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Ragione sociale
Microlaben Srl
 
Indirizzo
Via Orabona, 4 70100 BariBA
Riferimento
 
Telefono
 
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E-mail
 
Sito web
http://www.microlaben.com/
 

WGS – Wireless Greenhouse System

Descrizione progetto

Il sistema WGS è finalizzato al mantenimento all’interno della serra delle condizioni microclimatiche ottimali per la crescita delle specie  vegetali ed è composto da:

  • rete wireless di nodi sensore per la rilevazione dei parametri di interesse in serra (temperatura, umidità relativa, umidità del terreno, pressione atmosferica, velocità e direzione del vento, radiazione solare, concentrazione di anidride carbonica)
  • rete wireless di nodi attuatore per il controllo (automatico o su richiesta) dei sistemi di attuazione presenti in serra (apertura tetto, ventilatori, estrattori d’aria, pompe di ricircolo solare termico, elettrovalvole per irrigazione);
  • nodo centrale di controllo caratterizzato da:
  • comunicazione GPRS con un server di gestione remoto
  • comunicazione bluetooth con un dispositivo mobile
  • gestione del sistema tramite SMS su rete GSM
  • modulo di alimentazione autonomo con pannello fotovoltaico, batterie agli ioni di litio e sistema intelligente di monitoraggio e controllo cicli di carica/scarica.
  • Server Remoto di gestione e controllo
Azienda

Microlaben S.r.l. nasce nel 2004 come spin-off  del gruppo di Elettronica Applicata del Politecnico di Bari, con l’obiettivo di trasferire l’esperienza maturata nel settore di ricerca, nello sviluppo e la realizzazione di prototipi di circuiti e sistemi elettronici avanzati da impiegare in applicazioni industriali di vario tipo.
Competenze

Sistemi di monitoraggio
Progettazione e realizzazione di circuiti elettronici per reti di sensori

Sistemi per l’automazione industriale
Progettazione hardware/firmware e realizzazione di sistemi di acquisizione, controllo e trasmissione dati basati su microcontrollore e logiche programmabili (CPLD, FPGA)

Sistemi di telecomunicazioni
Integrazione di sistemi e tecnologie di comunicazione ibride wired/wireless su dispositivi embedded (UMTS, GPRS, Bluetooth, Zigbee, Ethernet, USB, SPI, I2C, RS-232, RS-485, CAN, ecc)

Dominio riferimento
Environment, Security and Territorial Protection
Partner

Politecnico di Bari – Dipartimento di Elettrotecnica ed Elettronica
Responsabile Scientifico: Ing. Gianvito Matarrese.

Università degli Studi di Bari– Dipartimento di Progettazione e Gestione dei Sistemi Agro - Zootecnici e Forestali
Responsabile Scientifico: Ing. Giuliano Vox.

Agricultural University of Athens
Responsabile Scientifico: Prof. Demetrios Briassoulis.

Universidad Politécnica de Madrid
Responsabile Scientifico: Prof. Francisco Ayuga

 

Obiettivi

Obiettivi Realizzativi

OR1 - STUDIO PRELIMINARE DELL'ARCHITETTURA E DELLE RELATIVE COMPONENTI
Fase preliminare di studio delle problematiche da affrontare
Scelta delle tipologie di sensori e attuatori
Definizione dell'architettura di rete wireless
OR2 - PROGETTAZIONE HARDWARE/FIRMWARE
Progettazione hardware/firmware dei nodi sensore/attuatore
Progettazione hardware/firmware della centrale di controllo
Dimensionamento e progettazione degli apparati di "power management“
OR3 - SVILUPPO DEL SOFTWARE DI GESTIONE
OR4 - REALIZZAZIONE E TEST DELLE PRIME SCHEDE PROTOTIPO
OR5 - DEBUG ED OTTIMIZZAZIONE DEL SISTEMA
Debug ed ottimizzazione degli apparati
Debug ed ottimizzazione del software
OR6 - PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE SCHEDE FINALI
OR7 - TEST SUL CAMPO

Risultati

Riduzione dell’influenza delle condizioni climatiche esterne sulla crescita delle colture
Incremento di produttività e miglioramento della qualità del prodotto.

Controllo delle condizioni microclimatiche interne alla serra:Elevata affidabilità ed efficienza

Vantaggi del sistema WGSFlessibilità e facilità di installazione

  • Bassi costi di manutenzione
  • Scalabilità  attraverso l’aggiunta o rimozione di uno o più nodi della rete
  • Riprogrammabilità da remoto delle modalità operative
  • Rilevazione e gestione in tempo reale di situazioni critiche
Soluzioni identificate

Architettura del sistema WGS

Architettura di rete gerarchica su due livelli
Rete wireless IEEE 802.15.4 (Personal Area Network)

Rete GPRS (Wide Area Network)
Personal Area Network
Nodi Sensori  - SN
Nodi Attuatori  - AN
Nodi Router - RN
Nodo Centrale - CN

Server Remoto di Gestione - DCM

 

Utilizzabilità dei risultati e dei brevetti

Obiettivo raggiunto: sviluppo di prototipo di un sistema per il monitoraggio delle condizioni climatiche all’interno della serra ed il controllo automatico e/o remoto degli attuatori.

I risultati scientifici ottenuti sono ampiamente trasferibili dopo un’accurata fase di collaudo del sistema per un periodo minimo di sei/nove mesi.

A seguito dello studio di fattibilità del presente progetto, nell’anno 2008 Microlaben ha depositato domanda di brevetto:

Nazionale - “Sistema wireless di monitoraggio e controllo per serre”. Num. Domanda BA2008A46
Europeo ed Internazionale – “Wireless System for greenhouse monitoring and control”. PCT/IT2008000671
 

 

Mercato e ricadute industriali

Mercato di riferimento: Agricolo - settore florovivaistico e della coltivazione di ortaggi in serra

Area geografica: Regione Puglia – Provincia di Bari

Clienti potenziali: 230 aziende, registrate presso la CCIAA di Bari al luglio 2008, coltivano ortaggi, frutta, e piante in serra

Punti di forza del prodotto: prezzo inferiore rispetto ai prodotti esistenti; tecnologia innovativa non presente sul territorio; efficienza energetica ed ambientale; aumento produttività nelle serre.

Dopo un’accurata fase di test del sistema si procederà all’ingegnerizzazione e la messa sul mercato del prodotto.
Microlaben prevede un aumento dei ricavi dovuti alla:

Vendita del sistema WGS ad aziende agricole
Assistenza tecnica sul sistema
Cessione in fitto ad enti di ricerca per scopi scientifici

La futura ingegnerizzazione e la commercializzazione del prodotto darà luogo ad un aumento della base occupazionale  della società, inoltre si avranno ricadute economiche positive anche sul tessuto economico locale, si pensi al coinvolgimento di aziende terziste per la produzione del sistema su larga scala.