Mi è stato chiesto di realizzare un sistema per il monitoraggio ed il log della temperatura di uno o più frigoriferi. Sembrava una richiesta piuttosto banale ma poi è venuto fuori l'inghippo.
Io avevo pensato ad una centralina che raccogliesse i dati da n moduli sensori di temperatura collegati in RS485 (SN75176 o MAX485) li loggasse su SD con data e ora (DS1307) e li inviasse poi su richiesta ad un software PC/Android/iOS attraverso Ethernet o WiFi.
Pensavo di utilizzare dei moduli sensori da installare esternamente al frigorifero da monitorare inserendo all'interno soltanto la sonda (DS18B20). Il problema però è che non sembra facile portare all'esterno i fili della sonda. Per quanto piccoli infatti andrebbero comunque a compromettere la tenuta della guarnizione.
Mi parlavano quindi dell'esistenza di moduli wireless da inserire totalmente all'interno del frigorifero chiedendomi una soluzione simile. E qui sorgono i miei dubbi.
Comunicazione wireless. Il segnale radio potrà essere ricevuto all'esterno del frigorifero e viceversa. Mi viene in mente il concetto di gabbia di Faraday costituita in questo caso dal corpo del frigorifero.
Temperatura di esercizio. Ho visto che sia gli ATMEL che i moduli ZigBEE lavorano nel range -40°/+85°. Dovrei esserci ampiamente ma ho paura di farli lavorare comunque in condizioni estreme.
Funzionamento delle batterie. Alla temperatura di un frigorifero funzioneranno? Ho guardato alcuni datasheet e ne ho trovato alcune che funzionano tra i -20° / +60°. Mi viene però comunque il dubbio sulle condizioni estreme.
Mi chiedo se la richiesta ti è arrivata da una azienda nel settore del freddo?
Poi ha senso alimentare il circuito a batteria indifferentemente dal modo in cui comunica con l'esterno?
Comunque il circuito minimale che rileva la temperatura può essere interfacciato con l'esterno solo via link ottico, il wireless è escluso in ogni caso visto il consumo di batteria elevato e comunque l'antenna deve trovarsi all'esterno del frigorifero che di norma ha l'involucro di lamiera. Nel caso decidessero di fare un involucro di materiale non conduttivo allora il wireless dovrebbe scontrarsi con il problema durata batterie.
C'è da verificare il problema batterie portate a temperatura di congelamento -25 °C. Se il frigo è pensato per il settore medico allora ad es. il sangue viene conservato a -40°C.
Considerando che spesso la regolazione della temperatura/potenza è interna, come la lampada, esistono già dei passaggi interno-esterno.
Prova a vedere se puoi sfruttarli.
Mi sembra molto interessante l'idea del link ottico, magari da realizzarsi all'infrarosso. Il limite potrebbe essere rappresentato dal fatto che, probabilmente, non tutti i frigorifero hanno una finestra in vetro trasparente sullo sportello.
Interessante anche l'idea di verificare la disponibilità di passaggi preesistenti. Ho provato a chiedere e sembra che sia proprio così in almeno qualcuno dei frigoriferi del progetto.
Non so da quanto tempo lavori nel settore e se si tratta di una richiesta di lavoro che ti hanno fatto.
Quindi ho pensato al manager che non ha idea di come è fatto un frigo e che si è convinto che deve fare innovazione e ne spara tante di grosse, tra tante può essere che qualcuna ha senso ed è fattibili e così il manager fa il suo lavoro. Tuttavia ti avrebbe dovuto fornire una documentazione dettagliata, se parla di frigoriferi deve dire anche qual'è il target e tantissime altre info che se non te le fornisce lui direttamente normalmente ci si fa pagare un extra neanche tanto bene quantificato.
Comunque tornando sul tema tecnico, non ho parlato di finestra di vetro ma di link ottico che puoi solo realizzare in fibra, quindi connettore fibra esterno alla cella, interno al telaio.
Altra soluzione innovativa (che accontenta il manager) c'è l'induzione, ma è poco praticabile.
Normalmente una cella frigorifera è composta dalla cella coibentata da condizionare al cui interno viene fissato l'evaporatore e pertanto si devono praticare dei fori per il passaggio dei tubi, indifferentemente dalla tecnologia condizionante (peltier, gas). In alcuni settori il datalogger viene prima del controllore di temperatura, nel senso che la prima richiesta è quella di frigoriferi monitorati, es la conservazione del sangue.
Alcuni controller commerciali prevedono la connessione di rete, ma i sensori nella quasi totalità passivi (NTC) entrano dentro la cella e quindi i fili sono annegati nella schiuma coibentante. Magari chi ti ha chiesto si riferiva proprio a questi controller.