ITMI20071476A1 - "sistema di comunicazione fra centraline di dispositivi di irrigazione" - Google Patents

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ITMI20071476A1 IT001476A ITMI20071476A ITMI20071476A1 IT MI20071476 A1 ITMI20071476 A1 IT MI20071476A1 IT 001476 A IT001476 A IT 001476A IT MI20071476 A ITMI20071476 A IT MI20071476A IT MI20071476 A1 ITMI20071476 A1 IT MI20071476A1
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Franco Milan
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Description

DESCRIZIONE
dell’invenzione industriale avente per titolo:
“Sistema di comunicazione fra centraline di dispositivi di irrigazione.”
La presente invenzione concerne un sistema di comunicazione fra centraline di dispositivi di irrigazione.
E’ noto nello stato della tecnica il comando di dispositivi di irrigazione mediante centraline ubicate in posizioni facilmente accessibili dal luogo di irrigazione. Le centraline possono essere programmate da un utente per la determinazione dei periodi di tempo di irrigazione nei vari giorni del mese ed in ogni mese dell’anno. La determinazione dei periodi di tempo di irrigazione può essere modificata a seconda delle condizioni ambientali o altri eventi.
Ogni centralina può gestire fino ad un dato numero di dispositivi di irrigazione; pertanto, per aree di irrigazione molto estese è necessario l’utilizzo di un maggior numero di dispositivi di irrigazione e di un certo numero di centraline.
In alcuni casi i sistemi di irrigazione comprendono una centralina principale e centraline secondarie e sono previsti dispositivi di comunicazione fra la centralina principale e le centraline secondarie per la trasmissione di dati sui periodi di irrigazione e sullo stato delle centraline. Nel caso in cui le centraline siano alimentate a batteria la comunicazione fra centraline può richiedere un dispendio eccessivo di energia a discapito della durata delle batterie stesse.
In vista dello stato della tecnica, scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema di comunicazione fra centraline per dispositivi di irrigazione che consenta lo scambio di dati fra centraline, in particolare per centraline alimentate a batteria.
In accordo alla presente invenzione, tale scopo viene raggiunto mediante un sistema di comunicazione fra una centralina principale per dispositivi di irrigazione ed almeno una centralina secondaria di dispositivi di irrigazione, in particolare per centraline alimentate a batteria, ogni centralina comprendendo un modulo per la trasmissione di dati all’altra centralina e per la ricezione di dati dall’altra centralina, caratterizzato dal fatto che detta centralina principale e detta almeno una centralina secondaria comprendono mezzi atti a consentire l’alimentazione di detti moduli di trasmissione e ricezione di dati solo durante i periodi di tempo necessari allo scambio di dati fra la centralina principale e Γ almeno una centralina secondaria.
Le caratteristiche della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla seguente descrizione di sue forme di realizzazione pratica, illustrate a titolo di esempio non limitativo nei disegni allegati, in cui:
la figura 1 è uno schema di un sistema di comunicazione fra centraline di dispositivi di irrigazione secondo una prima forma di realizzazione dell’invenzione;
la figura 2 è uno schema di un sistema di comunicazione fra centraline di dispositivi di irrigazione in accordo ad una seconda forma di realizzazione dell’invenzione.
Nella figura 1 è mostrato uno schema di un sistema di comunicazione fra centraline di dispositivi di irrigazione in accordo ad una prima forma di realizzazione dell’ invenzione. Nello schema è mostrata una centralina principale o modulo principale 100 ed almeno una centralina secondaria o modulo di espansione Al..An ma preferibilmente una pluralità di centraline secondarie Al..An; le centraline sono a batteria e pertanto hanno un’ alimentazione limitata nel tempo. La centralina 100 comprende un modulo 10 per la trasmissione e la ricezione dei dati e ciascuna delle centraline Al ... An comprende un modulo 20 per la trasmissione e la ricezione dei dati.
Nella figura 1 i moduli 10 e 20 sono provvisti di due terminali A e B per la connessione tramite un cavo di collegamento 30, ad esempio un cavo RS-485 di tipo standard, e di un terminale C per la connessione a massa GND.
