sono state effettuate alcune scelte per quanto riguarda l'architettura e il funzionamento del dispositivo e si è intervenuti sia a livello firmware, sia attraverso soluzioni circuitali. Il dispositivo è stato equipaggiato con la componentistica elettronica necessaria a gestire l'alimentazione, effettuare il controllo e la gestione dei sensori, elaborare i dati acquisiti ed inviarli tramite la rete LoRaWAN.
Alla fase di progettazione è seguita quella di test, in cui è stato verificato su breadboard il corretto funzionamento del dispositivo, servendosi di alcuni tool forniti dalla piattaforma open-source The Things Network.
Il nodo è stato quindi caratterizzato dal punto di vista energetico: sono stati misurati i consumi effettivi ed è stato stimato il lifetime.
Verificata la correttezza del progetto, il lavoro si è concluso con il disegno e lo sviluppo del circuito stampato. Il dispositivo è pertanto pronto per l’effettiva realizzazione e la messa in campo.
Abstract
Il lavoro svolto si pone come obiettivo la progettazione di un nodo multi-sensore per la stima del fabbisogno idrico in agricoltura, nell'ambito del progetto SWAMP (Smart Water Management Platform) nato da una cooperazione tra Unione Europea e Brasile.
Il dispositivo studiato consente l’accesso di più sensori ad una piattaforma di monitoraggio distribuita attraverso il protocollo LoRaWAN; in particolare può controllare fino a sei sensori ed il suo funzionamento è automaticamente ri-configurabile in rapporto al numero di sensori connessi, grazie al sistema di Insertion Detection implementato.
Il progetto si è svolto in diverse fasi: in un primo momento sono stati studiati lo stato dell’arte, il protocollo di comunicazione usato e il sensore supportato dal nodo. È stata poi affrontata la fase di progettazione vera e propria, sia a livello hardware che firmware, in cui ci si è preoccupati di ottimizzare il nodo in termini energetici, in modo da estenderne il tempo di vita.
A tal proposito sono state effettuate alcune scelte per quanto riguarda l'architettura e il funzionamento del dispositivo e si è intervenuti sia a livello firmware, sia attraverso soluzioni circuitali. Il dispositivo è stato equipaggiato con la componentistica elettronica necessaria a gestire l'alimentazione, effettuare il controllo e la gestione dei sensori, elaborare i dati acquisiti ed inviarli tramite la rete LoRaWAN.
Alla fase di progettazione è seguita quella di test, in cui è stato verificato su breadboard il corretto funzionamento del dispositivo, servendosi di alcuni tool forniti dalla piattaforma open-source The Things Network.
Il nodo è stato quindi caratterizzato dal punto di vista energetico: sono stati misurati i consumi effettivi ed è stato stimato il lifetime.
Verificata la correttezza del progetto, il lavoro si è concluso con il disegno e lo sviluppo del circuito stampato. Il dispositivo è pertanto pronto per l’effettiva realizzazione e la messa in campo.
Tipologia del documento
Tesi di laurea
(Laurea magistrale)
Autore della tesi
Sindaco, Simone
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
SWAMP,LoRa,LoRaWAN,nodo multi-sensore,progettazione hardware,progettazione firmware,low-power,PCB,monitoraggio risorse irrigue
Data di discussione della Tesi
23 Luglio 2019
URI
Altri metadati
Tipologia del documento
Tesi di laurea
(NON SPECIFICATO)
Autore della tesi
Sindaco, Simone
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
SWAMP,LoRa,LoRaWAN,nodo multi-sensore,progettazione hardware,progettazione firmware,low-power,PCB,monitoraggio risorse irrigue
Data di discussione della Tesi
23 Luglio 2019
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