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SENSØNET = Time to market reduction

  
 
SENSØNET  è una architettura di rete wireless 868MHz sviluppata da RadioControlli per l'utilizzo in domotica, lighting ed automazione industriale.
Le sue principali caratteristiche sono :
 
1) La semplicità di utilizzo ( puo essere completamente gestita una interfaccia seriale collegata al Gateway)
 
2) Integra la tecnologia basso consumo.
 
3) Protocollo flessibile e customizzabile.
 
 
E' costituita da un Gateway  e da una serie di Unità Sensori e/o Attuatori  collegati a stella, sia il Gateway e sia i Sensori/Attuatori sono realizzati  utilizzando le diverse tipologie di transceiver RadioControlli.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
L’architettura di rete SENSØNET  è composta  dai seguenti componenti :

 SENSONET

 

 1)     GATEWAY/CONCENTRATORE

Il GATEWAY detto anche concentratore  è l’intefaccia tra la rete di sensori wireless ad esso affiliati e la logica di controllo esterna. Il canale di ricezione radio è sempre attivato.

Il GATEWAY riceve e trasmette pacchetti dati da/verso la rete di sensori ad esso affiliati ed il controllore esterno (tramite interfaccia RS-232) . La gestione della rete di sensori viene effettuata da una applicazione esterna residente su un sistema embedded tramite interfaccia seriale.

Il Gateway ha un suo address non modificabile (Gateway address).

 

2)     SENSORE  Unità a basso consumo (alimentabile tramite batteria).

        L’unità (normalmente in Low Power State ) viene attivata per i seguenti eventi :  

        -Evento Asincrono ( Riconoscimento stato di allarme )

        -Evento Sincrono ( Orologio interno wake up timer)

        In entrambi i casi l’unità ( Sensore)  invia una pacchetto dati al proprio Gateway affiliato  con informazioni sullo stato degli ingressi e sulle misure effettuate  ed aspetta dal Gateway una risposta composta da :   ACK + Comandi  (bidirezionalità).

 

3) ATTUATORE 

Tale unità è sempre alimentata (la radio è sempre accesa), integra tutte le funzioni dell’unità descritte in precedenza, ma è possibile pilotarla direttamente dal Gateway.

 Il Gateway può pilotare direttamente tale unità sia per muovere delle uscite digitali e sia per richiedere immediatamente il valore delle misure effettuate dall’unità.

Versioni : Attuatore ON/OFF, Attuatore PWM, Attuatore PWM per pilotaggio SERVO.

E' attiva anche la funzione "Broadcast"  cioè è possibile inviare un comando contemporaneamente a tutti i componenti della rete (comando sincrono) tutti attueranno nello stesso istante.

 Il comando di "Broadcast" permette di sincronizzare (se i tempi di wake up timer sono uguali) tutti i componenti della rete in sequenza.

 

4) RIPETITORE  

Tale unità è sempre alimentata (la radio è sempre accesa), La sua funzione è la seguente :

 - individua tutti messaggi (o ACK) indirizzati al suo GATEWAY di riferimento e li trasmette nuovamente.

 - individua tutti i messaggi (o ACK) trasmessi dak suo GATEWAY di riferimento e li trasmette  nuovamente ai singoli SENSORI ed ATTUATORI.

 

5) Hardware utilizzato  

   RCS1KSMTpp Transceiver RCS1KSMT-868

 

Il progetto SENSØNET ha come scopo quello di rendere fruibile ai nostri Clienti una architettura Wireless Sensor Network da poter utilizzare come infrastruttura nei propri progetti .

I Sensori sono capaci di controllare e misurare grandezze, elaborare dati di misura e trasmettere i dati rilevati (>100mt <> 600m), è possibile creare un vero e proprio sistema di misura distribuito, in cui le unità di rilevamento sono in grado di acquisire informazioni dall’ambiente circostante elaborarle grazie ad un processore on-board e  trasmetterle al nodo concentratore  nel proprio raggio di trasmissione, stiamo quindi parlando non di un semplice sensore ma di un sensore intelligente in grado di inviare al server attraverso il suo concentratore delle informazioni e dei dati già elaborati.

I “sensori” sono stati progettati a basso consumo, questo per permettere l’utilizzo anche nelle applicazioni dove è prevista una riserva di energia limitata e non rinnovabile (batteria). Ogni sensore è caratterizzato da un indirizzo univoco (Indirizzo Sensore).

Il GATEWAY anche detto “concentratore” processa esclusivamente i dati provenienti dai suoi sensori affiliati, viene gestito direttamente secondo un semplice protocollo di comunicazione tramite UART da un sistema embedded ad esso collegato. Il modulo "sensor" è basato su componenti RadioControlli (transceiver sub 1GHz 868MHz) progettati per applicazioni wireless alta potenza e basso consumo. E' possibile acquisire sia misurazioni di tipo digitale che misurazioni di tipo analogiche.

CONCENTRAZIONI ALLARMI E SEGNALAZIONI 

Viene riconosciuto un impulso con polarità negativa su uno dei tre ingressi digitali DIN1,DIN2,DIN3, l’unità SENSORE  riconosce il pin su cui è stato applicato l’impulso e ne invia il codice al GATEWAY.

