Case Study (ENG) - Temperature and humidity

Temperature and humidity of a warehouse must be controlled automatically and sensors will be installed throughout the area to ensure that the measurements are reliable.

Share on Social Networks

Share Link

Use permanent link to share in social media

Share with a friend

Please login to send this document by email!

Embed in your website

Select page to start with

Average

0

There are no comments for now.

Details

1 stars
0% Remove selection
2 stars
0% Remove selection
3 stars
0% Remove selection
4 stars
0% Remove selection
5 stars
0% Remove selection


3. B e l o w y o u c a n s e e t h e d i s t r i b u t i o n o f t h e 1 1 d a t a c o l l e c t i o n p o i n t s a r o u n d t h e w a r e h o u s e . Y o u c a n a l s o s e e t h e p o s i t i o n o f t h e G a t e w a y ( g r e e n c o l o r ) . T h e r e i s a l s o a t a b l e a t t a c h e d w i t h t h e r e s p e c t i v e O p e n M o t e B d i s t a n c e s f r o m t h e G a t e w a y C A S E S T U D Y DEPLOYMENT MAP

6. F à b r i c a d e l P o n t 1 - 1 1 · ( R e c i n t e i n d u s t r i a l d e l P o n t V e l l ) · 0 8 2 7 2 , S a n t F r u i t ó s d e B a g e s ( B a r c e l o n a ) · S p a i n i n f o @ i n d u s t r i a l s h i e l d s . c o m • w w w . i n d u s t r i a l s h i e l d s . c o m T h e s y s t e m i s i n s i d e t h e c l o u d ; t h e b a c k - e n d i s d e p l o y e d i n A m a z o n A W S : T 2 . M i c r o i n s t a n c e w / U b u n t u 1 8 . 0 4 L T S C l o u d - S e r v e r   w / P y t h o n 3 ( c u s t o m ) N o d e - R e d , G r a f a n a & I n f l u x D B s t a c k - 1 x v C P U ( I n t e l X e o n E 5 - 2 6 7 6 @ 2 . 4 G H z ) - 1 G B y t e R A M , 8 G B y t e D i s k - R e c e i v e s d a t a t h r o u g h M Q T T , a g g r e ga t e s d u p l i c a t e p a c k e t s a n d p e r f o r m s c a l i b r a t i o n . - P e r f o r m s M o n i t o r i n g : d a t a a g g r e ga t i o n , s t o r a ge a n d r e p r e s e n t a t i o n . C A S E S T U D Y ARQUITECTURE SOLUTION ARQUITECTURE SOLUTION DIAGRAM

5. T h e d e s i g n e d G a t e w a y i s c o m p o s e d o f t h e f o l l o w i n g c o m p o n e n t s : R a s p b e r r y P i 3 B + w / R a s p b i a n 3 x O p e n M o t e B w / F r e e R T O S 1 x H u a w e i E 3 3 7 2 L T E w / S I M C a r d ( M o v i s t a r ) G a t e w a y S e r v e r w / P y t h o n 3 G a t e w a y P a r t s : - S U N - F S K , S U N O Q P S K , S U N - O F D M - S e r i a l i z e s d a t a f r o m U S B a n d t r a n s m i t s p a c k e t s v i a M Q T T C A S E S T U D Y HARDWARE SOLUTION (GATEWAY)

7. A l l t h e i n s t a l l a t i o n p r o c e s s w a s d e p l o y e d i n t w o p h a s e s : W a k i n g - u p e v e r y 6 0 s e c o n d s a n d s a m p l i n g t h e T e m p e r a t u r e a n d R e l a t i v e H u m i d i t y s e n s o r s . P r e p a r i n g t h e d a t a p a c k e t ( s e n s o r d a t a ) a n d t r a n s m i t i n g i t t h r e e t i m e s ( a t 1 0 0 m s , 6 5 0 m s , 1 3 0 0 m s ) I n e a c h r e p e t i t i o n , t h e p a c k e t i s t r a n s m i t t e d t h r e e t i m e s ( F S K , O Q P S K , O F D M ) w i t h 5 0 m s s e p a r a t i o n F i r s t P h a s e : ( J u l y 1 6 ) : T h e G a t e w a y a n d 5 s e n s o r n o d e s w e r e i n s t a l l e d . S e c o n d P h a s e ( J u l y 3 0 ) : O t h e r 6 s e n s o r n o d e s w e r e i n s t a l l e d t o c o m p l e t e d e p l o y m e n t . E a c h n o d e t o o k a b o u t 1 0 m i n u t e s m a x i m u m t o b e i n s t a l l e d p r o p e r l y . C A S E S T U D Y INSTALLATION SOLUTION OPERATION E v e r y s e n s o r i n t h e n e t w o r k p e r f o r m s t h e f o l l o w i n g o p e r a t i o n :

