Attività 4.1 Reti ad-hoc e tecnologie RFLD per il monitoraggio remoto
In questa attività si propone una architettura integrata di reti WSN e sensori rfid per il monitoraggio
remoto. La recente innovazione tecnologica nel settore delle comunicazioni wireless e
dell’elettronica digitale ha permesso lo sviluppo e la diffusione di una nuova classe di reti, le
Wireless Sensor Network (WSN) caratterizzate da comunicazioni multi-hop e auto-configurazione.
I dispositivi che compongono una WSN hanno una memoria di dimensioni ridotte, vincoli molto
stringenti dal punto di vista dei consumi energetici, capacità di elaborazione e di comunicazione
ottimizzate per contemplare la miniaturizzazione e l’autonomia. Un’ulteriore peculiarità di una
WSN è che i nodi possono essere disposti in modo denso e quindi una rete di questo tipo può essere
formata anche da centinaia o migliaia di dispositivi. Tra le principali applicazioni delle WSN si
ritrova sicuramente il sensoring e control di scenari molto estesi, come ad esempio l’intero
patrimonio di beni architettonici di una vasta regione. Riuscire a identificare e monitorare (ad es. in
termini di parametri ambientali come temperatura, umidità, luminosità, presenza di agenti batterici,
ecc.) i resti architettonici (monumenti, opere, scavi, ecc..) disseminati in un territorio permetterebbe
la realizzazione di un efficiente sistema di salvaguardia e controllo degli stessi.
Attualmente, la maggior parte delle WSN per il monitoring sono realizzate utilizzando la tecnologia
ZigBee, anche se su quest'ultima sono ancora attive diverse linee di ricerca che mirano a ottimizzare
le performance della stessa WSN cercando di minimizzare il consumo energetico. Altro aspetto
chiave è rappresentato sicuramente dai progressi ottenuti dall'emergente tecnologia RFID che
stanno contribuendo consistentemente ad una rapida diffusione della stessa tecnologia in diversi
settori applicativi. A tal proposito, si osserva l'esistenza della futura generazione di tag RFID, quelli
attivi, che sono in grado di realizzare delle WSN auto-organizzanti e capaci di garantire
comunicazioni multihop e che rappresenteranno un alternativa alla tecnologia RFID. Altra topic di
ricerca molto interessante è quella di sviluppare una nuova classe di nodi di una WSN capaci di
integrare a basso costo anche le funzionalità di reader di tag RFID passivi. Questo tipo di soluzioni
potrebbe risultare molto interessante in uno scenario come quello di monitoring di reperti o scavi
archeologici.
Altro aspetto di ricerca molto interessante in uno scenario come quello analizzato riguarda la
possibile integrazione di WSN eterogenee, realizzata con uno strato di middleware capace di
garantire l'indipendenza sia dalla particolare tecnologia fisica e sia dalla vasta gamma di eterogenei
applicativi che potrebbero usufruire dell'enerome quantità di informazioni rilevate da distinte WSN.
L'esistenza di una WSN o di una integrazione di WSN fornirà la possibilità ad un centro di controllo
remoto di poter intervenire efficientemente nelle procedure di monitoraggio e salvaguardia di un
esteso patrimonio architettonico.
La potenzialità offerta da tali tecnologie innovative richiede notevoli sforzi verso la ricerca
necessaria a definire e sperimentare meccanismi di power saving, protocolli di routing energyaware
capaci di ottimizzare le performance minimizzando il consumo energetico, protocolli di
routing gerarchici per favorive la scalabilità delle stesse soluzioni, middleware intelligenti per
l'interconnessione e l'integrazione di eterogenee WSN.
Le fasi su cui si basa questa attività di RI sono:
− Ottimizzazione delle performance soprattutto in termini di energy consuption di una WSN
ralizzata con tecnologia ZigBee (IEEE 802.15.4) o RFID attiva (IEEE 802.15.4f) per uno
scenario outdoor intervenendo principalmente su scheduling e protocolli di routing.
− Sperimentazione di una possibile soluzione a basso costo capace di integrare reader RFID in
un nodo di una WSN dotato di sensori e di radio (ZigBee o RFID attivo).
− Definizione e validazione di protocolli di routing gerarchici capaci di ottimizzare
l'interconnessione e integrazioni di WSN eterogenee.
− Definizione e sviluppo di un sistema middleware evoluti, flessibili e dinamici per
l'integrazione di WSN eterogenee con uno strato applicativo eterogeneo e diversificato.
Tale middleware dovrà garantire l'indipendenza tra la tecnologia di rete di comunicazione
adottata (active RFID, ZigBee, UWB, ecc.) e le componenti applicative necessarie per la
gestione delle informazioni acquisite.
Tipologia attività: Ricerca e Innovazione
Partner responsabile: UNISAL
Risultati: report/moduli
Sede: Lecce