Sviluppo di una applicazione Web per il monitoraggio di reti di sensori wireless
I recenti progressi tecnologici hanno reso fattibile, sia tecnicamente che economicamente, la costruzione di piccoli ed economici dispositivi elettronici, i cosiddetti sensori.
Essi consentono di effettuare misurazioni sull’ambiente in cui sono collocati e, grazie alla radio di cui dispongono, di inviare i dati raccolti ad un punto di raccolta, o gathering point. Un gran numero di questi sensori possono essere disposti in un ambiente formando così una rete di sensori wireless, o wireless sensor network (WSN), il cui compito è quello di raccogliere dati e di trasmetterli direttamente, o attraverso adeguati protocolli di routing, al gathering point.
Affinché questa tecnologia possa avere delle applicazioni concrete, che come si vedrà saranno molte, è necessario che sia implementato del software che elabori in una qualche maniera le misure rilevate e che tenga costantemente monitorata la rete così da accorgersi di malfunzionamenti. Tale software è stato implementato ed è oggetto di discussione della tesi. Il software sviluppato è un’applicazione Web, che può essere collegata a una o più reti di sensori (da qui in avanti dette anche testbed). Il compito è raccogliere periodicamente nuovi dati dalle varie WSN e visualizzarli in un grafico tridimensionale a barre nel quale il piano XY rappresenta le coordinate dei sensori, o in altre parole il suolo, mentre il valore relativo all’asse Z rappresenta il valore misurato. La potenza del software però sta anche nella possibilità di ricostruire misurazioni perse a causa di errori di trasmissione sul canale, nonchè nella possibilità di tenere uno storico dei dati raccolti ed infine di interagire direttamente col singolo sensore.
Il vantaggio principale che si ha nell’utilizzare un’applicazione Web è quello di poter controllare remotamente i sensori facendo uso della rete Internet, e riuscire così a monitorare facilmente ed in sicurezza anche reti collocate in posizioni geografiche impervie. Altro vantaggio non trascurabile è il fatto che l’applicazione può essere utilizzata attraverso qualunque dispositivo abbia accesso ad Internet, non solo computer e notebook, ma anche cellulari e sistemi embedded che oggigiorno sono sempre più comuni ed economici.
Le WSN possono essere impiegate con successo in diversi campi applicativi, fra cui il monitoraggio di parametri biologici di pazienti, la videosorveglianza, il controllo ambientale, del traffico, ed il tracciamento di oggetti. La progettazione di sistemi basati su WSN deve affrontare problemi come la limitata potenza di calcolo, il risparmio energetico ed il routing distribuito.
Tutto questo differenzia le WSN da altre architetture di rete, al punto che la ricerca nel settore sta seguendo un percorso autonomo ed è uno dei settori a maggior potenziale di innovazione nel campo delle comunicazioni. Dunque lo sviluppo di un’architettura software per il controllo di tali reti va nella stessa direzione intrapresa dai concetti di Internet of Things ed Ambient Intelligence, i quali prospettano un futuro in cui ogni oggetto sarà dotato di un dispositivo di identificazione, sarà sempre rintracciabile, l’ambiente dotato di intelligenza e fornirà servizi utili alle attività quotidiane dei cittadini.
