Caso de Estudio (ESP) - Temperatura y humedad

Los rangos de temperatura y humedad de un almacén deben controlarse automáticamente. Para ello se instalarán sensores en todo la zona que garantizarán que las mediciones sean fiables.

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3. A c o n t i n u a c i ó n , m o s t r a m o s l a d i s t r i b u c i ó n d e l o s 1 1 p u n t o s d e r e c o p i l a c i ó n d e d a t o s a l r e d e d o r d e l a l m a c é n . T a m b i é n d e t a l l a m o s l a p o s i c i ó n d e l G a t e w a y ( c o l o r v e r d e ) . A d e m á s , h a y u n a t a b l a a d j u n t a c o n l a s r e s p e c t i v a s d i s t a n c i a s d e l O p e n M o t e B d e s d e e l G a t e w a y . C A S O D E E S T U D I O ESQUEMA DE DESARROLLO

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 E l s i s t e m a e s t á d e n t r o d e l a n u b e ; e l b a c k - e n d s e i m p l e m e n t a e n A m a z o n A W S : I n s t a n c i a T 2 . M i c r o c o n U b u n t u 1 8 . 0 4 L T S S e r v i d o r e n l a n u b e c o n P y t h o n 3 ( p e r s o n a l i z a d o ) 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 i b e d a t o s a t r a v é s d e M Q T T , a g r e ga p a q u e t e s d u p l i c a d o s y r e a l i z a l a c a l i b r a c i ó n - R e a l i z a m o n i t o r e o : a g r e g a c i ó n d e d a t o s , a l m a c e n a m i e n t o y r e p r e s e n t a c i ó n . C A S O D E E S T U D I O SOLUCION DE ARQUITECTURA ESQUEMA DE LA SOLUCION DE ARQUITECTURA

5. E l G a t e w a y d i s e ñ a d o s e c o m p o n e d e l o s s i gu i e n t e s e l e m e n t o 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 C o m p o n e n t e s d e l G a t e w a y : - 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 a d a t o s d e s d e U S B y t r a n s m i t e p a q u e t e s a t r a v é s d e M Q T T C A S O D E E S T U D I O SOLUCION DE HARDWARE (GATEWAY)

7. T o d o e l p r o c e s o d e i n s t a l a c i ó n s e i m p l e m e n t a e n d o s f a s e s : A c t i v a r s e c a d a 6 0 s e g u n d o s y t o m a r m u e s t r a s d e l o s s e n s o r e s d e t e m p e r a t u r a y h u m e d a d r e l a t i v a . P r e p a r a r e l p a q u e t e d e d a t o s ( d a t o s d e l s e n s o r ) y t r a n s m i t i r l o t r e s v e c e s ( a 1 0 0 m s , 6 5 0 m s , 1 3 0 0 m s ) E n c a d a r e p e t i c i ó n , e l p a q u e t e s e t r a n s m i t e t r e s v e c e s ( F S K , O Q P S K , O F D M ) c o n u n a s e p a r a c i ó n d e 5 0 m s P r i m e r a f a s e : ( 1 6 d e j u l i o ) : s e i n s t a l a e l G a t e w a y y 5 s e n s o r e s d e n o d o s . S e g u n d a f a s e ( 3 0 d e j u l i o ) : o t r o s 6 s e n s o r e s d e n o d o s s o n i n s t a l a d o s p a r a c o m p l e t a r l a i m p l a n t a c i ó n . S e n e c e s i t a n 1 0 m i n u t o s ( m á x i m o ) p a r a i n s t a l a r c a d a n o d o . C A S O D E E S T U D I O INSTALACION OPERACION DE LA SOLUCION C a d a s e n s o r e n l a r e d r e a l i z a l a s i g u i e n t e o p e r a c i ó n :

4. C a d a p u n t o d e r e c o g i d a d e d a t o s s e c o m p o n e d e l o s s i gu i e n t e s e l e m e n t o s : C A S O D E E S T U D I O SOLUCION DE HARDWARE (NODOS SENSORES) 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 b a t e r í a s A A ( 3 V , 1 5 0 0 m A h ) P l a c a O p e n M o t e - B 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 ) L o s s e n s o r e s h a n s i d o c a l i b r a d o s p a r a e l i m i n a r l a c o m p e n s a c i ó n p o r d i s p o s i t i v o . S e n s o r e s p a r a p l a c a O p e n M o t e

9. G r á f i c o d e t e m p e r a t u r a G r á f i c o d e h u m e d a d r e l a t i v a C A S O D E E S T U D I O RESULTADOS (MONITORIZACION)

