LoRa LUPO
Esigenza:
– implementare dei dispostivi di allarme a distanza collegati ad una serie di trappole posizionate in luoghi diversi in una determinata area di studio;
– l’allarme deve essere immediato per evitare che l’animale resti troppo a lungo catturato nella trappola, questo per abbreviare i tempi di shock dovuti alla cattura stessa;
– il sistema di trasmissione dell’allarme deve funzionare in zone non coperte o solo parzialmente coperte da rete di telefonia mobile.
Soluzione:
Per le zone con copertura di telefonia mobile completamente assente è stato realizzato un sistema di comunicazione radio tra trasmettitori (posizionati sulle trappole) e il ricevitore unico (posizionato nell’edificio dove alloggiano gli operatori faunistici) con moduli LoRa dotati di ricetrasmettitore di Semtech. L’operatore viene avvertito dell’azionamento della trappola sia in modo visivo (LED numerato corrispondente alla specifica trappola) sia in modo sonoro (cicalino piezoelettrico). Il tempo che intercorre tra l’attivazione della trappola e la ricezione finale dell’allarme è di ca. 30 secondi.
Per le zone con copertura di telefonia mobile parziale si è realizzato un sistema di comunicazione radio tra trasmettitori (posizionati sulle trappole) e il ricevitore unico (posizionato in un punto dove vi sia la presenza del segnale radio di telefonia mobile) che comunica direttamente con un modem GSM operante sulla banda Narrow Band (NB). Il modem si occupa di inviare i dati su un server dedicato ai dispositivi IoT, il server a sua volta viene costantemente monitorato da una piattaforma di terze parti che invia il messaggio finale di allarme all’applicazione Telegram. Il tempo che intercorre tra l’attivazione della trappola e la ricezione finale dell’allarme su Telegram è di ca. 2 minuti.
Il presente progetto è stato realizzato per conto del Dipartimento di Medicina Veterinaria dell’Università di Sassari.
Specifiche tecniche:
Peso: 220 g (trasmettitore e ripetitore), batterie escluse.
Dimensioni: 12,5 x 8,5 x 5,5 cm.
Sensore: magnetico, attivato da cordino collegato alla trappola.
Moduli radio LoRa: Ebyte E32 con ricetrasmettitore SX1276 di Semtech.
Modulo radio GSM: Simcom SIM7020.
Microcontrollore: ESP32 Pico (sia per il controllo dei moduli LoRa sia per il controllo del modulo GSM).
Connettività: LoRa e NB (Narrow Band).
Alimentazione: n. 4 batterie ricaricabili in formato AA (trasmettitori, ripetitori e ricevitori LoRa), batteria da 12 V per modem GSM. Possibile anche alimentazione con pannello solare.
Autonomia: 30-35 gg ca. con batterie da 2000 mA.
Contenitori: Gewiss-Bianchi IP 56.
TRASMETTITORE (TX): 1- il magnete presente sul trasmettitore (TX) è collegato alla trappola tramite un cavo, 2- la rimozione del magnete, quando la trappola scatta, fa partire l’allarme che viene inoltrato via radio tramite i moduli LoRa.
RIPETITORE (RX/TX): riceve i segnali in uscita dai trasmettitori e da altri ripetitori e li rinvia verso altri trasmettitori e/o al ricevitore finale. Serve da ponte radio tra i trasmettitori collocati sulle trappole ed il ricevitore finale.
RICEVITORE (RX): il ricevitore finale raccoglie i segnali trasmessi dai trasmettitori collocati sulle trappole o dai ripetitori e fa scattare sia un allarme sonoro (cicalino) che visivo (LED numerato corrispondente alla rispettiva trappola).
RIPETITORE NARROW BAND (RX/TX-NB): questo dispositivo riceve i segnali dai trasmettitori collocati sulle trappole e/o dai ripetitori e invia l’allarme su un server usando la Narrow Band della rete di telefonia cellulare. Una piattaforma terza legge i dati dal server e invia l’allarme direttamente sul gruppo Telegram dedicato. Tempo di latenza: ca. 2 minuti tra lo scatto della trappola e l’allarme su Telegram.
SEEKER (SK): riceve il segnale dai trasmettitori collocati sulle trappole o dei ripetitori e visualizza da quale trappola proviene l’allarme. Serve per la collocazione dei ripetitori che creano i ponti radio tra i trasmettitori sulle trappole ed il ricevitore finale (sia RX, sia RX/TX-NB).
SCHEMA DELLE CONNESSIONI TRA NODI:
