ΓΕΝΙΚΑ - ΠΕΔΙΟ ΕΡΓΟΥ

 

Η φιλοσοφία IoT (Internet of Things) βασίστηκε στην ανάγκη για την ταχεία και αξιόπιστη μετάδοση δεδομένων μεταξύ διαφορετικών γεωγραφικών σημείων και βασίζεται στα συστήματα SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) με τη δημιουργία ενός δικτύου αριθμού περιφερειακών τερματικών και ενός κεντρικού τερματικού συλλογής δεδομένων. Ο τρόπος υλοποίησης από τότε διαμορφώθηκε ανάλογα με την τεχνολογία που ήταν διαθέσιμη. Ωστόσο, οι σύγχρονες απαιτήσεις για άμεση διασύνδεση τερματικών σταθμών και κέντρου συλλογής δεδομένων δημιούργησε την ανάγκη για δίκτυα μεταφοράς που έχουν ως βασικό χαρακτηριστικό το ελάχιστο κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας χωρίς την ανάγκη οποιασδήποτε παρέμβασης στην υπάρχουσα υποδομή και την ανάγκη παρέμβασης οποιοδήποτε εξειδικευμένου προσωπικού (ΙΤ, ηλεκτρολόγων ή/και μηχανικών).

 

Με βάση αυτά τα κριτήρια, ένα σύγχρονο ΙοΤ σύστημα είναι αυτό που βασίζεται σε δίκτυο Lora, Sigfox ή σε εφαρμογή nb-IoT (narrow band Internet of Things) εκ των οποίων το Lora και το nb-IoT είναι διαθέσιμα για εφαρμογές στην Ελλάδα από το 2017 και το 2019 αντίστοιχα. Μέχρι σήμερα καμία τέτοια εφαρμογή δεν έχει γίνει στην Ελλάδα αλλά και στο εξωτερικό.

 

Εφαρμογές GPRS δεν θεωρούνται σήμερα ως ΙοΤ - αν και διαφημίζονται ως τέτοιες - γιατί δεν έχουν τα παραπάνω χαρακτηριστικά και κυρίως ότι απαιτούν καλωδιακή διασύνδεση με τους περιορισμούς που έχει αυτή (και το εξαιρετικά αυξημένο κόστος) ενώ για τις ασύρματες μεταφορές δεδομένων χρησιμοποιείται δίκτυο κινητής τηλεφωνίας με τεράστιο κόστος. Ωστόσο, οι εφαρμογές GPRS θα χρησιμοποιούνται για αρκετό χρόνο ακόμα καθώς είναι η μόνη σήμερα τεχνική λύση για την μετάδοση μεγάλων αρχείων εικόνας και ήχου (πχ. υλικό από κάμερες ασφαλείας κλπ.). Το σύγχρονο ΙοΤ δεν καλύπτει αυτή την ανάγκη καθώς εξελίχθηκε για τη μετάδοση μικρών αρχείων (πχ. τιμές θερμοκρασίας, κατανάλωση ρεύματος, συναγερμούς κλπ.).

 

Οι εφαρμογές τέτοιων έξυπνων δικτύων είναι σήμερα μια από τις σύγχρονες προκλήσεις για την διαδικτύωση και καλύτερη διαχείριση συστημάτων και εγκαταστάσεων. Παράδειγμα είναι οι έξυπνες πόλεις (πχ. Βαρκελώνη), η καταπολέμηση της υδατοκλοπής σε δίκτυα άρδευσης και υδροδότησης, τα έξυπνα κτίρια και η δικτύωση και έλεγχος μεγάλων βιομηχανικών εγκαταστάσεων.

​

Το προτεινόμενο δίκτυο έχει άπειρη επεκτασιμότητα και συμβατότητα με μελλοντικά ανάλογα δίκτυα έξυπνων πόλεων που θα δημιουργηθούν σε πόλεις και αστικές περιοχές της περιοχής, στο μέλλον, χωρίς κανένα κόστος. 