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 G r á f i c o R S S I G r á f i c o C C A R S S I C A S O D E E S T U D I O

2. C A S O D E E S T U D I O DESAFIO DE INGENIERIA M e d i d a s d e l a l m a c é n : 4 5 0 x 2 5 0 m e t r o s = 1 0 0 . 0 0 0 m ² M e d i c i ó n d e l a t e m p e r a t u r a a 0 , 1 º C y d e l a h u m e d a d r e l a t i v a a 1 % c a d a m i n u t o L o s n o d o s d e b e n s e r d e b a j a p o t e n c i a   ( > 1 a ñ o ) , e c o n ó m i c o s ( < 1 0 0 € ) y f á c i l e s d e i n s t a l a r   ( < 1 5 m i n u t o s ) . P a r a d e t e r m i n a r e l h a r d w a r e n e c e s a r i o , s e d e b e n c o n o c e r l a s c o n d i c i o n e s a m b i e n t a l e s . E n e s t e c a s o e s p e c í f i c o , l o s p u n t o s a t e n e r e n c u e n t a s o n : RESUMEN DEL ALMACEN A n a l i z a n d o t o d a l a e s t r u c t u r a d e l a s i n s t a l a c i o n e s , s e h a d e t e r m i n a d o q u e s e d e b e n i n s t a l a r u n t o t a l d e 1 1 p u n t o s d e r e c o l e c c i ó n d e i n f o r m a c i ó n . E n e l l o s , l o s d a t o s d e h u m e d a d r e l a t i v a y t e m p e r a t u r a a m b i e n t e s e t o m a r á n y e n v i a r á n d i r e c t a m e n t e a l G a t e w a y . A d e m á s d e t o m a r l o s d a t o s d e t e m p e r a t u r a y h u m e d a d r e l a t i v a , l o s e s t a d o s R S S I y C C A R S S I s e e n v i a r á n p e r i ó d i c a m e n t e a l G a t e w a y p a r a m e d i r e l n i v e l d e p o t e n c i a d e l a s s e ñ a l e s r e c i b i d a s d e c a d a O p e n M o t e B . D e e s t a m a n e r a , c o n o c e r e m o s e l e s t a d o d e c a d a d i s p o s i t i v o : s i u n o d e l o s m ó d u l o s f a l l a , s e d e t e c t a r á n r á p i d a m e n t e t a n t o e l t i p o d e e r r o r c o m o e l m ó d u l o i n c o r r e c t o .

1. C A S O D E E S T U D I O I N D U S T R I A L S H I E L D S L o s n i v e l e s e l e v a d o s d e h u m e d a d f a v o r e c e n e l c r e c i m i e n t o d e m o h o , c o r r o s i ó n y ó x i d o   e n l o s p r o d u c t o s a l m a c e n a d o s . C a u s a n c o n d e n s a c i ó n e n l a s p a r e d e s , e l t e c h o y e l s u e l o , y e s t o a y u d a a c r e a r c o n d i c i o n e s a d e c u a d a s p a r a l a a p a r i c i ó n p l a ga s . T a m b i é n p u e d e n ge n e r a r ga s t o s d e s e g u r o a d i c i o n a l e s d e b i d o a l a s   r e c l a m a c i o n e s p o r m o h o y h o n go s p o r p a r t e d e l o s c l i e n t e s . D u r a n t e e l c a l o r d e l d í a , l a h u m e d a d p u e d e e s t a r a l r e d e d o r d e l 3 0 % o m e n o s , p e r o e s t e d a t o e s e n g a ñ o s o p o r q u e l a h u m e d a d p u e d e a l c a n z a r e l 7 0 - 8 0 % d u r a n t e l a n o c h e ; p o r l o t a n t o , s e r e q u i e r e m o n i t o r e o 2 4 / 7 . L a h u m e d a d r e l a t i v a ( H R ) e s t á d i r e c t a m e n t e r e l a c i o n a d a c o n l a t e m p e r a t u r a d e l a i r e . S i l a t e m p e r a t u r a d e l a l m a c é n a u m e n t a , l a h u m e d a d r e l a t i v a d i s m i n u y e y v i c e v e r s a . L a h u m e d a d r e l a t i v a n o r e f l e j a c u á n t o v a p o r d e a gu a h a y r e a l m e n t e e n e l a i r e , p e r o i n d i c a c ó m o d e c e r c a a l a s a t u r a c i ó n e s t á e l a i r e . P o r e s t e m o t i v o , l a h u m e d a d y l a t e m p e r a t u r a d e b e n s e r m o n i t o r i z a d a s s i m u l t á n e a m e n t e p a r a t e n e r e l e s p e c t r o c o m p l e t o d e l o s d a t o s a m b i e n t a l e s . C O N T R O L D E L A T E M P E R A T U R A Y L A H U M E D A D C O N U N O P E N M O T E B E n l a s á r e a s d e t r a b a j o , l a t e m p e r a t u r a y l a h u m e d a d r e l a t i v a d e b e n m a n t e n e r s e e n u n a z o n a d e c o n f o r t p o r l e y . E n e s t e c a s o c o n c r e t o , l a t e m p e r a t u r a d e l a l m a c é n d e b e o s c i l a r e n t r e 2 3 y 2 7 º C e n v e r a n o , y e n t r e 1 7 y 2 4 º C e n i n v i e r n o , c o n u n v a l o r t í p i c o d e 2 3 º C . L a h u m e d a d r e l a t i v a d e b e e s t a r e n t r e e l 3 0 y e l 7 0 % d u r a n t e t o d o e l a ñ o , c o n u n v a l o r t í p i c o d e l 5 0 % . L o s r a n g o s d e t e m p e r a t u r a y h u m e d a d d e b e n c o n t r o l a r s e a u t o m á t i c a m e n t e : s e i n s t a l a r á n s e n s o r e s e n t o d o e l a l m a c é n p a r a g a r a n t i z a r q u e l a s m e d i c i o n e s s e a n f i a b l e s . RESUMEN