La centralina principale 100 e ogni centralina secondaria Al..An sono provviste di un terminale W per un’altra connessione tramite un cavo 40. La connessione tramite il cavo 40 consente di minimizzare i consumi durante la comunicazione fra le centraline; il cavo 40 è ima linea bidirezionale di wakeup.
Sia la centralina 100 che ciascuna delle centraline Al..An comprendono rispettivi dispositivi di elaborazione dati 4, 8 provvisti di memoria su cui è installato ed in esecuzione un software applicativo. I dispositivi 4 e 8 provvedono alla gestione dei moduli 10 e 20.
Quando la centralina principale 100 deve comunicare con una o più centraline ΑΙ.,.Αη, il dispositivo 4 provvede ad abilitare la linea 40 per inviare Γ informazione della richiesta di comunicazione fra la centralina principale 100 e le centraline secondarie Al..An indirizzate tramite il cavo 30 e poi provvede ad abilitare il dispositivo 10 per la trasmissione dei dati tramite un segnale En .
I dispositivi 8 di tutte le centraline Al..An che ricevono la richiesta di informazioni dalla centralina 100 provvedono ad abilitare, tramite un segnale di abilitazione En, i moduli 20 per la ricezione di dati e la comunicazione ha inizio. Al termine della comunicazione la linea di wake-up viene disabilitata sempre dal dispositivo 4 della centralina principale 100 ed il sistema ritorna nello stato di basso assorbimento. Pertanto i moduli 10 e 20 vengono abilitati solo per il tempo T necessario allo scambio di dati fra la centralina principale 100 e le centraline secondarie Al...An che hanno ricevuto la richiesta di informazioni.
E’ anche possibile che una delle centraline secondarie Al..An debba comunicare con la centralina principale 100; in tal caso il dispositivo 8 della centralina Al..An che richiede la comunicazione provvede ad abilitare la linea 40 per inviare Γ informazione della richiesta di comunicazione con centralina principale 100 tramite il cavo 30 e poi provvede ad abilitare il proprio dispositivo 20 tramite un segnale En per la trasmissione dei dati. Il dispositivo 4 della centralina principale 100 provvede ad abilitare, tramite un segnale di abilitazione En, il modulo 10 per la ricezione di dati e la comunicazione ha inizio. Al termine della comunicazione la linea di wake-up viene disabilitata ed il sistema ritorna nello stato di basso assorbimento. Pertanto i moduli 10 e 20 vengono abilitati solo per il tempo T necessario allo scambio di dati fra la centralina principale 100 e la centralina secondaria Al...An che ha richiesto la comunicazione.
La comunicazione fra la centralina principale 100 e le centraline Al ...An può essere richiesta dalla centralina 100 quando c’è un cambiamento di stato dei dispositivi di irrigazione, quando è necessario inizializzare le singole centraline, quando è necessario impostare il funzionamento delle singole centraline o aggiornare il firmware delle singole centraline.
La comunicazione fra la centralina principale 100 e le centraline ΑΙ.,.Αη può essere richiesta da una delle centraline Al...An quando una variazione dello stato dei sensori comporta la necessità di informare la centralina 100 perché agisca di conseguenza. In tal caso
Nella figura 2 è mostrato uno schema di un sistema di comunicazione fra centraline di dispositivi di irrigazione in accordo ad una seconda forma di realizzazione dell’invenzione. La differenza di detto sistema di comunicazione con il sistema di figura 1 consiste nel diverso modo di comunicare, non più attraverso un cavo di collegamento ma mediante trasmissione dati in radiofrequenza via etere.
La centralina principale o modulo principale 100 e la pluralità di centraline secondarie Al..An sono sempre del tipo a batteria. La centralina principale 100 comprende sempre il modulo 10 per la trasmissione e la ricezione di dati e ciascuna delle centraline Al...An comprende il modulo 20 per la trasmissione e la ricezione dei dati; i moduli 10 e 20 sono sempre comandati a trasmettere o ricevere dati dai dispositivi di elaborazione 4 e 8. 1 moduli 10 e 20 sono provvisti in tal caso di due ricetrasmettitori 101 e 200 generalmente in radiofrequenza, preferibilmente a 433 Mhz, con relativa antenna per la trasmissione e ricezione dei dati via etere; generalmente il ricetrasmettitore 101 è disposto all’esterno del corpo della centralina 100 che contiene il modulo 10 ed il dispositivo di elaborazione 4 ma può essere anche disposto all’ interno del corpo della centralina 100. E’ anche possibile che i ricetrasmettitori 101 e 200 consentano una trasmissione dati con sistema Bluetooth o di tipo Wireless Lan.
