Il principale risultato atteso dal WP2 del progetto IBIS-ECO è la definizione, progettazione, sviluppo e sperimentazione di un multi-sensore ambientale per gas inquinanti, da integrare in un sistema intelligente per il monitoraggio e la gestione delle performance energetiche e del comfort di edifici esistenti. Si vogliono quindi integrare nuovi sensori di gas all’interno di dispositivi IoT plug&play, low-cost e di facile installazione, per monitorare e migliorare il comfort e la qualità dell’aria negli “smart buildings”.
Il termine smart sensor fa riferimento a dispositivi dotati di elementi per il rivelamento di parametri di natura fisica o chimica e di funzionalità integrate di tipo logico, di calcolo e di comunicazione. Questi prodotti vengono utilizzati in uno spettro sempre più ampio di applicazioni, coprendo un novero di mercati che spazia dall’home automation all’industria, dall’automotive all’informatica. La sua importanza e diffusione è tale che lo smart sensor spesso rappresenta la parte che più condiziona l’architettura e le prestazioni del prodotto finale. Proprio per questo i clienti sono alla ricerca di fornitori/partner in grado di garantire una soluzione completa che, a prestazioni elevate del sensore, affianchi tutti i supporti necessari per ridurre i tempi di sviluppo e facilitare l’integrazione applicativa.
Questa esigenza si riflette in tutti gli stadi di vita di un sistema. In fase di sviluppo, è utile poter contare su librerie di disegni di riferimento o di algoritmi preconfigurati e precollaudati, evitando così di progettare da zero funzioni di base già ampiamente consolidate. In fase di pianificazione, un maggior livello di integrazione consente di ridurre la distinta materiali e di semplificare il circuito. Durante la produzione è possibile ottenere un vantaggio immediato ricorrendo a soluzioni compatibili con i sistemi plug&play standard. Allo stesso modo, una volta sul campo, un prodotto che non necessita di ricalibrazioni particolari in quanto già garantito dal fornitore, offre enormi benefici economici in termini di investimenti, assistenza, commissioning ed esercizio. Un approccio così globale implica da parte del costruttore del sensore una profonda conoscenza non solo delle tecnologie di rilevamento, ma anche delle problematiche applicative che ci si può trovare ad affrontare nel corso della vita di un prodotto.
Su queste basi,è stato progettato il prototipo di multi-sensore di gas ambientali svilupatto da CNR-ISM. Il sistema di rivelazione progettato per IBIS-ECO è composto da 4 sensori, uno per ogni gas da rivelare (NO2, SO2, CO2 e O3), e dall’elettronica di condizionamento necessaria alla gestione e rilevazione dei segnali. L’elettronica del rivelatore è stata progettata con l’obiettivo di minimizzare i consumi, garantendo il rivelamento del segnale dai diversi sensori, il condizionamento degli stessi (il circuito di condizionamento deve linearizzare l’uscita del sensore, fornire isolamento elettrico ed amplificare il piccolo segnale analogico proveniente dal sensore) e la trasmissione ad un server centrale, mediante tecnologia wireless. Il sistema sarà quindi a basso consumo, facilmente integrabile in piattaforma IoT e azionabile solo inserendo una presa elettrica!
