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31/05/13 CoreTech Blog
Poter conoscere e controllare la temperatura di una cantina è, per chi ha dei vini di valore o per chi esercita un’attività di enoteca o di ristorazione, di grande importanza: infatti i vini devono essere conservati, oltre che al buio o quasi, anche a temperature non troppo elevate e nemmeno tali da ghiacciare il contenuto delle bottiglie. Mentre quest’ultima evenienza può verificarsi davvero raramente, il surriscaldamento è più probabile, soprattutto se i vini non vengono conservati in vere e proprie cantine ma piuttosto in un seminterrato o in un magazzino; per vini di particolare pregio, già arrivare a 30 °C può pregiudicare le qualità, alterando il sapore in modo irreversibile.
In una cantina è importante anche l’umidità, non solo per i vini (in questo caso la giusta percentuale di umidità è utile per non far seccare i tappi di sughero): ad esempio, per chi conserva salami e formaggi di pregio, mantenere il giusto equilibrio tra temperatura e umidità permette di conservare in maniera ottimale questi preziosi e gustosi alimenti, preservandoli dalla formazione di muffe e da una degradazione che li renderebbe non più commestibili.
Controllare temperatura e umidità di una cantina o di un deposito vini è abbastanza facile se si è presenti; ma come si può essere sicuri che qualcosa non “vada storto” quando non si può essere sul posto, magari per qualche giorno?
Ciò potrebbe essere fatto da remoto, tramite Internet, installando sul posto un sistema di telemetria e telecontrollo che consenta di monitorare, semplicemente accedendo ad Internet, le condizioni di temperatura ed anche di umidità dei locali.
Proprio la facilità con cui oggi si può ottenere l’accesso al web, consente il controllo da remoto, anche da smartphone o da netbook, delle condizioni ambientali.
I prodotti AKCP sono nati per venire incontro a queste ed altre esigenze: Sensor Probe, ad esempio, è un’interfaccia di rete per svariati tipi di sensori, che, collegata al modem o router con cui accedere ad Internet, permette di tenere sotto controllo a distanza diversi parametri ambientali, ma anche di ricevere e-mail di alert quando uno di questi esce da margini facilmente impostabili dall’utente. Per l’esattezza, Sensor Probe 2 integra un web-server e un’unità intelligente di interfacciamento con vari sensori. Inoltre Sensor Probe 2 consente, al superamento dei parametri ambientali impostati, di attivare attuatori locali come relé e sirene; i relé sono particolarmente importanti perché consentono di comandare l’accensione di impianti di riscaldamento o condizionamento/ventilazione, con cui climatizzare o deumidificare i locali, ovvero azionare avvisatori d’allarme di varia natura e variamente collocati.
Nel caso specifico trattato in questa applicazione, la soluzione proposta consiste nell’impiegare Sensor Probe 2 dotato dell’apposita sonda combinata di temperatura e umidità THSxxx.
Sensor Probe esiste in diverse varianti, che si differenziano per il numero di porte cui collegare i sensori; nel caso specifico, è sufficiente Sensor Probe 2, che permette di collegare fino a 2 sensori intelligenti ed un massimo di 10 contatti puliti. Dispone di un’interfaccia fisica ethernet, quindi può essere collegato alla rete locale esistente, ad esempio al modem o router usato per la connessione ad Internet, di cui normalmente qualsiasi esercizio commerciale è dotato; in mancanza di una connessione cablata, è possibile impiegare un modem GSM/UMTS.
Al verificarsi di un evento, ma anche periodicamente, Sensor Probe comunica l’avvenimento inviando delle e-mail agli indirizzi che l’utente avrà avuto cura di inserire durante la configurazione. Proprio per la configurazione dei vari parametri operativi, Sensor Probe dispone di un’immediata interfaccia web; ciò significa che una volta che è stato messo in rete, da qualsiasi computer del locale è possibile accedervi e svolgere le operazioni del caso: è sufficiente aprire il proprio browser Internet e digitare nella barra degli indirizzi l’IP address assegnato a Sensor Probe (questo indirizzo può essere modificato dall’interfaccia web).
Monitoraggio remoto con Sensor Probe 2
Sensor Probe comunica con i sensori Intelligenti mediante un’interfaccia seriale a loop di corrente a 4 mA; questa connessione presenta, rispetto alle classiche RS232 seriali una maggiore immunità ai disturbi, il che permette di impiegarla per collegamenti su distanze anche superiori al centinaio di metri. Applicando l’apposito converter VC00 che trasla i livelli di corrente da 4 a 20 mA, è possibile aumentare la distanza del collegamento tra i sensori e Sensor Probe, grazie alla migliore immunità ai disturbi che se ne ottiene.
