Case history: Piselli Cave: Controllo accessi

Cliente: Piselli Cave

Realtà Business

L’attività principale del Cliente consiste nella gestione di un insieme di impianti adibiti all’estrazione di diversi tipi di materiali finalizzati all’utilizzo nell’ambito dei processi di costruzione di edifici e strade. Poiché ciascuna cava è tipicamente presidiata da pochi addetti (spesso solo da uno) per di più coinvolti nelle operazioni di carico alla guida di macchine da movimento terra, l’accesso alle cave da parte dei mezzi avviene tramite un ingresso che deve essere il più possibile automatizzato pur garantendo al contempo una completa tracciabilità dei movimenti di ingresso/uscita, sulla base dei quali vengono prodotti diversi documenti contabili, cartacei e telematici, quali il D.D.T. relativo al materiale prelevato.

Situazione Tecnica

Ciascun mezzo viene identificato da un badge, consegnato all’autista all’inizio del turno di lavoro, che identifica univocamente il cliente finale che acquista e preleva il materiale. L’infrastruttura presente nella cava è limitata ad un “gabbiotto” in cui è presente un PC collegato alla rete aziendale del cliente e ad un sistema di sbarre, posizionate all’ingresso e all’uscita della cava stessa, raggiunte solamente da un cablaggio per l’alimentazione a 220V.

La soluzione

E’ stato realizzato un sistema di controllo accessi costituito da tre differenti dispositivi embedded:

BOX Ingresso

Collocato all’ingresso della cava, contiene al proprio interno una scheda a microcontrollore che pilota un lettore RFID per la acquisizione delle identificazioni da parte degli autisti dei mezzi e coordina l’azione di due sbarre e di quattro fotocellule per realizzare la procedura di l’ingabbiamento che assicura l’ingresso di un unico mezzo alla volta, indispensabile al fine della corretta generazione dei movimenti contabili. Il BOX comunica con il PC che genera i movimenti contabili mediante un collegamento wireless basato su protocollo ZigBee/Mesh. Il sistema di comunicazione prevede un protocollo di handshaking applicativo ed un caching locale dei badge ed una ritrasmissione periodica utile nel caso in cui il servizio in ascolto sul PC non sia attivo o raggiungibile al momento dell’ingresso di un mezzo.

BOX Uscita

la scheda in fase prototipale

Identico in tutto e per tutto al dispositivo collocato all’ingresso, è configurato in maniera differente solamente per quanto riguarda la gestione del varco, costituito da una sola sbarra e da due fotocellule.

BOX PC

Questo dispositivo è costituito da un modulo radio in grado di ricevere la comunicazioni wireless da parte dei BOX collocati all’ingresso e all’uscita della cava. Prevede il collegamento ad un PC tramite porta USB. A bordo del PC è in esecuzione un servizio che raccoglie, processa e memorizza i messaggi relativi alle procedure di ingresso e di uscita. Oltre ai dati relativi al flusso dei mezzi, il dispositivo raccoglie anche i dati di telemetria quali temperatura, umidità e livello del segnale relativi ai BOX di ingresso e di uscita, utili per tenere sotto controllo i parametri che possono influenzare la continuità di servizio del sistema. Grazie alle funzionalità Mesh del protocollo ZigBee, è possibile realizzare una comunicazione tra PC e dispositivi remoti anche se questi non sono direttamente raggiungibili per problemi di portata del segnale radio, in quanto ogni nodo della rete wireless può fare da ripetitore nei confronti degli altri. Questo consente inoltre di introdurre dei nodi che hanno solamente funzionalità di “routing”, in grado di conferire alla rete capacità di reinstradare il traffico nel caso di interruzione temporanea o permanente nel funzionamento di alcuni nodi.

Benefici

Con la soluzione illustrata, il cliente ha messo in opera un sistema completo ed autonomo di controllo accessi ai numerosi impianti gestiti, ad un costo molto inferiore rispetto al sistema precedentemente adottato.

Prodotti utilizzati

Per i tre dispositivi BOX è stata utilizzata una scheda a microcontrollore FEZ-Panda prodotta da GHI Electronics, il cui firmware è stato sviluppato utilizzando Microsoft .NET Micro Framework 4.1 e relativo SDK per Visual Studio 2010.

Per la comunicazione wireless sono stati utilizzati moduli XBee PRO prodotti da DIGI/Maxstream, con firmware ZigBee/API.
Per la lettura dei tag RFID sono stati utilizzati dei moduli TRW-300.
Per l’acquisizione dei dati relativi al flusso dei mezzi è stato sviluppato un servizio che utilizza il .NET Framework 4 e Microsoft SQL Server.