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Per completare il nostro sistema è necessaria …ik1whn.com/cloud/Seismocloud.pdfprototipizzazione...

Date post: 05-Jul-2020
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SeismoCloud con NodeeMCU V.2 - IK1WHN - 28/10/2017-1 ik1whn Pagina 1 di 6 SeismoCloud è un sistema di allerta per terremoti ideato dai ricercatori dell'Università La Sapienza di Roma e dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia. Questo il link al sito ufficiale: www.seismocloud.com Il sistema è basato su una rete di rilevatori a basso costo e per garantire affidabilità necessita di un gran numero di sistemi sul territorio. È anche possibile sfruttare l’accelerometro di un qualsiasi smartphone Android o iOS ma ovviamente per garantire affidabilità e costanza di funzionamento è consigliabile dedicare alla causa un piccolo sistema stand-alone considerato il modesto esborso monetario. Tengo a precisare che non stiamo parlando di un vero sismometro, il sistema che vado a descrivere è in grado di rilevare una vibrazione che può essere causata oltre che da un effettivo evento sismico anche da qualsiasi altro evento locale. La filosofia del sistema è che se una vibrazione viene segnalata contemporaneamente da più sensori nella stessa zona ma a kilometri di distanza è probabile trattarsi di evento sismico. Tutti i sismometri sono registrati all'interno del cloud. Ogni volta che un sismometro rileva una vibrazione, che dipenda da un terremoto o no, la comunica via internet al server (cioè al computer centrale) di SeismoCloud. Il server, ricevendo le informazioni dei sismometri dal territorio ed eseguendo un algoritmo dedicato, è in grado di determinare il verificarsi di un terremoto nei primi secondi dall'inizio della scossa all'epicentro. Infatti, se si verifica un terremoto, i sismometri della zona dell'epicentro rilevano una vibrazione contemporaneamente. Se il numero di sismometri presente è sufficiente, il server registra il terremoto, ed effettua la stima dell'intensità della scossa e della distanza entro la quale il terremoto può provocare danni. In base a questa stima viene quindi inviato l'early warning, cioè la notifica sugli smartphone degli utenti delle province potenzialmente interessate. Questo a grandi linee il progetto di cui potete trovare la descrizione completa sul sito dedicato. Sistemi stand-alone possono essere realizzati su diverse piattaforme: Raspberri PI (Forse la più semplice da realizzare, trovate la documentazione qui .) Arduino uno NodeMCU Visto il Basso Costo e la versatilità io ho deciso per quest’ultima piattaforma, si tratta di una schedina di prototipizzazione che può essere programmata come una qualsiasi scheda Arduino, costa meno di dieci euro e ha già la scheda wifi per il collegamento di rete on-board. Si può trovare su tanti siti di commercio online tra cui Amazon-NodeMCU . Figura 1 - NodeMCU V.2 Per completare il nostro sistema è necessaria anche una schedina con l’accelerometro per il rilievo delle vibrazioni, uno dei modelli supportati è l’ MCU-6050 che si trova anch’esso su internet a meno di dieci euro su vari siti tra cui Amazon-MPU6050 . Figura 2 - MPU6050
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S e i s m o C l o u d c o n N o d e e M C U V . 2 - I K 1 W H N - 2 8 / 1 0 / 2 0 1 7 - 1 i k 1 w h n

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SeismoCloud è un sistema di allerta per terremoti ideato dai ricercatori dell'Università La Sapienza di Roma

e dell'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia.