La centralina principale 100 e le centraline secondarie Al...An sono sincronizzate fra loro mediante invio da parte della centralina 100 di un comando globale a tute le centraline Al..An ad intervalli prefissati Tp, ad esempio di un minuto. In tal modo i dispositivi 8 delle centraline Al..An mantengono il ricetrasmettitore 200 sempre disabilitato ma ogni minuto, in modo sincrono con tutte le centraline AL.An, il modulo 200 viene attivato mediante un segnale En per verificare la presenza di dati da trasferire.
La comunicazione fra la centralina principale 100 e le centraline Al ... An può essere richiesta dalla centralina 1 quando c’è un cambiamento di stato dei dispositivi di irrigazione, quando è necessario inizializzare e sincronizzare le singole centraline, quando è necessario impostare il funzionamento delle singole centraline o aggiornare il firmware delle singole centraline.
La comunicazione fra la centralina principale 100 e le centraline ΑΙ.,.Αη può essere richiesta da una delle centraline ΑΙ.,.Αη quando una variazione dello stato dei sensori comporta la necessità di informare la centralina 100 del cambiamento.
E’ possibile che lo stato dei dispositivi di irrigazione venga inviato dalle centraline secondarie Al...An alla centralina principale 100 ogni minuto in corrispondenza del sincronismo. Tale comunicazione avviene in un periodo di tempo assegnato Tl...Tn a ciascuna centralina secondaria ed è legata al proprio numero identificativo.
In tal modo solo e quando occorre inviare lo stato del sensore una centralina secondaria Al...An abilita anche il suo modulo trasmettitore 200. Poiché la potenza in trasmissione è maggiore di quella richiesta in ricezione, anche tale tecnica permette di limitare notevolmente i consumi.
Ad esempio si può dividere il minuto in 20 finestre temporali da 3 secondi l’una.
In corrispondenza della prima finestra temporale T0=3s viene inviato dalla centralina principale lo stato delle valvole ed un comando che informa tutti le centraline secondarie Al... Al 9 su come comportarsi per le restanti finestre temporali successive TI ...TI 9.
Normalmente dopo la prima finestra temporale la centralina principale 100 si mette in ricezione e le centraline secondarie ΑΙ.,.Αη, imo per volta, si mettono in trasmissione solo nelle finestre temporali ΤΙ.,.Τη ad esse assegnate. I comandi inviati dalla centralina principale 100 durante la prima finestra temporale T0 potrebbero chiedere alle centraline secondarie ΑΙ.,.Αη di non trasmettere per il minuto successivo o di mettersi nuovamente in ascolto durante la finestra temporale ad essi assegnata per eventuali operazioni di aggiornamento dei parametri di funzionamento. Un altro comando potrebbe ad esempio essere quello di riprogrammazione del firmware di tutte le centraline secondarie Al...An. La possibilità di avere comandi nella prima finestra oraria lascia aperte ulteriori possibilità o necessità future.
In accordo ad una variante delle forme di realizzazione suddette è possibile realizzare un sistema di comunicazione fra centraline di dispositivi di irrigazione in cui la centralina principale 100 sia munita sia di un modulo 10 con terminali A e B per la connessione via cavo con alcune centraline, come in Figura 1, e sia di un ricetrasmettitore a radiofrequenza 101 per la comunicazione via etere con altre centraline, come in Figura 2.
Per il sistema di figura 1, nel caso in cui non vi siano problemi di consumi, ad esempio quando le centraline 100 e Al..An sono alimentate da rete o hanno le batterie ricaricate, si può ridurre il numero di cavi eliminando la linea 40 e cortocircuitandola verso massa GND su ciascuna centralina.

