SKY LIGHT MONITORING SYSTEM

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1 SKY LIGHT MONITORING SYSTEM Sistema wireless per il monitoraggio del traffico Nabla Quadro srl Via G. Peroni Roma, Italy Tel GIUGNO 2016

2 2 Sommario Introduzione 3 Descrizione dell'architettura di sistema 4 Trasmissione in locale attraverso la porta seriale (configurazione base) 4 Trasmissione su web tramite Access Point (ETHERNET GPRS) 4 Descrizione dei componenti del sistema 5 Sky Light Hub 5 Access Point 5 Sky Light Sensor 6 Specifiche Tecniche 7 Sky Light Sensor 7 Sky Light Hub 8 Access Point 9

3 3 Introduzione Lo Sky Light Monitoring System è un sistema per il monitoraggio di flussi veicolari in grado di inviare i dati in automatico ad una centrale di elaborazione e di archiviazione. Il sistema si basa su un sensore wireless a basso consumo e su una tecnologia di rilievo brevettata che permette di avere elevate prestazioni anche in situazioni di traffico congestionato dove altre tecnologie presentano limiti. In tal senso lo Sky Light Monitoring System si propone come una reale alternativa all'utilizzo di sistemi spire induttive. Di seguito le principali caratteristiche del sistema: Sensori a TRIPLA TECNOLOGIA o Luce visibile incidente (brevetto italiano n ) o Infrarosso attivo o Campo magnetico Semplicità di installazione: la tecnologia wireless permette di ridurre i tempi di installazione all interno della pavimentazione stradale. Affidabilità: la semplicità progettuale e circuitale garantisce un elevata stabilità del sistema. Alimentazione completamente autonoma: 5 anni di vita delle batterie dei sensori. Manutenzione semplificata: rapido ripristino in caso di avaria mediante la semplice sostituzione del sensore estraibile. Performance in condizioni di traffico congestionato: Il principio di funzionamento brevettato, l elettronica e l algoritmo di detector eventi consentono un corretto rilievo anche in condizioni di flusso veicolare congestionato laddove risultano critiche le performance dei sensori attualmente sul mercato. Installazione permanente in grado di fornire dati con qualsiasi dettaglio temporale (singolo transito, ora, giorno, settimana, mese, ecc). Rilievo della velocità del transito e della lunghezza del veicolo mediante l installazione di due sensori per corsia di marcia. La trasmissione wireless a 868 MHz permette la comunicazione diretta sensori - hub anche a distanze notevoli (oltre 150 metri) senza necessità di ripetitori radio e senza effettuare i complicati e costosi collegamenti filari che devono essere realizzati nel caso di utilizzo delle spire magnetiche. Il segnale trasmesso dai sensori viene ricevuto direttamente dallo Sky Light Hub che provvede a renderli disponibili attraverso una porta seriale UART. È anche possibile inviare contemporaneamente questi dati sul server mediante l utilizzo di un Access Point, come descritto ai paragrafi successivi.

4 4 Descrizione dell'architettura di sistema Trasmissione in locale attraverso la porta seriale (configurazione base) La configurazione minima del sistema prevede che il sensore, installato all interno della pavimentazione stradale, comunichi i dati di traffico rilevati ad un hub (Sky Light Hub). I componenti della configurazione base sono: Sky Light Sensor (Traffic Version), almeno uno per ogni corsia stradale Sky Light Hub che gestisce fino a 16 sensori I dati di traffico sono disponibili attraverso una porta seriale UART. Altre società possono quindi scegliere di integrare i propri dispositivi per l acquisizione dei dati. L integrazione con componenti di terze parti è estremamente semplice, grazie ai protocolli di trasmissione e decodifica forniti agli integratori. Trasmissione su web tramite Access Point (ETHERNET GPRS) Il sistema può anche essere configurato per inviare direttamente i dati su un server web. Qui i dati possono essere elaborati ed utilizzati come input per software e applicazioni mobili. A tale scopo lo Sky Light Hub viene integrato in un Access Point (Raptech GWi EVO). L AP viene tipicamente collocato in una scatola a tenuta stagna e può essere alimentato da un pannello fotovoltaico mini (20 / 30 W) o direttamente a 220 V. L'Access Point può inviare automaticamente i dati al server tramite GPRS o Ethernet.

