ÍNDICE

ÍNTRODUCCIÓN

Libelium, es una empresa de capital española, puntera en alta tecnología que diseña y fabrica tecnología de hardware para la implementación de redes sensoriales inalámbricas de forma que integradores de sistemas, puedan llevar a cabo soluciones fiables para Ciudades Inteligentes a usuarios finales en el mínimo tiempo de salida al mercado.

La tecnología y producto de Libelium es totalmente eficaz. Permite su integración fácil y flexible con plataformas y aplicaciones de empresas integradoras para crear soluciones para el usuario final en una multitud de aplicaciones hasta 54 con una misma base tecnológica. Además el producto es totalmente escalable. Libelium también ofrece adicionalmente 2 líneas de productos:

WSN con 2 subfamilias: Waspmote: dispositivo sensorial de bajo consumo para la creación de redes sensoriales inalámbricas. Se le pueden asociar distintas placas de fabricación propia según los parámetros que se quieran controlar. Dentro de esta subfamilia se encuentran los productos:Waspmote OEM y Waspmote Plug&Sense; y Meshlium: único router multi-tecnología que puede integrar en una máquina las tecnologías Wifi mesh (2.4GHz -5GHz), ZigBee, GPRS, GPS y Bluetooth.

Cooking Hacks: tienda web de componentes electrónicos destinada al usuario final para el desarrollo de proyectos. En esta familia se encuentran las siguientes gamas de productos: Arduino; Raspberry Pi; Sensores; Actuadores; Wireless; Placas; Robots; Accesorios; Tools.

WASPMOTE VS PLUG & SENSE

Waspmote es la línea original en el que los desarrolladores tienen un control total sobre el dispositivo de hardware. Se puede acceder físicamente a él y conectar nuevos sensores o incluso incrustar en sus propios productos como un dispositivo sensor electrónico. El nuevo Waspmote Plug & Sense! línea permite a los desarrolladores que se olvidan de la electrónica y se centran en los servicios y aplicaciones. Ahora puede implementar redes de sensores inalámbricos en una manera fácil y escalable de garantizar unos costes de mantenimiento mínimos. La nueva plataforma consiste en un recinto a prueba de agua robusta con zócalos externos específicos para conectar los sensores, el panel solar, la antena e incluso el cable USB con el fin de reprogramar el nodo. Ha sido especialmente diseñada para ser escalable, fácil de implementar y mantener.

Figura 1: Waspmote

Figura 2: Waspmote Plug & Sense

ESPECIFICACIONES

Material: policarbonato Sellado: poliuretano Tornillos de la tapa: acero inoxidable protección: IP65 Resistencia de impacto: IK08 tensión de aislamiento nominal AC: 690 V Tensión de aislamiento CC: 1000 V metales libres pesados: Sí intemperie: true - nach UL 746 C Temperatura ambiente (mín.): -10 ° C La temperatura ambiente (máx.): 50 ° C Peso aproximado: 800 g En los cuadros incluidos a continuación se muestra una vista general de Waspmote Plug & Sense! partes principales. Algunos elementos están dedicados al nodo de control, otros se designan al sensor de conexión y otras partes son elementos de identificación sólo. Todos ellos serán descrito a lo largo de esta guía.

Figura 3: Vista principal de Waspmote Plug & Sense

PARTES Y CARACTERÍSTICAS

Figura 4: Lado de control de la caja

Figura 5: Lado de control de la caja de GPRS o modelos 3G

Figura 6: Lado del sensor de la caja

Figura 7: Lado de la antena de la caja

Figura 8: Vista frontal de la caja

Todas las capacidades de detección de Waspmote Plug & Sense son proporcionados por las sondas de sensor. Cada sonda de sensor contiene un sensor, algunos protecciones necesarias contra las condiciones ambientales exteriores y un conector macho a prueba de agua. La longitud estándar de una sonda de sensor es de aproximadamente 150 mm, incluido el conector resistente al agua, pero podría variar debido a algunos sensores necesitará dimensiones especiales. Peso de una sonda estándar redondea 20g (sondas de gases, temperatura y humedad, etc), pero hay algunos casos especiales que puede elevarse este peso.