Claims (9)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di comunicazione fra una centralina principale (100) per dispositivi di irrigazione ed almeno una centralina secondaria (Al ...An) di dispositivi di irrigazione, in particolare per centraline alimentate a batteria, ogni centralina (100, Al...An) comprendendo un modulo (10, 20) per la trasmissione di dati all’altra centralina e per la ricezione di dati dall’altra centralina, caratterizzato dal fatto che detta centralina principale (100) e detta almeno una centralina secondaria (ΑΙ.,.Αη) comprendono mezzi (4) atti a consentire l’alimentazione di detti moduli di trasmissione e ricezione di dati solo durante i periodi di tempo (T, TI ...Tn) necessari allo scambio di dati fra la centralina principale (100) e Γ almeno una centralina secondaria (Al ... An).
  2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un cavo (30) connesso fra il modulo (10) per la ricezione e trasmissione di dati della centralina principale (100) ed il modulo (20) per la ricezione e trasmissione di dati dell’almeno una centralina secondaria (ΑΙ.,.Αη).
  3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere un ulteriore cavo (40) connesso fra la centralina principale (100) e l almeno una centralina secondaria (ΑΙ.,.Αη), detta centralina principale (100) o detta almeno ima centralina secondaria (Al...An) essendo atta ad abilitare detto ulteriore cavo (40) inviando su esso Γ informazione della richiesta di comunicazione di dati fra detta centralina principale (100) e detta almeno una centralina secondaria (Al...An) ed essendo atta a disabilitare detto ulteriore cavo (40) una volta terminata la comunicazione di dati.
  4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere ima pluralità di centraline secondarie (Al...An), le centraline di detta pluralità di centraline essendo connesse a detto cavo (30) e a detto ulteriore cavo (40), detta centralina principale (100) essendo atta ad abilitare detto ulteriore cavo (40) inviando su esso l informazione della richiesta di comunicazione di dati fra detta centralina principale (100) ed alcune centraline secondarie di detta pluralità di centraline secondarie (Al...An) ed essendo atta a disabilitare detto ulteriore cavo (40) una volta terminata la comunicazione di dati.
  5. 5. Sistema secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che detta centralina principale (100) e detta almeno una centralina secondaria (ΑΙ.,.Αη) sono atte ad attivare i rispettivi moduli (10, 20) per la ricezione e trasmissione di dati dopo l’abilitazione di detto ulteriore cavo (40).
  6. 6. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta centralina principale (100) e detta almeno una centralina secondaria (ΑΙ.,.Αη) comprendono ciascuna un ricetrasmettitore (101, 200) via etere connesso ai rispettivi moduli (10, 20) per la ricezione e trasmissione di dati fra la centralina principale (100) e l’almeno ima centralina secondaria (ΑΙ.,.Αη).
  7. 7. Sistema secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta centralina principale (100) è atta a sincronizzare detta almeno ima centralina secondaria (Al...An) mediante invio di un comando ad intervalli prefissati (Tp), detta almeno una centralina secondaria (ΑΙ.,.Αη) essendo atta ad abilitare il proprio ricetrasmettitore (200) durante l’invio di detto comando.
  8. 8. Sistema secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di centraline secondarie (Al...An), ciascuno di detti intervalli prefissati (Tp) comprendendo un numero di finestre temporali successive (ΤΙ.,.Τη) uguali al numero delle centraline secondarie (Al...An) della pluralità di centraline secondarie (ΑΙ.,.Αη), ciascuna di dette finestre temporali (ΤΙ.,.Τη) essendo assegnata ad una sola centralina secondaria così che detta centralina secondaria abiliti il proprio ricetrasmettitore (200) solo durante detta finestra temporale assegnata per la trasmissione e ricezione di dati con la centralina principale.
  9. 9. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi (4) di detta centralina principale (100) e di detta almeno ima centralina secondaria (Al...An) atti a consentire l alimentazione di detti moduli di trasmissione e ricezione di dati (10, 20) comprendono un dispositivo di elaborazione dati (4, 8) con memoria in cui è installato ed in esecuzione un software applicativo.
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