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΕΡΓΟΥ

 

Το αντικείμενο το έργου είναι η πρώτη παγκοσμίως εφαρμογή τεχνολογίας ΙοΤ (Internet of Things) (α) στην περιβαλλοντική διαχείριση παράκτιάς ζώνης και (β) σε βιομηχανικές εφαρμογές παρακολούθησης λειτουργίας εγκαταστάσεων, με εφαρμογή στην ιχθυοκαλλιέργεια σε επίπεδο Π.Ο.Α.Υ. (Περιοχή Οργανωμένης Ανάπτυξης Υδατοκαλλιεργειών) με την εγκατάσταση δικτύου αισθητήρων θαλάσσης, αέρος και κτιριακών εγκαταστάσεων

 

Το έργο περιλαμβάνει την εγκατάσταση δικτύου ασύρματης μεταφοράς βασικών περιβαλλοντικών δεδομένων χρήσιμων για την παράκτια υδατοκαλλιέργεια αλλά και άλλες χρήσεις, από αισθητήρες που θα εγκατασταθούν στην ευρύτερη περιοχή της Π.Ο.Α.Υ. Θεσπρωτίας. Το δίκτυο θα βασίζεται σε πρωτόκολλο LORA και θα είναι τελικά ιδιόκτητο της Α1 Π.Ο.Α.Υ. Θεσπρωτίας. Παράλληλα θα γίνει και έλεγχος για την ενεργοποίηση δικτύου βασισμένο σε nb-IoT.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

ΣΤΟΧΟΙ ΕΡΓΟΥ

 

Κύριος Στόχος

 

Το έργο στοχεύει στην εγκατάσταση ενός συστήματος τηλεμετρικής παρακολούθησης (α) της ποιότητας και κατάστασης της θάλασσας και (β) η παρακολούθηση βιομηχανικών εγκαταστάσεων, που επίσης αποτελεί και νομοθετικό στόχο (και υποχρέωση) για την ορθή οργάνωση μιας περιοχής Π.Ο.Α.Υ. Το σύστημα που προτείνεται είναι στην αιχμή της καινοτομίας καθώς δεν έχει γίνει τέτοια εφαρμογή δωρεάν τηλεμετρίας με τοπικό ιδιόκτητο δίκτυο ΙοΤ βασισμένο σε πρωτόκολλο LoRa. Τα βασικά χαρακτηριστικά του συστήματος αυτού είναι:

 

• δωρεάν γιατί δεν βασίζεται σε τεχνολογία GSM και ανάγκη για κόστος τηλεφωνικής σύνδεσης κινητού ή δορυφόρου ή άλλου ασύρματου μέσου. Κόστος υπάρχει ΜΟΝΟ στην περίπτωση που απαιτηθούν υπηρεσίες νέφους δεδομένων (cloud) για την αποθήκευση των στοιχείων.

• δεν απαιτεί ομάδα ειδικών σε δίκτυα για την εγκατάσταση οποιουδήποτε αισθητήρα

• δεν απαιτεί νέες ηλεκτρολογικές ή άλλες εγκαταστάσεις 220 V - το σύστημα λειτουργεί με μπαταρίες που διαρκούν από 5 έως 10 χρόνια ανάλογα τον προγραμματισμό μέτρησης και αποστολής δεδομένων

• ο προγραμματισμός του συστήματος (πχ. συχνότητα μετρήσεων κλπ.) γίνεται σε πραγματικό χρόνο από οποιοδήποτε σημείο

• η λήψη των δεδομένων μπορεί να γίνει σε οποιαδήποτε συσκευή με σύνδεση Internet και από οποιοδήποτε σημείο (πχ. συναγερμοί) με την προϋπόθεση ότι τα δεδομένα του δικτύου περάσουν στο διαδίκτυο.

