Monitoramento de temperatura em freezers industriais - Ajuda

Fala pessoal,

Moro na Austrália e estou desenvolvendo um projeto para monitoramento de temperatura em freezers industriais.

Conceituando: Freezers industriais aqui ( não sei como é no Brasil ) são basicamente galpões grandes, que armazenam toneladas de alimentos de todos os tipos. Os mesmos são divididos por seções e cada seção precisa de uma temperatura diferente, de acordo com o tipo de alimento armazenado ( carne, frango, vegetais, etc.. ).

A Necessidade: Monitorar em um device central, a temperatura de cada seção do freezer independentemente, através de termômetros.

  • Nota 1: Esses termômetros não podem possuir fios, devido a constante atualização física das seções, ou seja... De tempos em tempos eles re arranjam o espaço.
  • Nota 2: Eventualmente mais termômetros podem ser incluídos / excluídos do "sistema".
  • Nota 3: Seria ideal que os termômetros tivessem um custo razoável, devido a possibilidade de inclusão de mais termômetros no "sistema".

Tenho várias dúvidas a respeito da melhor tecnologia arduino compatible que pode ser utilizada nesse projeto. Andei pesquisando sobre active RFid tags e me pareceu possível, entretanto:

  1. É possível conectar um termômetro em uma active RFid tag, de forma que essa tag "envie" ao reader a temperatura lida pelo termômetro? Irei precisar de algum outro hardware?
    Lembrando que o ideal seria que esse termômetro + active RFid tag tivesse o custo tão baixo quanto possível.

  2. Qual o RFid reader mais indicado para essa aplicação?

  3. Supondo que seja possível usar a tecnologia RFid, acreditam que seria possível cobrir distâncias que podem variar de 5 à 15 metros com obstáculos ( paredes, eventualmente )?

Gostaria na verdade de saber da experiência de vocês com esse tipo de aplicação, usar RFid não é mandatório, somente algo que me ocorreu e pareceu possível. Mas estou aberto a qualquer outra tecnologia.

Toda a ajuda é valida, e desde já agradeço a todos.

Paz,

Thiago Facchini

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Respostas a este tópico

Thiago, 

Perguntas para entender a sua necessidade:

- qual o tamanho dos galpões ?

- os galpões são construídos com revestimento de metal? (gaiola de Faraday impede a transmissão de RF) 

- Qual a faixa de variação de temperatura?

Não acredito que RFID possa ser a solução - RFID tem limitação de distância entre transmissor e receptor.

A menos que usasse alguns receptores em cada ambiente limitado.

Não conheço sensores de temperatura com tecnologia RFID. Você conhece?

Sensor de temperatura sem fio - unica possibilidade no meu entender é usando RF. Pode-se tentar 433 MHz ou então 2,4GHz. Mas cada sensor teria que ter uma bateria ou pilha. E o sensor precisaria avisar a central, quando a bateria estiver fraca. Para diminuir o consumo de bateria, esse sensor transmissor poderia enviar os dados em intervalos de tempo definido. A temperatura de um freezer demora alguns minutos para variar.

Cada sensor poderia ter um ID único (sequencia de bytes de identificação). 

Talvez possa tirar algumas idéias no nosso projeto:

http://labdegaragem.com/forum/topics/projeto-alarme-sem-fio-arduino...

Recomendação - use sistemas redundantes de medição de temperatura. Por exemplo, no mínimo dois sensores em cada ambiente e dois sistemas independentes de leitura.. Imagine se um dos sistemas falhar,  a temperatura aumentar e a mercadoria  estragar?

Ola José,

Muito obrigado pela resposta.

Você está certo com relação ao RFID, pesquisei mais e mais, e mesmo com as active tags a implementação fica mais complexa do que deve ser.

Você também está certo com relação aos RF, de longe a melhor alternativa, segundo a documentação os de 433MHz tem alcance médio de 30 metros ( o que na fase de prototipagem é mais do que ideal ). 

Obrigado pelo link, foi decisivo na mudança de decisão.

Ainda sobre seu projeto, gostaria de fazer uma pergunta:

1 - O que ( em termos de hardware ) você usou para implementar a tecnologia GSM? Encontrei no site da sparkfun a Board e o GSM module, ambos juntos por ( +/- USD 120.00 )... não sei se essa é a solução com o melhor custo benefício, gostaria da sua opinião. Sem contar a antena..

