Integrazione di sensori innovativi in tecnologia planare nella fabbrica 4.0

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Assegno di ricerca POR FSE 2014 2020 approvata con Dgr. 19429/ 2017 cofinanziata dal Fondo sociale europeo Por 2014-2020 Regione Emilia-Romagna

Assegno di ricerca inserito nell'ambito del progetto: Materiali, dispositivi e processi innovativi per la fabbrica 4.0

Ricercatore: Dott. Daniele Salvalaggio

Responsabile scientifico: Prof. Gaetano Bellanca

Dipartimento di afferenza: Ingegneria

Il progetto

Le attività da svolgere nell’ambito di questo Assegno di Ricerca prevedevano lo studio e la messa a punto di un network di sensori per l’acquisizione dei dati relativi a misure di tipo meccanico da effettuare su parti in movimento. Si prevedeva la possibilità di utilizzo di sensori in condizioni operative complesse, corrispondenti a quelle in cui questi dispositivi sono installati, come avviene nella realtà, direttamente su parti mobili o vibranti, metalliche (e quindi responsabili della alterazione della emissione nello spazio dei segnali radio rispetto al caso ideale), ed in ambienti non sempre favorevoli per la trasmissione dei segnali (sensori posizionati all’interno di contenitori schermanti, o con antenne non ‘in visibilità ottica’, etc.).

In conclusione, le attività svolte nell’ambito di questo assegno di ricerca hanno interessato diversi aspetti della realizzazione di reti di sensori. Essendo la scelta del sensore legata specificatamente al tipo di applicazione, ci si è concentrati maggiormente sugli aspetti generali, a prescindere cioè dal singolo sensore (che viene scelto in base all’applicazione). Nella prima fase, il lavoro è stato focalizzato sulla identificazione delle metodologie di alimentazione e di realizzazione della rete di comunicazione. L’alimentazione da remoto è stata implementata utilizzando tecniche di Wireless Power Transfer (WPS). Per quanto riguarda la realizzazione della rete, si è deciso di operare nella banda dei 2.4 GHz con un sistema Zigbee facilmente integrabile anche con piattaforme preesistenti. Per massimizzare l’efficienza dei collegamenti anche in condizioni sfavorevoli quali quelle che si possono verificare nelle reali installazioni, sono state sfruttate tecniche di diversity spaziale. Sono stati realizzati i primi prototipi e testate le funzionalità del sistema. Queste attività sono state svolte presso Eastings srls. Le misure di validazione delle proprietà direttive degli elementi radianti, invece, sono state eseguite anche presso i laboratori dell’Università di Ferrara.

Parole chiave

  • Wireless Power Transfer
  • Network di sensori
  • Diversity spaziale