Il web-server di Sensor Probe 2 è compatibile Full SNMP v1 e supporta i principali protocolli di rete ed e-mail, incluso SNMP MIB e SNMP polling.
L’interfaccia di rete di Sensor Probe 2 è di tipo ethernet, operante a 100 Mbps; è anche disponibile una versione con PoE (Power over Ethernet) rispondente alla normativa IEEE 802.3af. La versione POE consente di alimentare Sensor Probe tramite il cavo ethernet, da un hub o switch dotato di funzionalità Power Over Ethernet.
La sonda utilizzata per rilevare la temperatura è ottenuta combinando un sensore termico Dallas DS18B20 come quello utilizzato nel sensore di temperatura AKCP TMPxx ed un rilevatore di umidità. AKCP la produce in due varianti: una (THS01) ha il cavo integrato ed è costituita da un piccolo circuito elettronico avvolto in una guaina e terminante con un cavo dati lungo circa 30 cm (1 piede) dotato di uno spinotto di rete RJ45; l’altra (THS00) è una scatoletta nera priva di cavo ma dotata di un connettore RJ45 che permette sia di dotarla del cavo della lunghezza occorrente, sia di connetterla con un cavo ad una tratta di rete (purché non collegata ad un computer, hub o altro apparato ethernet) esistente, risparmiando così l’onere di dover tirare fili per l’installazione dell’impianto.
Nelle sonde THS, la misura della temperatura viene effettuata da un integrato DS1820, capace di misurare temperature comprese nel range -5÷150 °C con un’accuratezza di appena ± 0,5 °C (nel campo -10÷85 °C), di digitalizzarle e di renderle disponibili su una linea seriale unidirezionale; in realtà è così solo nella sonda THS01, perché nella THS00, pensata per collegamenti anche a lunga distanza, è integrata un’interfaccia a loop di corrente che rende disponibili i dati sotto forma di impulsi di corrente su un contatto differente dello spinotto RJ45 di cui è dotata.
Il DS18B20 è molto preciso sia nel rilevamento della temperatura, sia nella sua rappresentazione, che avviene con due byte con tanto di decimali: i primi quattro bit meno significativi si riferiscono a valori minori di 1, dato che il primo vale 2 alla -4, ossia 1/16, il secondo vale 0,125, il terzo 0,25 e il quarto 0,5.
La sezione di misura della temperatura assorbe tipicamente 10,7 mW e 2,14 mA.
Per quanto riguarda l’umidità, viene rilevata con un apposito trasduttore che garantisce il rilevamento dell’umidità relativa (Rh) tra 0 e 100% con una risoluzione di ±1% se collegato al Sensor Probe (appena lo 0,1% se il sensore viene abbinato all’unità Security Probe di AKCP). L’accuratezza della misura a 25°C è ±3%.
L’assorbimento della sezione di rilevamento dell’umidità assorbe tipicamente 7,25 mW e 1,45 mA.
La realizzazione dell’impianto è molto semplice: basta disporre l’unità Sensor Probe nel posto dove si trovano anche il router o modem (o anche distante, collegata mediante un cavo ethernet) e connetterlo ad essi o all’eventuale hub o switch di rete, quindi collegargli la sonda THS; visto che Sensor Probe dispone di due connessioni RJ45, se occorre si può collegare anche un altro sensore, quale ad esempio una sonda di temperatura TMP, disponibile tra i prodotti AKCP, per monitorare la temperatura di un secondo locale o quella esterna. I sensori vengono alimentati da Sensor Probe attraverso lo stesso connettore RJ45 che veicola i dati.
Collegamenti a Sensor Probe 2
Se la sonda deve essere collegata distante, è possibile sfruttare connessione esistenti realizzate da cavo di rete ethernet, purché sia di CAT5. Infatti la particolarità delle soluzioni AKCP è che utilizzano per la connessione ai sensori delle prese RJ45, uguali a quelli delle reti; lo stesso vale per i sensori, fermo restando che questi non hanno interfaccia ethernet, quindi la connessione degli ingressi non può essere effettuata tramite gli hub. Tuttavia è possibile impiegare tratti di cavo di rete esistenti (purché non collegati ad alcuna rete, intesa come computer, stampanti, hub, switch ecc.) per collocare facilmente i sensori nei locali dove devono essere installati e Sensor Probe vicino alla connessione di rete o nella stanza che contiene tutte le apparecchiature informatiche.