4. E a c h d a t a c o l l e c t i o n p o i n t i s c o m p o s e d o f t h e f o l l o w i n g c o m p o n e n t s : C A S E S T U D Y HARDWARE SOLUTION (SENSOR NODES) T e x a s I n s t r u m e n t s C C 2 5 3 8 A t m e l A T 8 6 R F 2 1 5 2 x A A b a t t e r i e s ( 3 V , 1 5 0 0 m A h ) O p e n M o t e - B b o a r d B o s c h B M E 2 8 0 ( T , R H , P ) T e x a s I n s t r u m e n t s O P T 3 0 0 1 ( L ) S e n s o r s h a v e b e e n c a l i b r a t e d w i t h 1 - p o i n t c a l i b r a t i o n t o r e m o v e p e r - d e v i c e o f f s e t O p e n M o t e - S e n s o r s b o a r d

9. T e m p e r a t u r e g r a p h R e l a t i v e h u m i d i t y g r a p h C A S E S T U D Y RESULTS (MONITORING)

10. F à b r i c a d e l P o n t 1 - 1 1 · ( R e c i n t e i n d u s t r i a l d e l P o n t V e l l ) · 0 8 2 7 2 , S a n t F r u i t ó s d e B a g e s ( B a r c e l o n a ) · S p a i n i n f o @ i n d u s t r i a l s h i e l d s . c o m • w w w . i n d u s t r i a l s h i e l d s . c o m R S S I   g r a p h C C A R S S I g r a p h C A S E S T U D Y

8. R e g a r d l e s s o f m o d u l a t i o n , e v e r y p a c k e t i n t h e n e t w o r k h a s t h e f o l l o w i n g s t r u c t u r e : I t i s i m p o r t a n t t o c o n s i d e r t h a t : C A S E S T U D Y SOLUTION OPERATION W h e n t r a n s m i t t i n g , t h e p a c k e t e n c o d e s ( F S K , O Q P S K , O F D M ) a n d t h e c o u n t e r t r a n s m i t s t h e r e p e t i t i o n ( 1 , 2 , 3 ) f o r e a c h d a t a c o l l e c t i o n m o d u l e . P a c k e t c o u n t e r i s m o n o t o n i c a l l y i n c r e a s i n g a n d a l l o w s t o d e t e c t p a c k e t l o s s e s a n d n o d e r e s e t s . P a c k e t s a r e t r a n s m i t t e d u s i n g C S M A - C A a n d C C A , w i t h 3 i t e r a t i o n s i f c h a n n e l i s f o u n d b u s y . P a c k e t s a r e 2 1 b y t e s l o n g , b u t e n c r y p t e d u s i n g A E S - 1 2 8 . T h e f i n a l P S D U i s a l w a y s 3 2 b y t e s . C S M A R E T R I E S i n i d c a t e s r e t r i e s f o r e a c h m o d e , C S M A R S S I i n d i c a t e s t h e c h a n n e l n o i s e w h e n t r a n s m i t t i n g . RESULTS F i n a l l y , t h e m a i n n e e d s t h a t t h e c l i e n t m a r k e d a t t h e b e gi n n i n g o f t h i s p r o j e c t h a v e b e e n m e t : A s y s t e m w h e r e e a c h w i r e l e s s d a t a c o l l e c t i o n n o d e h a s c o s t l e s s t h a n € 1 0 0 h a s b e e n a c h i e v e d . M e a s u r e m e n t s o f b o t h t e m p e r a t u r e a n d h u m i d i t y a r e o b t a i n e d s i m u l t a n e o u s l y f r o m t h e 1 1 p o i n t s e v e r y m i n u t e . T h a n k s t o t h e s l e e p m e t h o d , a l o t o f b a t t e r y f r o m t h e w i r e l e s s n o d e s i s s a v e d , s o t h e y w i l l l a s t m o r e t h a n a y e a r w i t h o u t c h a n g i n g b a t t e r i e s . T h e a v e r a g e i n s t a l l a t i o n t i m e o f e a c h n o d e h a s b e e n s h o r t e r t h a n r e q u e s t e d ( 1 5 m i n ) , w h i c h h a s b e e n l o w e r e d t o 1 0 m i n A d d i t i o n a l l y , w i t h t h e s t u d y o f t h e R S S I a n d t h e C S M A R S S I i t i s p o s s i b l e t o k n o w i f a n y o f t h e n o d e s h a v e t r a n s m i s s i o n p r o b l e m s a n d q u i c k l y d e t e c t a s y s t e m f a i l u r e .

