Differenze tra le versioni di "Gruppo Meteo"

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{{Gruppo
 
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|nome=Meteo e Ambiente
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|nome=Rete di Monitoraggio Ambientale Partecipativo (R-MAP)
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|descrizione=fa bello? fa brutto?
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|descrizione=fa bello? fa brutto? cosa respiriamo?
 
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= Progetti in corso =
 
= Progetti in corso =
  
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== Rete Partecipativa di Monitoraggio Ambientale ==
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== Rete di Monitoraggio Ambientale Partecipativo (R-MAP) ==
  
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Progetto per costruire un prototipo di stazione per il monitoraggio ambientale.
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=== Open hardware Free Software ===
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Partiremo con la sensoristica per parametri meteorologici con la collaborazione di ARPA emilia Emilia Romagna e il Dipartimento di Informatica dell'Università di bologna.
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Progetto per definire metodi, protocolli e formati per condividere dati ambientali e costruire un prototipo di stazione per il monitoraggio ambientale.
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Una presentazione del progetto:
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* [[File:progetto_prima_parte.pdf]]
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* [[File:progetto_seconda_parte.pdf]]
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* [[File:progetto_terza_parte.pdf]]
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* [[File:progetto_quarta_parte.pdf]]
  
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Una bozza del progetto ...
 
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[[File:Presentazione_bozza_progetto.pdf]]
 
  
 
'''Obiettivi:'''
 
'''Obiettivi:'''
  
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* to collect weather data contributed by citizens
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* Raccogliere e distribuire dati ambientali rilevati dai cittadini
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* to make these data available for weather services and homeland security
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* Rendere disponibili questi dati ai servizi meteorologici, alle agenzie di prevenzione ambientale, alla protezione civile e istituti di ricerca
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* to provide feedback to the data contributors so that they have the tools to check and improve their data quality
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* Fornire feedback ai fornitori di dati in modo che essi abbiano  servizi per testare e migliorare la qualità dei dati
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* Divulgazione scientifica e sensibilizzazione ai temi ambientali
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* Coinvolgimento di scuole e università a scopi formativi
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* Creare un circolo virtuoso tra Enti Formativi, Pubbliche Amministazioni, Aziende private e cittadini. 
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'''Soggetti coinvolti'''
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* ARPA Emilia Romagna
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* ARPA Regione Veneto
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* RaspiBo
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* Dipartimento informatica Università di Bologna
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* http://rmap.cc
  
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'''Cosa fa raspibo:'''
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=== Protocolli per Rmap ===
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* Realizzano un prototipo hardware e software
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[[File:hardware.png|400px|thumb|left|schema hardware prototipo rmap]]
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* Sperimentano il prototipo
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* MQTT (Message Queue Telemetry Transport) è un protocollo publish/subscribe particolarmente leggero, adatto per la comunicazione M2M tra dispositivi con poca memoria o potenza di calcolo e server o message broker.
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* Documentano la realizzazione del prototipo come openhardware e distribuiscono il software con licenza libera
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* AMQP (Advanced Message Queuing Protocol) è protocollo per comunicazioni attraverso code di messaggi. Sono garantite l'interoperabilità, la sicurezza, l'affidabilità, la persistenza. Nella sua implementazione Rabbitmq exporta un broker MQTT e fornisce delle api web
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Json è il formato per il payload
  
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'''Tecnologie:'''
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'''E' fondamentale:'''
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* Utilizzo delle tecnologie già a a nostra disposizione (pacchetti ARPA SIMC): DB-all.e, arkimet ...
 
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* Utilizzo di protocolli di comunicazione stabili e collaudati:
 
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* MQTT/MQTTS per microcontroller e misurazione non elaborate: MQTT is a machine-to-machine (M2M)/"Internet of Things" connectivity protocol. It was designed as an extremely lightweight publish/subscribe messaging transport. It is useful for connections with remote locations where a small code footprint is required and/or network bandwidth is at a premium. For example, it has been used in sensors communicating to a broker via satellite link, over occasional dial-up connections with healthcare providers, and in a range of home automation and small device scenarios. It is also ideal for mobile applications because of its small size, low power usage, minimised data packets, and efficient distribution of information to one or many receivers; MQTT proposed as an OASIS standard
 
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[http://www.zurich.ibm.com/sys/energy/images_middleware_fig2.html Schema a blocchi]
 
