Nel settore dell’agricoltura sempre più spesso vengono utilizzati dispositivi digitali per il monitoraggio della fase di produzione. La maggior parte di questi dispositivi sono sensori che raccolgono dati sul campo e li inviano sfruttando la rete internet. L’integrazione della tecnologia Internet of things nel settore agricolo ha permesso la raccolta e l’analisi di grandi moli di informazioni che hanno portato ad un maggior controllo sui processi interni con conseguente riduzione dei costi e maggior qualità del prodotto finale. Una delle principali sfide di progettazione di un sistema IoT è affrontare la necessità di interoperabilità tra dispositivi: sensori differenti raccolgono informazioni in formati non omogenei che spesso risultano incompatibili tra loro. L’utente del sistema è costretto ad affidarsi a piattaforme e software diversi per la consultazione dei dati rendendo l’analisi di quest’ultimi complicata e macchinosa. La soluzione a questo problema è stata individuata nell’utilizzo di uno standard IoT che renda omogeneo l’output dei dati. Uno standard IoT fornisce un modello di rappresentazione dei dati attraverso un’interfaccia con la quale i dispositivi IoT possono comunicare tra loro. In questa tesi si propone un’ipotesi di architettura di sistema che mira a raccogliere le misurazioni prodotte dai sensori e a tradurle in uno standard, precedentemente scelto dopo un’analisi dello stato dell’arte, adeguato ai bisogni del settore dell’agricoltura di precisione. Grazie all’introduzione di un dispositivo connettore il sistema può ospitare al suo interno un qualsiasi numero di sensori differenti mantenendo i dati di output in un formato omogeneo. Ad ogni tipologia di sensore è associato un connettore specifico che intercetta i dati destinati al database e li traduce nel formato standard prima di essere inoltrati al server centrale. All’interno della tesi sono presentati alcuni esempi con sensori reali per illustrare nello specifico il funzionamento di questi nuovi dispositivi. L’architettura di sistema proposta punta ad unire flessibilità e semplicità d’uso con un costo economico ridotto. Nei lavori successivi si potrà estendere il bacino di dispositivi integrabili nel sistema includendo anche gli attuatori.

Gli standard per l'impiego di sensori nell'agricoltura di precisione: analisi della situazione e ipotesi di architettura.

LEVORATO, NICOLÒ
2021/2022

Abstract

Nel settore dell’agricoltura sempre più spesso vengono utilizzati dispositivi digitali per il monitoraggio della fase di produzione. La maggior parte di questi dispositivi sono sensori che raccolgono dati sul campo e li inviano sfruttando la rete internet. L’integrazione della tecnologia Internet of things nel settore agricolo ha permesso la raccolta e l’analisi di grandi moli di informazioni che hanno portato ad un maggior controllo sui processi interni con conseguente riduzione dei costi e maggior qualità del prodotto finale. Una delle principali sfide di progettazione di un sistema IoT è affrontare la necessità di interoperabilità tra dispositivi: sensori differenti raccolgono informazioni in formati non omogenei che spesso risultano incompatibili tra loro. L’utente del sistema è costretto ad affidarsi a piattaforme e software diversi per la consultazione dei dati rendendo l’analisi di quest’ultimi complicata e macchinosa. La soluzione a questo problema è stata individuata nell’utilizzo di uno standard IoT che renda omogeneo l’output dei dati. Uno standard IoT fornisce un modello di rappresentazione dei dati attraverso un’interfaccia con la quale i dispositivi IoT possono comunicare tra loro. In questa tesi si propone un’ipotesi di architettura di sistema che mira a raccogliere le misurazioni prodotte dai sensori e a tradurle in uno standard, precedentemente scelto dopo un’analisi dello stato dell’arte, adeguato ai bisogni del settore dell’agricoltura di precisione. Grazie all’introduzione di un dispositivo connettore il sistema può ospitare al suo interno un qualsiasi numero di sensori differenti mantenendo i dati di output in un formato omogeneo. Ad ogni tipologia di sensore è associato un connettore specifico che intercetta i dati destinati al database e li traduce nel formato standard prima di essere inoltrati al server centrale. All’interno della tesi sono presentati alcuni esempi con sensori reali per illustrare nello specifico il funzionamento di questi nuovi dispositivi. L’architettura di sistema proposta punta ad unire flessibilità e semplicità d’uso con un costo economico ridotto. Nei lavori successivi si potrà estendere il bacino di dispositivi integrabili nel sistema includendo anche gli attuatori.
2021
Standards for the use of sensors in precision farming: analysis of the situation and a proposal of architecture.
Smart farming
Agricoltura
IoT
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/9882