La tesi si propone di creare un sistema che permette di aquisire dati accelerometrici di sensori wireless montati su strutture, minimizzando il consumo energetico, cercando di darne una stima. La strategia utilizzata è di tenere accesa la rete solo nel momento in cui vengono raccolti i dati che sono neces- sarie solo poche volte al giorno in momenti prestabiliti. ST Microelectronics ha fornito una piattaforma con microprocessore STM32 e radio Spirit1 che supporta Contiki OS, che permette la comunicazione IP tra questi sensori e una centralina. Questa piattaforma è stata revisionata e gli sono stati ag- giunti driver per permettere ai sensori di potersi risvegliare risvegliare (RTC) e per entrare in modalità low-power. Poiché la metrica per la creazione di percorsi in multihop non funzionava correttamente, è stata proposta una nuova metrica basata sul valore dell'RSSI dei pacchetti in uscita, basata sul fatto che oltre un certo limite misurato, i pacchetti non vengono più ricevuti. È stato implementato, inoltre, un algoritmo di sincronizzazione dell'RTC, da cui dipende il risveglio dei sensori, da utilizzare per la rete finale, che pro- paga il timestamp in broadcast. Infine è stato creato l'intero sistema per la raccolta dati: nei sensori sono presenti dei server CoAP che permettono di gestire gli allarmi, che indicano gli istanti di tempo in cui i sensori si risvegliano, per richiedere il valore dell'accelerometro e per spegnere i sen- sori. Una centralina presenta il client CoAP che si occupa di individuare quando avviene il risveglio dei sensori per poi interrogarli e spegnerli quando tutti questi hanno risposto. Sono state fatte delle prime stime del consumo energetico a partire dal tempo necessario affinché i nodi rispondessero.

Ottimizzazione energetica di sensori strutturali

MARTINO, DANILO MARIA
2015/2016

Abstract

La tesi si propone di creare un sistema che permette di aquisire dati accelerometrici di sensori wireless montati su strutture, minimizzando il consumo energetico, cercando di darne una stima. La strategia utilizzata è di tenere accesa la rete solo nel momento in cui vengono raccolti i dati che sono neces- sarie solo poche volte al giorno in momenti prestabiliti. ST Microelectronics ha fornito una piattaforma con microprocessore STM32 e radio Spirit1 che supporta Contiki OS, che permette la comunicazione IP tra questi sensori e una centralina. Questa piattaforma è stata revisionata e gli sono stati ag- giunti driver per permettere ai sensori di potersi risvegliare risvegliare (RTC) e per entrare in modalità low-power. Poiché la metrica per la creazione di percorsi in multihop non funzionava correttamente, è stata proposta una nuova metrica basata sul valore dell'RSSI dei pacchetti in uscita, basata sul fatto che oltre un certo limite misurato, i pacchetti non vengono più ricevuti. È stato implementato, inoltre, un algoritmo di sincronizzazione dell'RTC, da cui dipende il risveglio dei sensori, da utilizzare per la rete finale, che pro- paga il timestamp in broadcast. Infine è stato creato l'intero sistema per la raccolta dati: nei sensori sono presenti dei server CoAP che permettono di gestire gli allarmi, che indicano gli istanti di tempo in cui i sensori si risvegliano, per richiedere il valore dell'accelerometro e per spegnere i sen- sori. Una centralina presenta il client CoAP che si occupa di individuare quando avviene il risveglio dei sensori per poi interrogarli e spegnerli quando tutti questi hanno risposto. Sono state fatte delle prime stime del consumo energetico a partire dal tempo necessario affinché i nodi rispondessero.
MELPIGNANO, DIEGO
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
28-set-2016
2015/2016
Tesi di laurea Magistrale
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