NIDAYS 2010 Presentation

2. Acquisizione da Sensori Wireless
Distribuiti con NI LabVIEW
Massimiliano Banfi
Systems Engineers Manager
National Instruments Italia

3. Il Wireless è Ovunque
Monitoraggio Monitoraggio Misurazioni
Ambientale Strutturale Industriali

4. I Vantaggi dell’Acquisizione Wireless
Riduzione • Riduzione dei costi e dei tempi
d’installazione
Costi • Riduzione dei costi di manutenzione
• Ottimizzazione dei processi di misura
Incremento • Accesso ai dati sempre e ovunque
• Diminuzione dei tempi di fermo
Efficienza macchina
• Superamento delle limitazioni
Monitoraggio infrastrutturali e di potenza
• Risoluzione di problemi nuovi o
Ovunque precedentemente inaffrontabili

5. La Piattaforma Wireless NI
Wireless Test Wireless Measurements
PXI RF Wireless DAQ NI WSN Third Party

6. Basso Consumo. Affidabilità.
Wireless Sensor Networks.
• Basso consumo
Fino a 3 anni di durata con 4 batterie
AA
• Affidabile
Protocollo NI WSN e mesh routing
• Wireless Sensor Networks
Acquisizioni remote wireless

7. Cos’è una Wireless Sensor Network
(WSN)?

8. Cos’è una Wireless Sensor Network
(WSN)?
Mesh Router
Mesh Router
End Nodes

9. Architettura del Sistema WSN
LabVIEW
LabVIEW WSN LabVIEW per Database Worldwide Terminali Smart
Real-Time Gateway Windows Servers Web Wireless-Enabled
Nodi
D’Acquisizione
WSN

10. NI WSN-9791
Wireless Sensor Network Ethernet Gateway
Caratteristiche
• 2.4 GHz, IEEE 802.15.4 radio
• 10/100 Ethernet
• Collega fino a 36 nodi d’acquisizione
• Portata in campo aperto fino a 300 m
• Alimentato con 9 a 30 VDC
Specifiche
• Fattore di forma compatto 2U
• Installazione a pannello o DIN rail
• Dati industriali
• Temperatura operativa -30 a 70 ºC
• 50 grms shock 5 g vibrazione
• LED di Stato

11. NI WSN-3202 e NI WSN-3212
Wireless Sensor Network Measurement Nodes
2.4 GHz IEEE 802.15.4 radio
• Portata in campo aperto fino a 300 m
• Fino a 3 anni di durata con 4 batterie AA
• Alimentazione opzionale con 9 a 30 VDC
• Configurabile come router mesh
• Quattro linee I/O digitali bidirezionali
• Dati industriali
• Temperatura operativa -40 a 70 ºC
• 50 grms shock 5 g vibrazione
Node Analog Digital Sample Sample Rate Risoluzione Caratteristiche
Input I/O Interval (campioni/ (bits)
(secondi) minuto)
NI WSN-3202 4 4 1 60 16 Sensor power: 20 mA at 12 V
Nodo Acquisizione Input Ranges: ±10 V, ±5 V, ±2 V,
Analogica ±0.5 V
NI WSN-3212 4 4 2 30 24 Supports types J, K, R, S, T, N, B,
Nodo Acquisizione E
Termocoppia

12. Accessori NI WSN e Starter Kit
• Protezione per esterni
– IP 65 outdoor rating
– Pressacavo di I/O per fili di
collegamento con l’esterno
– Antenna esterna NI WSN-3291
• NI WSN Starter Kit
– WSN-9791 Ethernet Gateway
– 2 nodi programmabili NI WSN Starter Kit
– Sensori e accessori
d’alimentazione
– Software di Valutazione
LabVIEW
– Guida Introduttiva

13. NI WSN Software
Integrazione con NI Measurement
& Automation Explorer (MAX)
• Configurazione di rete
• Aggiunta/rimozione nodi WSN
• Configurazione del canale
wireless
• Update del firmware
• Configurazione dei nodi come
router

14. NI WSN Software
Integrazione con i progetti LabVIEW
• Autodetect dei nodi WSN
• Drag-and-drop delle variabili

15. NI WSN Demo
• Configurazione WSN in NI MAX
• Estrazione dati con NI LabVIEW

16. Implementare un sistema WSN con
LabVIEW
• Connessione a nodi d’acquisizione WSN NI e 3e parti
• Integrazione di misure wireless con PAC NI
• Centinaia di funzioni native
• Interfacce utente integrate
• Web services sicuri
• Connettività Database
• Generazione di report

17. Implementare un sistema WSN con
LabVIEW
• Connessione a nodi d’acquisizione WSN NI e 3e parti
• Integrazione di misure wireless con PAC NI
• Centinaia di funzioni native
AggiungiInterfacce utente integrate programmazione
• la logica con una grafica
<
intuitiva
• Web services sicuri
• Connettività Database
• Generazione di report

18. LabVIEW WSN Module Pioneer
• Aumenta la durata delle batterie
– Invia solo dati significativi (soglie, media, banda morta)
– Adatta le frequenze di campionamento e di trasmissione
alle condizioni operative
• Esegui analisi di tipo custom
– Converti dati grezzi in informazioni significative
– Interfacciati coi sensori
• Riduci i tempi di risposta con processi decisionali
embedded
– Controlla gli attuatori senza interagire con l’host

20. LabVIEW WSN Module Pioneer
Aggiungi la logica con la
programmazione grafica
• Modifica il comportamento del nodo
• Invia gli aggiornamenti del codice via
etere

21. Aree d’Applicazione del Wireless
Monitoraggio Monitoraggio Misurazioni
Ambientale Strutturale Industriali
Aria/ Acqua/ Indoor Power Solar Wind Farm Structural Machine Process
Clima Suolo Monitoring Monitoring Monitoring Monitoring Health Condition Monitoring
Monitoring Monitoring

22. ni.com/wireless
Wireless Test Wireless Measurements
PXI RF Wireless DAQ NI WSN Third Party

23. Domande?
STAND NI