1. C A S E S T U D Y I N D U S T R I A L S H I E L D S E l e v a t e d h u m i d i t y l e v e l s p r o m o t e t h e gr o w t h o f m o u l d , c o r r o s i o n a n d r u s t o n s t o r e d i t e m s . T h e y c a u s e c o n d e n s a t i o n o n w a l l s , c e i l i n g a n d f l o o r s , w h i c h h e l p s t o c r e a t e c o n d i t i o n s s u i t a b l e f o r p e s t s . I t c a n a l s o l e a d t o a d d i t i o n a l i n s u r a n c e c o s t s f o r m o u l d a n d m i l d e w c l a i m s f r o m c u s t o m e r s .   D u r i n g t h e h e a t o f t h e d a y , h u m i d i t y c a n b e a r o u n d 3 0 % o r l o w e r , b u t t h a t c a n b e m i s l e a d i n g b e c a u s e h u m i d i t y c a n r e a c h 7 0 - 8 0 % d u r i n g t h e n i g h t , t h e r e f o r e 2 4 / 7 m o n i t o r i n g i s r e q u i r e d . R e l a t i v e h u m i d i t y ( R H ) i s d i r e c t l y r e l a t e d t o t h e t e m p e r a t u r e o f t h e a i r . I f t h e t e m p e r a t u r e o f t h e w a r e h o u s e i n c r e a s e s , t h e r e l a t i v e h u m i d i t y w i l l d e c r e a s e a n d v i c e v e r s a . R e l a t i v e h u m i d i t y d o e s n o t r e f l e c t h o w m u c h w a t e r v a p o u r i s a c t u a l l y i n t h e a i r , b u t i t t e l l s h o w c l o s e t h e a i r i s t o b e i n g s a t u r a t e d .   T h a t i s w h y i d e a l l y h u m i d i t y a n d t e m p e r a t u r e s h o u l d b e m o n i t o r e d s i m u l t a n e o u s l y t o h a v e t h e f u l l s p e c t r u m o f t h e e n v i r o n m e n t a l d a t a . C O N T R O L L I N G T E M P E R A T U R E A N D H U M I D I T Y U S I N G O P E N M O T E B I n w o r k p l a c e s ,   t e m p e r a t u r e a n d r e l a t i v e h u m i d i t y m u s t b e k e p t a t a c o m f o r t z o n e b y l a w . I n t h i s p a r t i c u l a r c a s e , t h e w a r e h o u s e t e m p e r a t u r e m u s t b e 2 3 - 2 7 º C i n s u m m e r a n d 1 7 - 2 4 º C i n w i n t e r , w i t h t y p i c a l v a l u e o f 2 3 º C . R e l a t i v e h u m i d i t y m u s t b e w i t h i n 3 0 - 7 0 % a r o u n d t h e y e a r , w i t h t y p i c a l v a l u e o f 5 0 % . T h e t e m p e r a t u r e a n d h u m i d i t y r a n g e s m u s t b e c o n t r o l l e d a u t o m a t i c a l l y a n d s e n s o r s w i l l b e i n s t a l l e d t h r o u g h o u t t h e w a r e h o u s e t o e n s u r e t h a t t h e m e a s u r e m e n t s a r e r e l i a b l e . SUMMARY

2. C A S E S T U D Y ENGINEERING CHALLENGE W a r e h o u s e m e a s u r e m e n t s : 4 5 0 x 2 5 0 m e t e r s = 1 0 0 . 0 0 0 m ² M e a s u r i n g T e m p e r a t u r e t o 0 . 1 º C a n d R e l a t i v e H u m i d i t y t o 1 % e v e r y 1 m i n u t e N o d e s h a v e t o b e l o w - p o w e r ( > 1 y e a r ) , c h e a p ( < 1 0 0 € ) a n d e a s y t o i n s t a l l ( < 1 5 m i n u t e s ) . E n v i r o n m e n t a l c o n d i t i o n s m u s t b e k n o w n t o d e t e r m i n e t h e n e c e s s a r y h a r d w a r e . I n t h i s s p e c i f i c c a s e , t h e p o i n t s t o b e t a k e n i n t o a c c o u n t a r e : WAREHOUSE OVERVIEW A n a l y z i n g t h e w h o l e s t r u c t u r e o f t h e f a c i l i t i e s , i t h a s b e e n d e t e r m i n e d t h a t a t o t a l o f 1 1 d a t a c o l l e c t i o n p o i n t s m u s t b e i n s t a l l e d . I n t h e m , t h e r e l a t i v e h u m i d i t y a n d a m b i e n t t e m p e r a t u r e d a t a w i l l b e t a k e n a n d s e n t d i r e c t l y t o t h e G a t e w a y . A p a r t f r o m t a k i n g t h e t e m p e r a t u r e a n d r e l a t i v e h u m i d i t y d a t a , t h e R S S I a n d C C A R S S I s t a t u s e s a r e a l s o s e n t p e r i o d i c a l l y t o t h e G a t e w a y t o m e a s u r e t h e p o w e r l e v e l o f t h e s i g n a l s r e c e i v e d f r o m e a c h O p e n M o t e B . I n t h i s w a y , w e k n o w t h e s t a t u s o f e a c h d e v i c e : i f o n e o f t h e m o d u l e s i s f a i l i n g , i t w o u l d b e d e t e c t e d q u i c k l y b o t h t h e k i n d o f f a i l u r e a n d t h e w r o n g m o d u l e .

Views

  • 625 Total Views
  • 410 Website Views
  • 215 Embeded Views

Actions

  • 0 Social Shares
  • 2 Likes
  • 0 Dislikes
  • 0 Comments

Share count

  • 0 Facebook
  • 0 Twitter
  • 0 LinkedIn
  • 0 Google+

Embeds 1

  • 1 www.industrialshields.com