Questo il link al sito ufficiale: www.seismocloud.com

Il sistema è basato su una rete di rilevatori a basso costo e per garantire affidabilità necessita di un gran numero di sistemi sul territorio. È anche possibile sfruttare l’accelerometro di un qualsiasi smartphone Android o iOS ma ovviamente per garantire affidabilità e costanza di funzionamento è consigliabile dedicare alla causa un piccolo sistema stand-alone considerato il modesto esborso monetario. Tengo a precisare che non stiamo parlando di un vero sismometro, il sistema che vado a descrivere è in grado di rilevare una vibrazione che può essere causata oltre che da un effettivo evento sismico anche da qualsiasi altro evento locale. La filosofia del sistema è che se una vibrazione viene segnalata contemporaneamente da più sensori nella stessa zona ma a kilometri di distanza è probabile trattarsi di evento sismico. Tutti i sismometri sono registrati all'interno del cloud. Ogni volta che un sismometro rileva una vibrazione, che dipenda da un terremoto o no, la comunica via internet al server (cioè al computer centrale) di SeismoCloud. Il server, ricevendo le informazioni dei sismometri dal territorio ed eseguendo un algoritmo dedicato, è in grado di determinare il verificarsi di un terremoto nei primi secondi dall'inizio della scossa all'epicentro. Infatti, se si verifica un terremoto, i sismometri della zona dell'epicentro rilevano una vibrazione contemporaneamente. Se il numero di sismometri presente è sufficiente, il server registra il terremoto, ed effettua la stima dell'intensità della scossa e della distanza entro la quale il terremoto può provocare danni. In base a questa stima viene quindi inviato l'early warning, cioè la notifica sugli smartphone degli utenti delle province potenzialmente interessate.

Questo a grandi linee il progetto di cui potete trovare la descrizione completa sul sito dedicato. Sistemi stand-alone possono essere realizzati su diverse piattaforme: Raspberri PI (Forse la più semplice da realizzare, trovate la documentazione qui.) Arduino uno NodeMCU Visto il Basso Costo e la versatilità io ho deciso per quest’ultima piattaforma, si tratta di una schedina di prototipizzazione che può essere programmata come una qualsiasi scheda Arduino, costa meno di dieci euro e ha già la scheda wifi per il collegamento di rete on-board. Si può trovare su tanti siti di commercio online tra cui Amazon-NodeMCU.

Figura 1 - NodeMCU V.2

Per completare il nostro sistema è necessaria anche una schedina con l’accelerometro per il rilievo delle vibrazioni, uno dei modelli supportati è l’ MCU-6050 che si trova anch’esso su internet a meno di dieci euro su vari siti tra cui Amazon-MPU6050.

Figura 2 - MPU6050

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S e i s m o C l o u d c o n N o d e e M C U V . 2 - I K 1 W H N - 2 8 / 1 0 / 2 0 1 7 - 1 i k 1 w h n

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A questo punto abbiamo tutto, il collegamento tra i due moduli è il seguente:

NodeMCU MPU-6050

1. 3.3V 3.3V

2. GND GND

3. D1 SDA

4. D2 SCL

È consigliabile montare entrambi i moduletti su una basetta millefori che poi andremo a fissare stabilmente

su una parete (possibilmente portante) di casa o ufficio.

La schedina NodeMCU va programmata con l’apposito firmware che si può scaricare da GitHub al seguente

link: SeismoCloud-Arduino

La programmazione va fatta con l’IDE di Arduino per cui chi ha già avuto modo di usarla sarà facilitato, chi

non l’avesse mai installata la può scaricare sul sito ufficiale per varie piattaforme tra cui Windows, Linux e

Mac: Download Arduino

Una volta installata va configurata per l’utilizzo del NodeMCU:

Dal menu File aprire la finestra Impostazioni (Su alcune piattaforme potrebbe chiamarsi Preferenze)

e andare ad inserire l’URL : http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

e confermare cliccando su OK

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Aprire ora dal menu Strumenti il pannello Gestore Schede:

Ed installare la piattaforma esp8266, fare la ricerca scrivendo nel box di ricerca in alto nel pannello Gestore

schede e quando compare cliccare su installa:

Ora sarà possibile da menu Strumenti – Scheda selezionare la scheda :

NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)

A questo punto non resta che caricare il firmware SeismoCloud-Arduino e programmare la scheda.

Opzionalmente si possono collegare dei led ai pin del NodeMCU che danno indicazioni sul funzionamento

del sistema.