PROTOCO ZIG BEE

ZigBee es el nombre de la especificación de un conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica para su utilización con radiodifusión digital de bajo consumo, basada en el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal (wireless personal area network, WPAN). Su objetivo son las aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías. En principio, el ámbito donde se prevé que esta tecnología cobre más fuerza es en domótica, como puede verse en los documentos de la ZigBee Alliance, en las referencias bibliográficas que se dan más abajo en el documento ZigBee y Domótica. La razón de ello son diversas características que lo diferencian de otras tecnologías: Su bajo consumo. Su topología de red en malla. Su fácil integración (se pueden fabricar nodos con muy poca electrónica). Se definen tres tipos distintos de dispositivo ZigBee según su papel en la red:

Coordinador ZigBee (ZigBee Coordinator, ZC). El tipo de dispositivo más completo. Debe existir al menos uno por red. Sus funciones son las de encargarse de controlar la red y los caminos que deben seguir los dispositivos para conectarse entre ellos.

Router ZigBee (ZigBee Router, ZR). Interconecta dispositivos separados en la topología de la red, además de ofrecer un nivel de aplicación para la ejecución de código de usuario.

Dispositivo final (ZigBee End Device, ZED). Posee la funcionalidad necesaria para comunicarse con su nodo padre (el coordinador o un router), pero no puede transmitir información destinada a otros dispositivos. De esta forma, este tipo de nodo puede estar dormido la mayor parte del tiempo, aumentando la vida media de sus baterías. Un ZED tiene requerimientos mínimos de memoria y es por tanto significativamente más barato.

ZigBee permite tres topologías de red: Topología en estrella: el coordinador se sitúa en el centro. Topología en árbol: el coordinador será la raíz del árbol. Topología de malla: al menos uno de los nodos tendrá más de dos conexiones.

SENSORES INTERNOS

Temperatura Waspmote RTC ha incorporado un sensor de temperatura interno que utiliza para recalibrar en sí. Podemos utilizarlo para obtener la temperatura dentro Waspmote Plug & Sense. El sensor se muestra en formato de 10 bits en complemento a dos. Tiene una resolución de 0,25 ºC y el rango de temperatura medible es de entre -40 ºC y 85 ºC. Según lo especificado anteriormente, el sensor está preparado para medir temperatura de la tarjeta por sí mismo y puede de esta manera compensar oscilaciones en cristal de cuarzo utilizados como un reloj. Acelerómetro Waspmote ha incorporado un sensor de aceleración que informa el mote de variaciones de aceleración experimentada en cada uno de los 3 ejes (X, Y, Z). La integración de este sensor permite la medición de la aceleración en los 3 ejes (X, Y, Z), estableciendo 2 tipo de eventos: Caída libre y Dirección de detección de cambios.

Figura 9: Dirección del eje en Waspmote Plug & Sense

WIFI

Módulo WiFi para la plataforma Waspmote completa las posibilidades de conectividad actuales que permiten la comunicación directa de el sensor de nodos con cualquier router WiFi en el mercado. Además de esto, esta radio permite Waspmote para enviar directamente la información a cualquier iPhone o smartphones Android sin la necesidad de un enrutador intermedio, lo que hace posible crear sensor WiFi redes en cualquier lugar utilizando simplemente Waspmote y un dispositivo móvil ya que todos ellos funcionan con baterías. Con esta radio, Waspmote puede realizar conexiones HTTP recuperar y enviar información a los servidores web y FTP, así como el uso de TCP / IP y sockets UDP / IP para conectarse a cualquier servidor ubicado en Internet. Características: Protocolos: 802.11b / g - 2,4 GHz TX Potencia: 0 dBm - 12dBm (variable por software) RX Sensibilidad: -83dBm Conector de antena: RPSMA Antena: 5dBi Seguridad: WEP, WPA, WPA2 Topologías: AP 802.11 capacidades de roaming Acciones: Conexiones de socket UDP / IP - TCP / IP Conexiones web HTTP Transferencias de archivos FTP Las conexiones directas con iPhone y Android Se conecta con cualquier router WiFi estándar DHCP para la asignación automática de IP Resolución DNS habilitado

GPRS

Waspmote can integrate a GSM (Global System for Mobile communications) / GPRS (General Packet Radio Service) module to enable communication using the mobile telephone network.

