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MiDo selezionata per lo sviluppo della rete LoRa nell’ambito del progetto Hydro Control per la città di Catanzaro

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In Italia, nella regione Calabria, Il Consorzio Pitagora, soggetto gestore del Polo ICT ha deciso di realizzare il progetto Hydro Control.

Si tratta di un progetto di Ricerca e Sviluppo, volto alla progettazione ed implementazione di una piattaforma per:

  • il monitoraggio dei consumi idrici
  • l’individuazione di perdite e/o furti d’acqua
  • la manutenzione predittiva di reti idriche

Il progetto aveva come finalità la realizzazione di una rete di sensori IoT installati sulle utenze idriche, e sulla rete attraverso il monitoraggio della pressione e delle portate lungo la rete, oltre che allo sviluppo di una piattaforma cloud-based per lo storage e l’elaborazione di Big Data. La sperimentazione è stata applicata alla rete idrica del Comune di Catanzaro da fine ottobre 2020 ed è attualmente in corso.

Soluzione

La nostra soluzione per il progetto è stata un’architettura basata su tecnologia LoRaWan. I nodi finali rappresentati dagli emettitori di impulso sono stati collegati al trasmettitore radio LoraWan 868Mhz: il MiDoMet Radio Pulse Transmitter. Il MiDoMet Radio Pulse Transmitter invia i consumi dei contatori a un concentratore gateway di area LoRa/LTE MiDoMet LoRaWan Gateway RAK7249 installato nell’area del comune oggetto a cui i contatori inviano i dati di lettura tramite interfaccia modem LTE al sistema di gestione remoto.

I servizi server Lora Server e Lora App Server necessari al riconoscimento e all’interpretazione dei dati provenienti dai contatori remoti, sono stati installati presso una macchina server messa a disposizione dal cliente. La rete è bi-direzionale, ogni nodo invia informazioni verso il server, ed è in grado di ricevere risposte.

Novità

La novità di questa fase sperimentale è stata quella di mettere in opera una infrastruttura autonoma dal punto di vista energetico. La sede di installazione, infatti, è un palo messo a disposizione del Comune che però non è alimentato e ciò ha richiesto per il montaggio del concentratore una doppia necessità:

  1. Consentire all’apparato di poter esser autoalimentato con un pannello fotovoltaico per un ragionevole numero di giorni;
  2. di non essere strutturalmente né troppo ingombrante né troppo pesante in modo da non creare eccessive sollecitazioni al palo.

Il gateway MiDoMet LoRaWan Gateway RAK7249 ha risposto egregiamente alla necessità del progetto. Infatti è un apparecchio adatto ad essere installato all’esterno, completo di tutti gli accessori e con consumi abbastanza contenuti, robusto, performante e altamente affidabile

L’impianto fotovoltaico per alimentare il gateway è stato organizzato nel seguente modo:

  1. Pannello Solare Fotovoltaico 100W 12V Policristallino.
  2. Contenitore a parete IP66, Grigio, Policarbonato, 400 x 300 x 210mm.
  3. N.2 Batterie 25Ah 12V AGM Super Cycle Energy Fotovoltaico.
  4. Staffe di montaggio regolabili per pannelli solari progettate per sistemi solari off-grid.
  5. Regolatore di carica batteria POE/Solar a doppio ingresso 12V

Il gateway MiDoMet LoRaWan Gateway basato su RAK7249 è equipaggiato da:

  1. LoRaWAN™ WisGate Edge Max RAK7249 alimentato a 12VDC
  2. 868MHZ-Fiberglass-Antenna
  3. Antenna GPS
  4. LTE antenna quad band of 698 ~ 960MHz and 1710~2690MHz

Dai calcoli effettuati considerando l’assorbimento del dispositivo installato, l’area geografica di installazione, la variazione di irraggiamento solare nel corso dell’anno, e condizionato dalle condizioni meteo si è concluso che un pannello da 100w per la ricarica di due batterie da 25Ah, per una potenza complessiva di 50Ah possa essere sufficiente a provvedere alla richiesta energetica del gateway e un’autonomia in assenza totale di irraggiamento pari a 8 gg.

I nodi collegati inizialmente per il progetto sono circa:

  1. 100 utenze domestiche equipaggiate da contatori DN15 e DN20 al quale è stato collegato attraverso l’emettitore di impulsi trasmettitore radio LoraWan 868Mhz: il MiDoMet Radio Pulse Transmitter
  2. La linea adduttrice ed intermedia che fornisce il quartiere in analisi allo scopo di poter generare il bilancio idrico attraverso il confronto tra l’acqua immessa nella rete e quella uscita.
  3. Su questi due punti son stati installati contatori Woltmann di grande calibro connessi tramite il loro emettitore di impulsi al trasmettitore radio LoraWan 868Mhz: il MiDoMet Radio Pulse Transmitter
  1. Due punti di misura di pressione uno a monte e uno in un punto intermedio della rete idrica oggetto della sperimentazione. In questi punti sono stati installati trasduttori di pressione MiDoMet Pressure i quali sono stati collegati al trasmettitore radio LoraWan 868Mhz: il MiDoMet Radio Analog, la versione estesa del MiDoMet LoRa Pulse che oltre alla telelettura di contatori o ingressi digitali prevede un ingresso analogico per il monitoraggio di sensori quali pressione, livello e qualità.
 
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