8. I n d e p e n d i e n t e m e n t e d e l a m o d u l a c i ó n , c a d a p a q u e t e e n l a r e d t i e n e l a s i gu i e n t e e s t r u c t u r a : E s i m p o r t a n t e c o n s i d e r a r q u e : C A S O D E E S T U D I O RESOLUCION A l t r a n s m i t i r , e l p a q u e t e c o d i f i c a ( F S K , O Q P S K , O F D M ) y e l c o n t a d o r t r a n s m i t e l a r e p e t i c i ó n ( 1 , 2 , 3 ) p a r a c a d a m ó d u l o d e r e c o p i l a c i ó n d e d a t o s . E l c o n t a d o r d e p a q u e t e s a u m e n t a m o n o t ó n i c a m e n t e y p e r m i t e d e t e c t a r p é r d i d a s d e p a q u e t e s y r e s t a b l e c i m i e n t o s d e n o d o s . L o s p a q u e t e s s e t r a n s m i t e n u s a n d o C S M A - C A y C C A , c o n 3 i t e r a c i o n e s s i e l c a n a l s e e n c u e n t r a o c u p a d o . L o s p a q u e t e s t i e n e n 2 1 b y t e s d e l o n gi t u d , p e r o e s t á n e n c r i p t a d o s u s a n d o A E S - 1 2 8 . L a P S D U f i n a l s i e m p r e t i e n e 3 2 b y t e s . C S M A R E T R I E S i n d i c a r e i n t e n t o s p a r a c a d a m o d o ; C S M A R S S I i n d i c a e l r u i d o d e l c a n a l a l t r a n s m i t i r . RESULTADOS F i n a l m e n t e , s e h a n s a t i s f e c h o l a s p r i n c i p a l e s n e c e s i d a d e s q u e e l c l i e n t e m a r c ó a l i n i c i o d e e s t e p r o y e c t o : S e h a l o g r a d o u n s i s t e m a e n e l q u e c a d a n o d o i n a l á m b r i c o d e r e c o p i l a c i ó n d e d a t o s h a c o s t a d o m e n o s d e 1 0 0   € . L a s m e d i c i o n e s d e t e m p e r a t u r a y h u m e d a d s e o b t i e n e n s i m u l t á n e a m e n t e d e s d e l o s 1 1 p u n t o s c a d a m i n u t o . G r a c i a s a l m é t o d o d e s u s p e n s i ó n , s e a h o r r a m u c h a b a t e r í a d e l o s n o d o s i n a l á m b r i c o s , p o r l o q u e d u r a r á n m á s d e u n a ñ o s i n c a m b i a r l a s b a t e r í a s . E l t i e m p o m e d i o d e i n s t a l a c i ó n d e c a d a n o d o h a s i d o m á s c o r t o q u e e l s o l i c i t a d o ( 1 5 m i n ) : s e h a r e d u c i d o a 1 0 m i n . A d e m á s , c o n e l e s t u d i o d e R S S I y C S M A R S S I e s p o s i b l e s a b e r s i a l gu n o d e l o s n o d o s t i e n e p r o b l e m a s d e t r a n s m i s i ó n y d e t e c t a r r á p i d a m e n t e u n f a l l o d e l s i s t e m a .

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