5 5 Descrizione dei componenti del sistema Sky Light Hub Lo Sky Light Hub è un concentratore per l acquisizione wireless dei dati dal sensore. È di piccole dimensioni, (39mm x 29mm) ed è in grado di gestire fino a 16 sensori (se c è la necessità di impiegare più sensori, è possibile installare più Hub su diversi canali radio per poter lavorare nella stessa area). Tutte le informazioni sugli eventi di traffico (inizio evento/presenza e fine evento con i timestamp) sono disponibili attraverso la porta seriale UART. Società terze possono scegliere i propri dispositivi per interfacciarsi ed acquisire i dati direttamente dall Hub. Access Point L'Access Point assolve al compito di raccogliere i dati inviati da tutti i sensori ad esso assegnati, provvedendo all'impacchettamento degli stessi e al successivo invio su server tramite collegamento ETHERNET o GPRS. Il dispositivo si compone di due elementi: Sky Light Hub: concentratore per la ricezione wireless dei dati dai sensori (868Mhz max 16 sensori) Raptech GWi EVO: datalogger per l acquisizione, la memorizzazione e l invio dei dati in tempo reale (GPRS/ETHERNET). L'Access Point deve essere installato in prossimità della sezione di rilievo ove sono installati i sensori. Tipicamente trova quindi alloggio all'interno di una cassetta stagna, a sua volta ancorata su un palo dell'illuminazione pubblica. L'alimentazione può avvenire sia tramite mini pannello fotovoltaico (circa 20/30W), che attraverso alimentazione elettrica 220V, tramite apposito alimentatore a 12VDC.

6 6 Sky Light Sensor Lo Sky Light Sensor viene installato all interno della pavimentazione stradale, al centro della corsia di marcia. L installazione avviene in tempi brevi (15/20 minuti) mediante l utilizzo di resine o cemento a presa rapida (si consiglia il prodotto MAPEGROUT SV nero) e previa asportazione di una carota di pavimentazione del diametro 130 mm e profondità 80 mm. Dopo l'installazione il sensore è in grado di auto calibrarsi senza alcun intervento da parte dell'operatore. I sensori sono dotati di una fonte di energia autonoma quale un pacco batterie a elevata capacità e bassissima autoscarica. Le caratteristiche del contenitore permettono una semplice estrazione del sensore rendendo rapide le eventuali operazioni di manutenzione. Lo schema generale di una sezione di monitoraggio stradale mediante Sky Light Sensor prevede l istallazione di almeno un sensore per ogni corsia di marcia. Nel caso di rilievo della velocità e della lunghezza del veicolo (con dettaglio del singolo transito) sono necessari almeno due sensori per corsia di marcia (master e slave).

7 7 Specifiche Tecniche Sky Light Sensor Caratteristiche fisiche - Temperatura di funzionamento: C - Dimensioni esterne: Ø 110 mm, H 85 mm - Foro di installazione: Ø 130 mm - Materiale contenitore: nylon rinforzato in fibra (PA66-30%FV) - Peso: 1000 grammi - Alimentazione: Batteria tipo "D" Cloruro di Tionile (3,6 V - 19Ah) - Autonomia batteria: fino a 6 anni - Consumo medio < 1mW Acquisizione dati - Metodo di rilevamento: TRIPLA TECNOLOGIA Luce visibile incidente (brevetto italiano n ); Infrarosso attivo; Campo magnetico. - Frequenza di campionamento: 128Hz - Sensibilità di rilievo auto-adattativa alle condizioni di luce ambientale Comunicazione dati - Protocollo dati radio: TDMA proprietario - Frequenza di lavoro: 868 MHz (ISM - unlicensed band) - Numero di canali programmabili: 10 - Ampiezza di banda canale: 100KHz - Potenza trasmettitore: 14dBm - Sensibilità ricevitore: -110dBm - Range radio utile: max 150/200 m Conformità CE: - Direttiva 1999/5/CE (R&TTE) - Norma ETSI EN (Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters- EMC standard for radio equipment and services-common technical requirements) - Norma ETSI EN (Electromagnetic compatibility and Radio spectrum matters - Specific conditions for SRD operating from 9KHz to 40GHz) - Norma EN (Short Range Devices. Radio equipment used from 25MHz to 1000MHz: technical characteristics and test method) - Norma CEI EN (emissioni irradiate) - Norma CEI EN (immunità alle scariche elettrostatiche) - Norma CEI EN (immunità al campo elettromagnetico irradiato)