 

 

  MISURE ANALOGICHE E DIGITALI 

L’orologio interno a basso consumo determina il ritmo di risveglio del sensore in base al valore espresso in secondi programmato in memoria non volatile (WAKE UP TIMER).Ogni Wake Up Timer il SENSORE effettua una serie di  misure (analogiche, digitali e di conteggio impulsi) e le trasmette al suo GATEWAY di riferimento.

 

FUNZIONAMENTO UART

Ogni Sensore è equipaggiato con una porta seriale ( UART ) con Interrupt configurata a 38400,8,n,1.  Alla ricezione (Sensore) di una parola sulla UART (massimo 24caratteri) immediatamente il contenuto informativo viene trasferito al Gateway di riferimento. Il Gateway può essere utilizzato dal sistema HOST a cui esso è collegato per rispondere con una altra parola (massimo 16 caratteri) in questo modo viene garantita la bidirezionalità del sistema.

 

RadioControlli è disponibile , su richiesta,  ad effettuare integrazioni e/o customizzazioni tipiche dei sensori e/o misuratori all'interno dell'architettura SENSØNET.

 

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SENSØNET  = Time to market reduction

 

SENSØNET  is a 868MHz wireless network architecture developed for Lighting, Industrial Automation and for Home and Building Automation.

It's main features are :

1) Easy to use and configure ( all the WSAN is managed through a RS232 interface)

2) Integrates the low consumption technology.

3) Is possible to customize depending on your needs.

 

 

 

The SENSØNET network architecture :

 

 SENSONET

 

1)     GATEWAY/CONCENTRATOR

 The GATEWAY is the Interface between the wireless sensor network and external control logic . The receiving channel radio is always active.

 The GATEWAY receives and transmits data packets to / from the network of sensors and the external controller (through interface RS-232).

 The Sensor network management  is performed, via the serial interface, by an external application, running  on an embedded system (host).

 

2)     SENSOR  Low Consumption Unit (power supply by battery)

The sensor (usually in Low Power State) will be activated for the followin

- Asynchronous Event ( Recognition alarm state)

- Event Synchronous (Real time clock wake up timer)

In both cases, the Sensor sends a data packet to its affiliated gateway, communicating  information about the status of the inputs and measurements made by the Sensor,  and wait for a response from the Gateway : ACK + Commands.

 

3)     ACTUATOR Unit 

This unit is always powered (the radio is always on) integrates all the functions of the unit described above, but you can drive it directly from Gateway. The Gateway can directly drive the Unit to move the digital outputs and to request the value of the measurements performed by the unit.

Versions : ON/OFF Actuator, PWM Actuator, PWM SERVO Actuator 

 

4)     REPEATER 

This unit is always powered (the radio is always on). Its function is the following:

- Identify all messages (or ACK) transmitted to its reference GATEWAY and send them again.

-  Identify all messages (or ACK) sent by his referece GATEWAY and send them back to the single sensors and actuators.

 

5)     HARDWARE

RCS1KSMTppTransceiver RCS1KSMT-868

 

The purpose of the project denominated SENSØNET  is to make available to our customer a Wireless Sensor Network architecture that can be used as infrastrucure in their projects.

The Sensors are able to monitor and measure greatnesses, process measurement data and transmit the collected data (> 100m <> 600m).  It is possible to create a real distributed measurement system, in which the Sensors will acquire information from  the surrounding environment , process them through an on-board processor and transmit them to the gateway in its transmission range. We are not talking about a simple Sensor but a Smart Sensor,  able to send some information and data already processed to the server via its Gateway.

The "Sensors" were designed as low-power, in order to allow its use even (and especially)  in applications where there is a limited energy supply and non-renewable (battery). Each Sensor is characterized by a unique address (Address Sensor). The Gateway or also called "concentrator" process only the data from its Sensors.  It is managed according to the communication protocol,  via UART from an embedded system connected to it.

 

ALARMS AND WARNINGS CONCENTRATION 

It detects a pulse with negative polarity on one of the three digital inputs DIN1, DIN2, DIN3.

The sensor recognizes the pin on which has been applied pulse and send the code directly to Gateway.

 

 

ANALOG AND DIGITAL MEASURE 

 

The internal  low consumption  clock determines the  awakening rhythm of the sensor,  based on the value expressed in seconds programmed in the non-volatile memory (WAKE UP TIMER). Every “Wake Up Timer” seconds,  the Sensor performs a series of measures (analog, digital and pulse count) and transmits it to its reference Gateway.

 

 

UART FUNCTIONALITY

Each sensor is equipped with a serial port (UART) with Interrupt configured in the following mode : 38400.8, n, 1. On receiving (Sensor) of a word on the UART (maximum 24caratteri) the information content is immediately transferred to the Gateway . The Gayteway  can be used by the HOST system to which it is connected to respond with one other word (up to 16 characters) , in this way the bi-directionality of the system is guaranteed.

 

 

 

RadioControlli  is available, on request, to make additions and / or  customization within theSENSØNET project.

 

 

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