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* AMQP per report da stazione: AMQP is the Internet Protocol for Business Messaging; gestisce le code e nella sua implementazione rabbitmq è compatibile con MQTT e fornisce delle api web
 
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* ONE-NET per la comunicazione wireless
 
 
* Integrazione con le funzioni e le specifiche richieste dalle applicazioni per la domotica
 
* Integrazione con le funzioni e le specifiche richieste dalle applicazioni per la domotica
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* Utilizzo di hardware e software già disponibile e a basso costo quale arduino e raspberry
 
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* Hosting e dominio esterno per l'accentramento dei dati, archiviazione e la loro pubblicazione web
 
 
* Integrazione con applicazioni per la telefonia mobile per la rilevazione dello spessore neve e altri parametri
 
* Integrazione con applicazioni per la telefonia mobile per la rilevazione dello spessore neve e altri parametri
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'''Formato dati'''
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The Binary Universal Form for the Representation of meteorological data (BUFR) is a binary data format maintained by the World Meteorological Organization (WMO).
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BUFR was designed to be portable, compact, and universal. Any kind of data can be represented, along with its specific spatial/temporal context and any other associated metadata.
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'''MQTT e Json-rpc'''
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[[File:Protocolli.png|400px|thumb|right|schema protocolli prototipo rmap]]
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Sul broker MQTT  vengono convogliati tutti i dati dei sensori.
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Rmap definisce uno standard per pubblicare i dati con MQTT (topic e payload)
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I moduli propedeutici alla pubblicazione MQTT sono connessi tramite 3 differenti trasporti:
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* porta seriale (USB)
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* TCP/IP
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* radiofrequenza con modulo RF24Network
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Su questi trasporti transitano remote procedure call in formato Json, rpc-json versione 2.0. Tutte le operazioni che vengono richieste ai moduli, o che i moduli richiedono ad altri moduli sono rpc-json.
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Il trasporto RF24Network include crittografia AES, messaggi multipacchetto con topologia ad albero .
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I moduli possono essere così caratterizzati dal trasporto supportato, se eseguono RPC, se richiedono RPC, se pubblicano su MQTT.
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=== Data Level ===
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* Dati Level I , sono le letture dirette degli strumenti espresse in appropriate unità fisiche e georeferenziate
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* Dati Level II, dati riconosciuti come variabili meteorologiche; possono essere ottenuti direttamente da strumenti o derivati dai dati Level I
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* Dati Level III sono quelli contenuti in dataset internamente consistenti, generalmente su grigliato.
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I dati scambiati a livello internazionale sono livello II o livello III
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=== Metadati: il data model ===
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[[File:Flussodati.png|400px|thumb|left|Flusso dati rete rmap]]
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Ogni dato è un valore associato ad un instante temporale e a 7 metadati univoci.
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* '''Longitudine, latitudine''' ed un '''identificativo''' (nel caso di stazioni mobili)
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* Tipo di report o '''network''': definisce stazioni con caratteristiche omogenee (classe degli strumenti)
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* '''Time range''': indica osservazione o tempo precisione ed eventuale elaborazione “statistica”
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* '''Livello''': le coordinate verticali (eventualmente strato)
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* '''Variabile''': parametro fisico
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Ogni dato può essere dotato inoltre di attributi variabili nel tempo (controolo di qualità)
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E' inoltre possibile associare degli attributi statici (anagrafica) ai metadati longitudine, latitudine, identicativo, report
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'''Iscriviti alla mailing list'''
 
'''Iscriviti alla mailing list'''
 
Puoi farlo [http://liste.raspibo.org/wws/subscribe/meteo qui]
 
Puoi farlo [http://liste.raspibo.org/wws/subscribe/meteo qui]
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'''Qui trovi tutti i dettagli del progetto: {{Special:PrefixIndex/Gruppo_Meteo/ |hideredirects=1}}'''

Versione attuale delle 19:19, 20 set 2017

{{#if: | }} {{#if: http://liste.raspibo.org/wws/subscribe/meteo Vuoi partecipare o solamente essere informato? Iscriviti alla mailing list| }} {{#if: | }}
Gruppo
Weather-Station.jpg }}Rete di Monitoraggio Ambientale Partecipativo (R-MAP)
fa bello? fa brutto? cosa respiriamo?
[ social network]
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[ code repository]
Iscritti
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Progetti in corso

Rete di Monitoraggio Ambientale Partecipativo (R-MAP)

Open hardware Free Software

Progetto per definire metodi, protocolli e formati per condividere dati ambientali e costruire un prototipo di stazione per il monitoraggio ambientale.

