{"id":5337,"date":"2022-04-12T09:34:05","date_gmt":"2022-04-12T07:34:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pepite.info\/blog\/?p=5337"},"modified":"2024-04-03T12:32:59","modified_gmt":"2024-04-03T10:32:59","slug":"sensori-battery-free-al-lavoro-per-un-museo-da-visitare","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pepite.info\/blog\/sensori-battery-free-al-lavoro-per-un-museo-da-visitare\/","title":{"rendered":"SENSORI BATTERY-FREE al lavoro per un MUSEO da visitare"},"content":{"rendered":"

\u201cSecondo il World Economic Forum<\/a><\/span> nel 2025 saranno installati un trilione di sensori in tutto il mondo. Pensiamo davvero di poter cambiare 274 milioni di batterie al giorno?\u201d. A porre la domanda \u00e8 Roberto La Rosa<\/a><\/span>, ingegnere presso STMicroelectronics<\/a><\/span> da anni impegnato nella progettazione e nello sviluppo di sensori energeticamente autonomi.<\/span><\/p>\n

L\u2019Internet of Things e un mondo sempre pi\u00f9 interconnesso necessitano di un sempre maggior numero di dispositivi in grado di misurare grandezze fisiche di interesse: temperatura, luminosit\u00e0, umidit\u00e0, presenza di gas e via discorrendo. Ma se installarli pu\u00f2 sembrare un\u2019operazione banale, lo stesso non si pu\u00f2 dire per ci\u00f2 che riguarda la loro alimentazione, la sostituzione delle batterie e il relativo smaltimento.<\/span><\/p>\n

Come Fare?<\/strong><\/span><\/p>\n

Una possibile risposta a questo problema proviene dal museo Etnografico \u201cNunzio Bruno<\/a>\u201d<\/span> di Floridia in provincia di Siracusa, dove grazie a un progetto di collaborazione scientifica tra STMicroelectronics<\/a><\/span>, Universit\u00e0 degli Studi di Catania<\/a><\/span> e la ditta Leonardo S.r.l.<\/span> sono stati installati a livello prototipale una serie di sensori senza batteria<\/strong> che traggono energia da sorgente luminosa.<\/span><\/p>\n

\"\"
Roberto La Rosa<\/figcaption><\/figure>\n

\u201cSet and forget. Il grande vantaggio \u00e8<\/em> \u2013 racconta La Rosa \u2013 poter fare a meno della manutenzione, e cio\u00e8 della manodopera necessaria alla sostituzione delle batterie\u201d<\/em>.<\/span><\/p>\n

Un doppio risparmio, quindi, sia rispetto ai costi di alimentazione che degli operatori incaricati fisicamente di intervenire sui dispositivi.<\/span><\/p>\n

Tecnicamente si chiamano battery-free wireless sensor node<\/strong>, e rappresentano una soluzione relativamente semplice a un problema piuttosto complesso. Grazie alle dimensioni estremamente ridotte \u2013 20 mm x 20 mm x 4 mm \u2013 possono essere installati con facilit\u00e0 in ambienti di ogni genere, siano essi lavorativi, espositivi, di pubblico interesse. L\u2019importante \u00e8 che vi sia una sorgente luminosa di almeno 200 lux, necessaria per poterne garantire l\u2019operativit\u00e0.<\/span> \u201cSono praticamente dei francobolli<\/em>\u201d, sostiene La Rosa e, per questo motivo, hanno trovato una prima importante applicazione nel settore dei beni culturali. In questo campo, infatti,<\/span><\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"
Anna Maria Gueli<\/figcaption><\/figure>\n

 \u201ci sensori devono essere mimetici per questioni legate alla fruizione dell\u2019opera\u201d<\/em>,<\/span><\/p>\n

come spiega Anna Maria Gueli<\/a><\/span>, docente di Fisica applicata del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell\u2019Universit\u00e0 di Catania<\/a><\/span> che ha preso parte alla collab<\/span>orazione scientifica. Piccoli e leggeri in modo da non costituire un ostacolo per l\u2019utente museale ma, al tempo stesso, in grado di evitare qualsiasi rischio per le opere sottoposte a misurazione.<\/span><\/p>\n

