Comunicazione con radiomodem di backup

[Anonimo]

Ho la necessità di fornire una comunicazione ridondante su 4 siti (stazioni di monitoraggio idrometrico nei fiumi) dislocati nel territorio a circa 8 km l’’uno
dall’’altro verso un sito che raccoglie i dati.

Su ogni sito è installato un datalogger GSM che provvede autonomamente all’invio dei dati utilizzando una comunicazione LTE 4G. Ma essendo le stazioni dislocate in zone isolate sull’alveo di fiumi la comunicazione LTE risulta difficile.

Ora chiedevo se è possibile utilizzare dei radiomodem in banda libera per la trasmissione in backup dei dati, i datalogger dispongono di una interfaccia ethernet e l’alimentazione delle stazioni è 12V fornita da pannello solare/batteria.

[Sergio Bertana]

L’idea di utilizzare dei radiomodem in banda libera come backup (ridondanza) è assolutamente sensata e fattibile, ma attenzione alla morfologia del territorio. I fiumi si sviluppano quasi sempre in valli, gole o comunque in punti depressi rispetto al territorio circostante. Questo significa che la linea di vista ottica (LOS – Line of Sight), fondamentale per le frequenze radio, è spesso ostruita da sponde, vegetazione fitta (foreste ripariali) o curve morfologiche. La soluzione migliore per questo scenario è sicuramente l’utilizzo di radiomodem serie D1 a 169 MHz (banda VHF) vediamo il perchè

• Superamento degli ostacoli (Diffrazione): Le onde a 169 MHz hanno una lunghezza d’onda di circa 1,8 metri. Questo permette al segnale di “aggirare” e scavalcare ostacoli naturali (alberi, colline leggere) per diffrazione molto meglio rispetto alle microonde.
• Zona di Fresnel: A parità di distanza (8 km), la zona di Fresnel (il “fuso” di spazio che il segnale radio richiede libero da ostacoli) a 169 MHz è più ampia, ma la capacità della bassa frequenza di penetrare la vegetazione compensa ampiamente questo fattore rispetto agli 868 MHz, che verrebbero completamente bloccati dalle foglie bagnate.
• Portata in aria: In condizioni di buona visibilità, i 169 MHz coprono tranquillamente 10-15 km anche con i limiti di potenza della banda libera (tipicamente 500mW ERP in questa specifica banda per usi industriali/tracking).

Per quanto riguarda lo scenario applicativo, i radiomodem hanno interfaccia seriale, mentre le tue stazioni hanno interfaccia ethernet, quindi pensavo di proporre un modulo CPU SlimLine che gestisca l’interfaccia tra la stazione ed il radiomodem. Ipotizzando che la stazione sia gestibile da protocollo Modbus lo SlimLine può acquisire i dati dalla stazione con il FB ModbusMaster, la sua seriale connessa al radiomodem riceverà le interrogazioni dal sito di raccolta dati fornendo in risposta i dati desiderati.

Anche nel sito di raccolta dati ipotizzo l’utilizzo di un modulo SlimLine connesso al radiomodem, il suo programma eseguirà ciclicamente le interrogazioni delle 4 stazioni rendendo i dati acquisiti fruibili al dispositivo di raccolta.

Purtroppo nelle comunicazioni via radio non vi è mai la certezza del collegamento, usando un tool gratuito come Ligowave Link Calculator, inserendo le coordinate esatte dei 4 siti e del centro raccolta, saprai subito se c’è visibilità radio o se dovrai obbligatoriamente pianificare una stazione che faccia da ripetitore su un’altura.

Essendo una applicazione alimentata con cellula fotovoltaica, occorerà gestire lo stand-by del radiomodem abilitandolo solo ad intervalli predefiniti di tempo per economizzare sul consumo elettrico. O addirittura accendendolo solo se necessario attivare la comunicazione di back-up.

[Autore]

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