L’unità Sensor Probe 2 si alimenta mediante l’apposito adattatore di rete a 220V che fornisce in uscita 7,5÷9 V; l’assorbimento è al massimo 1,2 A con la funzionalità Power Over Ethernet, mentre il tipico consumo dalla rete elettrica è dell’ordine di 1,125 watt e 0,15 A (1,125 Wh).
Una volta realizzato il cablaggio, bisogna effettuare la configurazione del sistema, che si può immaginare divisa in due: l’impostazione dei parametri di rete, comune a tutte le applicazioni di Sensor Probe e descritta qui; la definizione del funzionamento del sensore e delle soglie di allarme, specifica per questa applicazione.
La prima operazione da fare è accendere un Personal Computer posto in rete con Sensor Probe e, avviato il browser Internet, nella barra degli indirizzi scrivere l’IP address assegnato all’unità in fabbrica. Fatto ciò, si aprirà la finestra dell’interfaccia web di Sensor Probe, che si presenterà come in Fig. 1, dove è mostrata la scheda Sensors.
Fig. 1 – Interfaccia grafica di Sensor Probe 2.
In questa, a sinistra si trovano evidenziati in verde Temperature e Humidity, a indicare che a Sensor Probe è collegata una sonda di temperatura e umidità.
È sufficiente fare clic sulla scheda (tab) Network, nella quale è possibile cambiare l’indirizzo IP per impostare quello adatta alla propria rete; nella stessa scheda vanno definite tutte le impostazioni di rete quali la Subnet Mask, l’eventuale Gateway e il DNS. È inoltre possibile impostare la modalità DHCP, se la rete dove Sensor Probe viene installato opera in DHCP.
Fatto ciò, si può dare uno sguardo alle altre schede dell’interfaccia web, partendo dalla più importante, che è Sensors, nella quale l’utente può impostare le soglie di temperatura superiore ed inferiore da considerare allarme e quelle che possono attivare eventuali attuatori locali, oltre al nome dell’installazione; la soglia di Warning è quella che origina le comunicazioni di allarme via e-mail e sul web (o via SMS) mentre la Critical è la temperatura alla quale parte l’attivazione degli attuatori.
L’impostazione dell’attività degli attuatori si effettua facendo clic sui pulsanti corrispondenti, ovvero quella del relé con Sensor Controlled Relay (che dà accesso alla finestra di Fig. 2) e quella della sirena con Sensor Controlled Siren (Fig. 3).
Fig. 2 – Configurazione dell’attività del relé di allarme
Fig. 3 – Impostazione dell’attività della sirena
Dalla scheda Traps dell’interfaccia web di Sensor Probe 2 si possono impostare l’indirizzo IP cui inviare i messaggi di alert in caso di superamento delle soglie di Warning e Critical; nella finestra cui si accede (Trap Settings) si effettuano le impostazioni di networking. Si possono definire due diversi Trap con altrettanti indirizzi IP e intervalli di invio dei dati (Fig. 4).
Fig. 4 – Finestra di impostazione Trap
A proposito dei sensori, va ricordato che Sensor Probe è in grado di rilevare automaticamente quelli che gli si collega: appena un sensore viene connesso ad una delle prese RJ45 Sensor 1, Sensor 2 ecc., l’unità lo identifica e lo mostra nella finestra web Summary ed anche nella Sensors, dove appare evidenziato in verde (Fig. 1).
Infine, la scheda Summary dell’interfaccia web riepiloga il tipo di sensore collegato (facendo clic sulla rispettiva voce o su Description si accede direttamente alla scheda Sensors) i messaggi di log, la temperatura rilevata, il tempo dall’ultimo refresh;
Dalla finestra di dialogo cui si accede da Summary, si può andare (facendo clic su view) alla visualizzazione di un grafico che mostra l’andamento nel tempo della temperatura (Fig. 5).
Fig. 5 – Grafico cronologico della temperatura e dell’umidità rilevata nei locali monitorati da Sensor Probe 2
Dal grafico cronologico si possono estrarre e salvare i dati; questa operazione richiede l’installazione nel computer dell’apposita utility DataDownload.exe, che permette di scaricare lo storico in un file, oppure della DoCollect.bat, la quale serve, invece, al polling dei dati in real-time). Entrambe queste utility sono contenute nel CD-ROM fornito con Sensor Probe 2, ma si possono anche scaricare dal sito web www.akcp.com.
