Studio e modellazione delle componenti software di un sistema complesso multisensore IoT con metodologia OMT.

 

Come studio e modellazione delle componenti software di un sistema complesso multisensore IoT viene introdotto il Motore Digitale – 2.0 ;  la caratteristica di questo motore digitale è di essere CPS like e non IoT Smart. Come tutti i CPS,  il sistema è software dominant in quanto tutte le unità sono dotate di microcomputer, memoria e registri. Pertanto abbiamo 

1)Device Embedded Smart (DeEm) è un sensore digitale con microboard formata da clock temporizzato, processore ATMEL , memoria SDRam, telecomunicazione LoRa 868mhz , canali Input analogici 4-20ma, digitali I2C, RS232  per collegamento ai sensori.  

2) Network Embedded Smart (NES)  è un gateway di comunicazione LoRa 868mhz – wiFi formati da due moduli interagenti. Il primo modulo dotato di microboard ATMEL, memoria SDRam permette di convertire i segnali provenienti dai DeEm  in segnali WiFI.  Il secondo modulo permette di convertire i segnali wifi in segnali 3G-5G per i modem. La presenza di un network a due moduli è fortemente dipendente dall’ambiente in cui si collocano.  Infatti se il server dipartimentale è in prossimità il secondo modulo è essenzialmente un convertitore WiFi – RJ45. 

3)Cloud Federato è un server remoto con funzionalità smart  dotato di funzionalità http. Un modulo CGI  (scritto in linguaggio c) riceve i dati dal NES, verifica integrità dei dati con crc32 custom sum, archivia i dati su server cloud (c/o Sirfin) e li distribuisce in formato json e csv sul cloud  (c/o Sirfin) sul server DIFAR per immediata consultazione off-line o web .  Modellando con la  metodologia OMT vengono implementati due moduli software denominati Master e Client. 

Il primo è fondamentalmente un convertitore di segnale radiomodem - wi-fi per permettere la comunicazione LAN su reti wi-fi ed eventualmente l’istradamento 3G/G o M2M 

Il secondo fondamentalmente preleva il segnale dal sensore analogico 4-20mA, controlla la validità e permette la trasmissione via radiomodem.

Il programma master è residente nel NES  mentre il programma client è presente in DeEm 

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Il sistema prevede fino a 240 Client e fino a 15 Master. I Client sono monosensore, ma  ne esiste una versione descritta in altro report che gestisce 2 sensori per Client.

Vengono progettati due sistemi cyberfisici, attualmente candidati per la brevettazione riportati in figura  ed utilizzando la metologia OMT viene implementato il firmware del sistema singleboard completo di firmare per GPRS in ambiente M2M., e vengono implementati due moduli software denominati Master e Client. 

Il primo è fondamentalmente un convertitore di segnale radiomodem - wi-fi per permettere la comunicazione LAN su reti wi-fi ed eventualmente l’istradamento 3G/G o M2M 

Il secondo fondamentalmente preleva il segnale dal sensore analogico 4-20mA, controlla la validità e permette la trasmissione via radiomodem.      

Il programma master è residente nel NES  mentre il programma client è presente in DeEm

Il sistema prevede fino a 240 Client e fino a 15 Master. I Client sono monosensore, ma  ne esiste una versione descritta in altro report che gestisce 2 sensori per Client.

Vengono progettati due sistemi cyberfisici, attualmente candidati per la brevettazione riportati in figura  ed utilizzando la metologia OMT viene implementato il firmware del sistema singleboard completo di firmare per GPRS in ambiente M2M. 

Il Case OMT del modello firmware descrive dettagliatamente i tre stati della macchina (ON, OFF, WAIT) , e le attività sviluppate nei tre stati dal firmware del sistema. Lo stato di Wait  è deciso dal software custom registrato nel microprocessore  che disattiva i Mosfet dei sensori e attiva il timer A_3 del sistema regolabile fino a 2.5h . Quest’ultimo mette in stato di off il modem e lo stesso microprocessore. Nello stato di wait la corrente di riposo è necessaria solo per alimentare il timer. Terminato lo stato di wait il timer attiva il modem e il microprocessore che rende operativo il circuito di lettura dei sensori con una durata predefinita nel firmware del microprocessore.