2 - Outra coisa que decidi fazer é construir o meu próprio clone do arduino, na verdade ja fiz... Segui exatamente as especificações do site do arduino ( http://arduino.cc/en/Main/Standalone ). O único item que não é exatamente o sugerido é o conversor USB para serial, entretanto estou tendo problemas para subir a sketch. Coloquei mais detalhes sobre o problema nesse outro post:

http://labdegaragem.com/forum/topics/arduino-diy-problemas-para-sub...

Se puder me ajudar também com esse entrave serei muito grato.

Paz,

Thiago Facchini

Thiago, o projeto do Alarme sem fio Arduino esta suspenso temporariamente. 

Ainda não foi implementado por mim, alguma interface GSM.

Para fazer o upload do Sketch, precisará do ATMEGA com bootloader gravado e uma interface serial/USB.

Módulo GSM por USD 120.00 é um suicídio... saia fora disso

No DX vc encontra módulos dotados de chip SIM900 por cerca de USD 50.00. Eu já comprei 2 modelos de lá, um fabricado pela seeed e outro pela efcom.  A maioria dos shields SIM900 precisa de fonte externa que proporcione acima de 1A para que seja possível enviar SMS, mas o shield seeed studio nem mesmo necessita de fonte externa pra funcionar, basta plugar em cima do arduino para funcionar.

Mesmo assim, é um desperdício usar GSM Shield no seu projeto. No teu caso, basta medir a temperatura nos locais pre-determinados e enviar a informação pra uma central. Envie tais informações por RF mesmo

Sobre leitura de temperatura, eu te sugiro considerar o uso do DHT22 (DHT11 não serve pro teu caso, ok?)

DHT11

  • Ultra low cost
  • 3 to 5V power and I/O
  • 2.5mA max current use during conversion (while requesting data)
  • Good for 20-80% humidity readings with 5% accuracy
  • Good for 0-50°C temperature readings ±2°C accuracy
  • No more than 1 Hz sampling rate (once every second)
  • Body size 15.5mm x 12mm x 5.5mm
  • 4 pins with 0.1" spacing

DHT22

  • Low cost
  • 3 to 5V power and I/O
  • 2.5mA max current use during conversion (while requesting data)
  • Good for 0-100% humidity readings with 2-5% accuracy
  • Good for -40 to 125°C temperature readings ±0.5°C accuracy
  • No more than 0.5 Hz sampling rate (once every 2 seconds)
  • Body size 15.1mm x 25mm x 7.7mm
  • 4 pins with 0.1" spacing

 

(comparativo retirado do adafruit: https://learn.adafruit.com/dht/overview )

 

Acho interessante vc. ler esta thread: http://labdegaragem.com/forum/topics/a-li-o-esquecida

Nós dos terceiro mundo já perdemos demais para o primeiro mundo, principalmente estudantes e profissionais que deveriam estar aqui em nosso país, tentando para nos tirar da miséria em que vivemos e não lutando para deixar os ricos mais ricos.

Espero que entenda. Obrigado.

O Metro (e, acredito, outros sistemas subterraneos grandes) utilizam uma solução para o radio VHF (walk talk) que chamam "cabo fendido", que normalmente se chama "Cabo irradiante".

Eh um longo condutor com malha, só que a malha tem umas fendas, e por isso ele vira uma antena contínua.

Cada antena dessa no metro chega a ter kilometros.

Vc pode usar por ex várias colunas com antenas, cada uma com um receptor (para não falar em fazer um mega S) e receber o sinal em cada uma das colunas. Aih um microcontrolador tipo Mega receberia em cada serial uma coluna, enviando tudo por outra serial (Mega pq ele tem mais seriais em hardware, que são melhores, e ainda permite algumas virtuais).

Cada transmissor eu faria com o microcontrolador mais simples que vc encontrar, usando o modo Watchdog como despertador. Ele ficaria praticamente todo o tempo desligado. Ligaria para incrementar um contador e redesligaria. Esse contador chegando a determinado valor (vc decide) ele finalmente faria uma leitura de temperatura, transmitiria por 433MHz (por ser o mais barato e comum, vc q sabe) e desligaria novamente. Sugiro incluir uma parcela aleatoria no tempo de leitura, assim se houver uma colisão de transmissão a chance de acontecer 2x seguida é minima.

Ref:

http://olhardigital.uol.com.br/video/cabo-irradiante/5597

Apesar de que mostram como novidade e os radios dos funcionários do metro-SP usam esse recurso desde sua inauguração. Novidade é usar isso para celulares.

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