Una presentazione del progetto:


Obiettivi:

  • Raccogliere e distribuire dati ambientali rilevati dai cittadini
  • Rendere disponibili questi dati ai servizi meteorologici, alle agenzie di prevenzione ambientale, alla protezione civile e istituti di ricerca
  • Fornire feedback ai fornitori di dati in modo che essi abbiano servizi per testare e migliorare la qualità dei dati
  • Divulgazione scientifica e sensibilizzazione ai temi ambientali
  • Coinvolgimento di scuole e università a scopi formativi
  • Creare un circolo virtuoso tra Enti Formativi, Pubbliche Amministazioni, Aziende private e cittadini.

Soggetti coinvolti

  • ARPA Emilia Romagna
  • ARPA Regione Veneto
  • RaspiBo
  • Dipartimento informatica Università di Bologna
  • http://rmap.cc

Protocolli per Rmap

schema hardware prototipo rmap
  • MQTT (Message Queue Telemetry Transport) è un protocollo publish/subscribe particolarmente leggero, adatto per la comunicazione M2M tra dispositivi con poca memoria o potenza di calcolo e server o message broker.
  • AMQP (Advanced Message Queuing Protocol) è protocollo per comunicazioni attraverso code di messaggi. Sono garantite l'interoperabilità, la sicurezza, l'affidabilità, la persistenza. Nella sua implementazione Rabbitmq exporta un broker MQTT e fornisce delle api web

Json è il formato per il payload

E' fondamentale:

  • Integrazione con le funzioni e le specifiche richieste dalle applicazioni per la domotica
  • Integrazione con applicazioni per la telefonia mobile per la rilevazione dello spessore neve e altri parametri

Formato dati The Binary Universal Form for the Representation of meteorological data (BUFR) is a binary data format maintained by the World Meteorological Organization (WMO). BUFR was designed to be portable, compact, and universal. Any kind of data can be represented, along with its specific spatial/temporal context and any other associated metadata.

MQTT e Json-rpc

schema protocolli prototipo rmap

Sul broker MQTT vengono convogliati tutti i dati dei sensori. Rmap definisce uno standard per pubblicare i dati con MQTT (topic e payload) I moduli propedeutici alla pubblicazione MQTT sono connessi tramite 3 differenti trasporti:

  • porta seriale (USB)
  • TCP/IP
  • radiofrequenza con modulo RF24Network

Su questi trasporti transitano remote procedure call in formato Json, rpc-json versione 2.0. Tutte le operazioni che vengono richieste ai moduli, o che i moduli richiedono ad altri moduli sono rpc-json.

Il trasporto RF24Network include crittografia AES, messaggi multipacchetto con topologia ad albero . I moduli possono essere così caratterizzati dal trasporto supportato, se eseguono RPC, se richiedono RPC, se pubblicano su MQTT.

Data Level

  • Dati Level I , sono le letture dirette degli strumenti espresse in appropriate unità fisiche e georeferenziate
  • Dati Level II, dati riconosciuti come variabili meteorologiche; possono essere ottenuti direttamente da strumenti o derivati dai dati Level I
  • Dati Level III sono quelli contenuti in dataset internamente consistenti, generalmente su grigliato.

I dati scambiati a livello internazionale sono livello II o livello III

Metadati: il data model

Flusso dati rete rmap

Ogni dato è un valore associato ad un instante temporale e a 7 metadati univoci.

  • Longitudine, latitudine ed un identificativo (nel caso di stazioni mobili)
  • Tipo di report o network: definisce stazioni con caratteristiche omogenee (classe degli strumenti)
  • Time range: indica osservazione o tempo precisione ed eventuale elaborazione “statistica”
  • Livello: le coordinate verticali (eventualmente strato)
  • Variabile: parametro fisico

Ogni dato può essere dotato inoltre di attributi variabili nel tempo (controolo di qualità)

E' inoltre possibile associare degli attributi statici (anagrafica) ai metadati longitudine, latitudine, identicativo, report


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