• το δίκτυο αυτό μπορεί να συνδεθεί με οποιοδήποτε έξυπνο δίκτυο δημιουργηθεί στο μέλλον

• στο δίκτυο μπορεί να συνδεθούν άπειροι αισθητήρες που μπορεί να χρειαστούν στο μέλλον. Με τον τρόπο αυτό ο φορέας διαχείρισης της Π.Ο.Α.Υ. Θεσπρωτίας αλλά και κάθε μονάδα ανεξάρτητα θα μπορεί να εκμεταλλευτεί το δίκτυο μετάδοσης δεδομένων για την παρακολούθηση της λειτουργίας των χερσαίων και θαλάσσιων εγκαταστάσεων (βιομηχανικές εφαρμογές) τώρα και στο μέλλον απλά προσθέτοντας αισθητήρια σε οποιοδήποτε σημείο υπάρχει κάλυψη του δικτύου.

• το σύστημα αισθητήρας-συσκευή μετάδοσης (modem) είναι πλέον ελαχίστων διαστάσεων και δεν απαιτούν παρεμβάσεις

 

Στόχοι δευτέρου επιπέδου

 

Οι δευτερογενείς στόχοι του έργου εξαιρετικής σημασίας είναι:

 

• να αποκτήσει πρόσβαση η τοπική κοινωνίας σε περιβαλλοντικά δεδομένα που θα βελτιώσουν την καθημερινότητα της πχ. θερμοκρασία θάλασσας για μπάνιο, συνθήκες αέρα (για αθλήματα παραλίας και μπάνιο, για αεροαθλήματα ή ακόμα και διάθεση περισσότερων δεδομένων αέρος για τα τοπικά πολιτικά και στρατιωτικά αεροδρόμια κλπ.)

• να επιτευχθούν οι σχετικοί στόχοι RIS3 έξυπνης εξειδίκευσης της Περιφέρειας Ηπείρου/Τομέας AGRO/Ομάδα Δράσεων 1.7 και συγκεκριμένα:

  • 1.8.5. "Διαχείριση, προστασία και real time παρακολούθηση (monitoring) συστημάτων εκτροφής" (ΕΤΘΑ Άρθρο 47)

  • 1.7.7. "Ανάπτυξη τεχνικών και μεθόδων παρακολούθησης της ποιότητας των εσωτερικών και παράκτιων υδάτινων οικοσυστημάτων" (ΕΤΘΑ Άρθρο 47)

  • 1.8.2. "Περιβαλλοντικά βιώσιμη υδατοκαλλιέργεια" (ΕΤΘΑ Άρθρο 28)

• να δημιουργηθεί το υπόβαθρο πλήρους κάλυψης των αναγκών της Π.Ο.Α.Υ. Θεσπρωτίας σε περιβαλλοντική διαχείριση και γνώση του περιβάλλοντος της περιοχής

• να γίνει εκπαίδευση των εργαζομένων στην ολοκληρωμένη διαχείριση παράκτιας ζώνης και την περιβαλλοντική διαχείριση μονάδων εκτροφής

 

Στόχοι τρίτου επιπέδου

 

Να δημιουργηθεί η βάση για την σύγχρονη, αποτελεσματική και χαμηλού κόστους διαχείριση μιας Π.Ο.Α.Υ. με δυνατότητα άμεσης μεταφοράς της τεχνογνωσίας εφαρμογής και σε άλλες Π.Ο.Α.Υ. Ταυτόχρονα οι ενέργειες διάχυσης και εκπαίδευσης που προβλέπονται θα επιτρέψουν την μεταφορά του έργου και σε άλλες περιοχές.

 

Στόχοι τετάρτου επιπέδου

 

Το δίκτυο αυτό θα είναι απόλυτα συμβατό με κάθε έξυπνο δίκτυο εγκατασταθεί στην περιοχή για άλλους σκοπούς. Κάθε νέο δίκτυο θα μπορεί άμεσα να χρησιμοποιήσει τις κεραίες του παρόντος δικτύου για την μετάδοση και άλλων δεδομένων και την αύξηση της χωρικής του έκτασης χωρίς να επηρεάσει τη μεταφορά δεδομένων για την Π.Ο.Α.Υ. και το αντίστροφο.