Model: SIM900 (SIMCom)

Quadband: 850MHz/900MHz/1800MHz/1900MHz

TX Power: 2W(Class 4) 850MHz/900MHz, 1W(Class 1) 1800MHz/1900MHz

Sensitivity: -109dBm This module can carry out the following tasks:

Making/Receiving calls

Making ‘x’ tone missed calls

Sending/Receiving SMS

Single connection and multiple connections TCP/IP and UDP/IP clients

TCP/IP server.

HTTP Service

FTP Service (downloading and uploading files)

INTERNAL SOLAR PANEL

Libelium provides two choices for the solar panel, internal and external.

The internal solar panel is embedded in the front of the enclosure, occupying almost all Waspmote front surface.

Internal solar panel features

Max power: 1.3 W

Max power voltage: 6,5 V

Max power current: 205 mA

Dimensions: 111 x 91 x 3 mm

Figura 10: Waspmote Plug & Sense con el panel solar interno

EXTERNAL SOLAR PANEL

This panel should be connected to the external solar panel connector. As shown in picture below, it has identical shape as sensor connectors, but is placed on the control side of the enclosure, below the ON/OFF button.

External solar panel features

Max power: 3W

Max power voltage: 5,8 V

Max power current: 520 mA

Dimensions: 234 x 160 x 17 mm

Weight: 0.54 Kgs

ANTENA

Por defecto Waspmote Plug & Sense! tiene una antena externa de 5dBm con un conector SMA polarizada inversa estándar. Este conector permite conectar la antena RF.

Figura 11: Conector de antena de la caja

Para asegurar una buena cobertura de RF, asegure que los puntos de la antena hacia el cielo y también estar seguro de antena se atornilla completamente en el conector. Para conectar la antena, sólo alinearlo con el conector y el tornillo con cuidado. Antena debe estar conectada con el fin de garantizar La comunicación RF.

BATERIAS

Libelium ofrece dos opciones de batería diferente para Waspmote Plug & Sense Recargable 6600 mAh 26Ah para no recargable Waspmote tiene un circuito de control y seguridad que hace que la corriente de carga de la batería es siempre adecuada. la siguiente imágenes muestran descarga de la batería para una carga típica y para un caso específico.

Figura 12: Curva de descarga típica de la batería

Figura 13: Curva de descarga típica de la batería 26Ah con una carga de 20 Ohm

MEDIO AMBIENTE

Medio Ambiente modelo inteligente está diseñado para controlar los parámetros ambientales tales como la temperatura, la humedad, atmosférico presión y algunos tipos de gases. Las principales aplicaciones de este Waspmote Plug & Sense! configuración son la contaminación de la ciudad medición, las emisiones de las granjas y criaderos, control de químicos y procesos industriales, incendios forestales, etc.

Figura 14: Modelo de Medio Ambiente Waspmote Plug & Sense

Características:

Detección de Incendios Forestales

El monitoreo de los gases de combustión y las condiciones del fuego de preferencia para definir zonas de alerta.

Contaminación del aire

Control de las emisiones de CO2 de las fábricas, la contaminación emitida por los coches y los gases tóxicos generados en las granjas.

Monitoreo Nivel Nieve

La medición del nivel de la nieve para conocer en tiempo real la calidad de las pistas de esquí y permite la prevención de avalanchas cuerpos de seguridad.

Deslizamiento de tierra y la Prevención de la avalancha

El monitoreo de la humedad del suelo, las vibraciones y la densidad de la tierra para detectar patrones peligrosos en condiciones de la tierra.

Terremoto de Detección Temprana

Control distribuido en lugares específicos de los temblores.

Descripción:

Estos 4 sensores están conectados a Waspmote a través de la Junta de Gases , que contiene los componentes electrónicos necesarios para implementar una integración de hardware fácil de una gran cantidad de sensores de gas:

Figura 15: Sensores para la implementación de hardware de sensores de gas.