Chi vuol metterli trova indicazioni al passo 2 della documentazione ufficiale a questo link:

NodeMCU Doc

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Programmata la scheda dobbiamo configurarla per il collegamento alla nostra rete wifi ed inserire le

coordinate del luogo dove si trova più altre informazioni.

Il primo passo è eseguire la configurazione per il collegamento alla rete wifi a cui si dovrà collegare, questo

va fatto via Web.

La scheda se non è correttamente configurata per collegarsi ad una rete wifi esistente funziona come fosse

un punto di accesso. Con lo smartphone o il pc con qui si vuole eseguire la configurazione fare una ricerca

dei punti di accesso WIFI, si dovrà trovare un punto di accesso con nome SeismoCloud, eseguire il

collegamento al punto di accesso ed aprire una pagina web qualunque, dopo poco arriverà la pagina di

configurazione seguente:

Selezionando Configure WiFi si aprirà una pagina con le reti WiFi raggiungibili, selezionare quella

desiderata, inserire la password di accesso salvare ed uscire.

Se tutto è andato a buon fine la schedina si collegherà alla rete e non sarà più visibile come punto di

accesso wifi. Se continuate a vederla tra i punti di accesso disponibili significa che l’accesso alla rete non è

riuscito per cui riprovate la procedura.

Se necessita cambiare la configurazione wifi dovete fare in modo che quella precedentemente configurata

non sia collegabile (spenta o password diversa) a quel punto ricomparirà SmartCloud tra i punti di accesso e

potrete ripetere la configurazione come descritto all’inizio.

Terminata la configurazione wifi ricollegare lo Smartphone o il pc alla rete WiFi abituale che vi da accesso ad

internet.

Il passo successivo è quello di inserire le coordinate ed il nome, questo va fatto associando il dispositivo alla

omonima app SeismoCloud che avrete installato sul vostro Smartphone o tablet.

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Aprite l’app e selezionate il simbolo + in fondo a destra:

Verrà fatta una ricerca dei dispositivi disponibili (sia lo smartphone che il NodeMCU dovranno essere

collegati allo stesso punto di accesso WiFi) selezionate il vostro sistema, rispondete alle domande salvate e

il vostro sistema è pronto online.

P.S. le coordinate vengono prese dal gps dello smartphone per cui queste ultime fasi di configurazione

andranno effettuate nel luogo dove effettivamente il sismometro verrà installato.

Le coordinate possono comunque essere cambiate sempre tramite app. Premere a lungo sul riquadro che

indica il sensore e si aprirà un menu dove è possibile scegliere i parametri da cambiare.

Per terminare la foto di uno dei prototipi da me realizzati.

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Chi vuole inserire anche i led di stato che sono opzionali e ininfluenti ai fini del funzionamento del sistema di

rilevamento ma che possono essere utili per avere una visualizzazione immediata sullo stato di

funzionamento deve procurarsi tre led, rosso, verde e giallo più tre resistenze da circa 120 Ohm.

Questi i collegamenti con i pin del NodeMCU:

D5 – Led Verde

D6 – Led Giallo

D7 – Led Rosso

Queste invece le segnalazioni dei led quando accesi o lampeggianti:

ROSSO – Dispositivo in riavvio o in aggiornamento.

VERDE – Dispositivo pronto e online.

VERDE e GIALLO – Dispositivo pronto ma non connesso al server di SeismoCloud.

VERDE fisso e GIALLO lampeggiante – Dispositivo in calibrazione.

VERDE fisso e ROSSO acceso per 5 secondi – Rilevata vibrazione.

GIALLO lampeggiante – Coordinate geografiche assenti o non valide (inserirle con l’APP).

VERDE GIALLO ROSSO in sequenza – Caricamento software.

VERDE GIALLO ROSSO in rapido lampeggio – Dispositivo in attivazione.

Bene questo è tutto, con meno di venti euro un pò di pazienza e buona volontà siete anche voi pronti per

contribuire alla riuscita di questo progetto.

Per problemi o ulteriori informazioni potete contattarmi al seguente indirizzo: ik1whn (at) amsat.org


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