8 8 Sky Light Hub Caratteristiche fisiche - Temperatura di funzionamento: da -30 a +85 C - Dimensioni: 39mm x 29mm - Tensione di alimentazione: VDC - Umidità relativa di funzionamento: da 5% a 90% non condensante - Porte esterne: UART Comunicazione dati - Numero sensori collegabili: Max 16 - Portata comunicazione: 150 metri - Frequenza di lavoro 868MHz - Numero di canali programmabili: 10 - Protocollo dati radio: TDMA proprietario - Ampiezza di banda canale: 100KHz - Potenza trasmettitore: +14dBm - Sensibilità ricevitore: -110dBm - Connettore antenna esterna (868Mhz): SMA 50 ohm Conformità CE: - Direttiva 1999/5/CE (R&TTE) - Norma ETSI EN (Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters- EMC standard for radio equipment and services-common technical requirements) - Norma ETSI EN (Electromagnetic compatibility and Radio spectrum matters - Specific conditions for SRD operating from 9KHz to 40GHz) - Norma EN (Short Range Devices. Radio equipment used from 25MHz to 1000MHz: technical characteristics and test method) - Norma CEI EN (emissioni irradiate) - Norma CEI EN (immunità alle scariche elettrostatiche) - Norma CEI EN (immunità al campo elettromagnetico irradiato)

9 9 Access Point Caratteristiche generali - Temperatura di funzionamento: C - Dimensioni case: 160x88x63 mm - Alimentazione: VDC - Consumo medio: 12V (incluso GPRS) - Batteria interna di Backup: Litio ricaricabile 3.7V 1400mah (autonomia 2h 30m) Comunicazione dati (Sky Light Hub) - Protocollo dati radio: TDMA proprietario - Frequenza di lavoro 868MHz - Numero di canali programmabili: 10 - Ampiezza di banda canale: 100KHz - Potenza trasmettitore: +14dBm - Sensibilità ricevitore: -110dBm - Connettore antenna esterna (868Mhz): SMA 50 ohm Modulo elaborazione e memorizzazione (Raptech GWi EVO) - Sistema Operativo: Linux Embedded - CPU AM335x 1GHz ARM Cortex-A8-512 MB di RAM, 4GB di flash - n 1 slot per micro SD card - n 1 porta USB n 1 porta Ethernet 10/100 - n 1 porta RS232 - n 1 porta RS485 - Modulo GPRS per la trasmissione remota dei dati - Connettore antenna esterna GSM/GPRS: SMA 50 ohm Conformità CE: - Direttiva 1999/5/CE (R&TTE) - Norma ETSI EN (Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters- EMC standard for radio equipment and services-common technical requirements) - Norma ETSI EN (Electromagnetic compatibility and Radio spectrum matters - Specific conditions for SRD operating from 9KHz to 40GHz) - Norma EN (Short Range Devices. Radio equipment used from 25MHz to 1000MHz: technical characteristics and test method) - Norma CEI EN (emissioni irradiate) - Norma CEI EN (immunità alle scariche elettrostatiche) - Norma CEI EN (immunità al campo elettromagnetico irradiato)