El monóxido de carbono (CO) Dióxido de carbono (CO 2 ) El oxígeno molecular (O 2 ) El metano (CH 4 ) Hidrógeno molecular (H 2 ) El amoníaco (NH 3 ) Isobutano (C 4 H 10 ) El etanol (CH 3 CH 2 OH) Tolueno (C 6 H 5 CH 3 ) Sulfuro de hidrógeno (H 2 S) Dióxido de nitrógeno (NO 2 ) La presión atmosférica

CIUDAD

Las principales aplicaciones de este Waspmote Plug & Sense! modelo son los mapas de ruido (monitor en tiempo real de los niveles acústicos en el calles de una ciudad), la calidad del aire, gestión de residuos, salud estructural, iluminación inteligente, etc. Consulte la página web para obtener más Libelium información.

Figura 16: modelo de Ciudades Inteligentes Waspmote Plug & Sense Características: Inteligente Aparcamiento Seguimiento de plazas de aparcamiento disponibilidad en la ciudad. Salud estructural El monitoreo de las vibraciones y las condiciones materiales en edificios, puentes y monumentos históricos. Mapas de ruido urbanos Monitoreo de sonido en zonas de bar y zonas céntricas en tiempo real. Detección Smartphone Detectar dispositivos iPhone y Android y en general cualquier dispositivo que funciona con WiFi o Bluetooth interfaces.

Niveles eletromagnetic campo Medición de la energía radiada por las estaciones celulares y routers y WiFi. La congestión de tráfico Monitoreo de vehículos y peatones niveles para optimizar la conducción y rutas de senderismo. Iluminación inteligente Iluminación inteligente y adaptativo tiempo en luces de la calle. Gestión de Residuos La detección de los niveles de basura en contenedores para optimizar las rutas de recolección de basura. Carreteras inteligentes Carreteras inteligentes con mensajes de advertencia y desvíos de acuerdo a las condiciones climáticas y eventos inesperados como accidentes o atascos. Descripción: Se puede demostrar que, mediante el uso de los datos recogidos por los sensores ubicados en toda la ciudad, ofreciendo a tiempo completo y la cobertura geográfica a bajo costo, los municipios pueden lograr de manera eficiente una manera de gestionar mejor el tráfico urbano en las principales ciudades europeas.

AGRICULTURA

Los modelos Smart Agricultura permiten controlar múltiples parámetros ambientales que involucran una amplia gama de aplicaciones. Ella ha sido provisto de sensores para el aire y la temperatura del suelo y la humedad (Sensirion), la radiación visible solar, velocidad del viento y dirección, precipitaciones, presión atmosférica, etc.

Figura 17: Modelo de Agricultura Waspmote Plug & Sense

Vinos de Calidad Mejora Monitoreo de la humedad del suelo y el diámetro del tronco en los viñedos para controlar la cantidad de azúcar en las uvas y la salud de la vid. Casas verdes Control de las condiciones micro-climáticas para maximizar la producción de frutas y hortalizas y su calidad. Campos de golf Riesgo selectivo en zonas secas para reducir los recursos hídricos necesarios en el verde. Estación Meteorológica de red Estudio de las condiciones meteorológicas en los campos para pronosticar la formación de hielo, lluvia, sequía, nieve o viento cambios.

compost Control de los niveles de humedad y temperatura en la alfalfa, heno, paja, etc., para evitar hongos y otros contaminantes microbianos. Descripción: El nuevo Waspmote Agricultura del panel de sensores permite hasta 14 parámetros ambientales que deben controlarse en una red de sensores inalámbricos. Este monitoreo sofisticado aporta una precisión extrema para recortar cada vez mayor en viñedos e invernaderos, permitiendo el riego y climatización para ser adaptado a las condiciones locales.

Este nuevo panel de sensores para la Waspmote plataforma se extiende la galardonada plataforma Waspmote mediante el apoyo a la medición de los siguientes parámetros clave: la temperatura del aire la humedad del aire temperatura del suelo la humedad del suelo humedad de la hoja presión atmosférica la radiación solar tronco / tallo / diámetro del fruto la velocidad del viento / dirección lluvia