Il comune di Floridia \u00e8 celebre per la tradizione dei carretti siciliani. Qui, dal XIX secolo, sono stati prodotti gli iconici mezzi a trazione equina adibiti al trasporto merci sull\u2019isola<\/span>. Fra le tante opere esposte all’interno del museo etnografico, alcuni sensori sono stati installati proprio all’interno dei carretti storici, nell’ambito di un pi\u00f9 ampio<\/span> progetto di monitoraggio microclimatico per la conservazione preventiva. <\/span>\u201cIn particolare, stiamo controllando sul lungo periodo \u2013 racconta ancora Gueli \u2013 le variazioni di temperatura e umidit\u00e0 di due carretti. Uno pi\u00f9 recente e uno che ha almeno 300 anni. In questo modo, a parit\u00e0 di condizioni climatiche, possiamo valutarne lo stato di salute in chiave comparata<\/em>\u201d.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Allo stesso modo, i \u201cpiccoli francobolli\u201d, sono stati applicati al cantiere di restauro di Palazzo dei Notai a Bologna, storico edificio che si affaccia su Piazza Maggiore.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

\u201cPensare per\u00f2 che le applicazioni si possano limitare ai beni culturali sarebbe un errore\u201d<\/em>, avverte Carlo Trigona<\/a><\/span>, docente all’Universit\u00e0 di Catania afferente al dipartimento di Ingegneria Elettrica, Elettronica e Informatica.<\/p>\n

\"\"
Carlo Trigona<\/figcaption><\/figure>\n

\u201cSiamo di fronte a strumenti con prospettive di operativit\u00e0 endless perch\u00e9 \u2013 spiega \u2013 le dimensioni ridotte e l\u2019assenza di batterie consentono di posizionarli pressoch\u00e9 ovunque. Dalle citt\u00e0, in riferimento alle necessit\u00e0 delle smart cities, ai campi agricoli, dove ottenere informazioni sullo stato di salute delle piante \u00e8 centrale per produzione e raccolti\u201d<\/em>.<\/p>\n

Trigona, impegnato anche nello sviluppo di sistemi per estrarre energia dalle piante ed utilizzarle direttamente come sensori, ricorda come anche in ambito industriale i sensori battery-free rappresentino un vantaggio: \u201cNel monitoraggio dei sistemi industriali la manutenzione dei sensori comporta spesso il blocco di linee elettriche. Ma con questi dispositivi il problema non si presenta\u201d,<\/em> riferisce ancora Trigona.<\/p>\n

Se per\u00f2 i sensori funzionano con la luce, cosa succede quando si fa buio? \u201cEsiste sempre, e lo abbiamo fatto, la possibilit\u00e0 di realizzarli con dispositivi di accumulo ma<\/em> \u2013 ricorda La Rosa \u2013 questo da un lato comporta una perdita di miniaturizzazione, dall’altro non \u00e8 l\u2019obiettivo primario del nostro progetto<\/em>\u201d.<\/p>\n

 L\u2019esempio pratico, in questo caso, pu\u00f2 essere un interruttore crepuscolare per abitazioni domestiche. Normalmente, per poter avere un sistema che accenda le luci automaticamente al calar del sole, \u00e8 necessario un impianto e l\u2019intervento di un elettricista. I sensori di luce ambientale, oltre ad evitare il cablaggio, nel momento in cui non ricevono pi\u00f9 luce smettono di comunicare con il rel\u00e8 adibito all’accensione delle luci. Ed \u00e8 proprio in quel momento, con l\u2019assenza di segnale, che l\u2019interruttore capisce di attivarsi.<\/p>\n

In un futuro che, di fatto, \u00e8 gi\u00e0 presente, la luce solare potrebbe essere sostituita da altri elementi come fonte di energia per i sensori. Dal glucosio contenuto nel sudore umano, applicando cos\u00ec i dispositivi sulla pelle per misurare dati vitali come temperatura e frequenza cardiaca, allo sfruttamento dell\u2019energia prodotta dalle piante per comprenderne rapidamente lo stato di salute.<\/p>\n

La chiave di volta per trovare nuovi sviluppi e applicazioni di sensori battery-free \u00e8 quindi la multidisciplinariet\u00e0. Necessaria, a meno di non volersi trovare a cambiare 274 milioni di batterie al giorno nel giro di tre anni.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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