Metriful MS430: la soluzione domotica ideale per il monitoraggio ambientale

Metriful MS430 è un sistema intelligente di monitoraggio per ambienti interni, dotato di interfaccia compatibile con I2C. Il dispositivo si presenta come una scheda con un cluster di sensori intelligenti a bassa potenza, ideale quindi per applicazioni low-power, alta precisione e accuratezza di misurazione. Il sistema utilizza un software open source ed esegue la misurazione e il monitoraggio di ben diciotto variabili ambientali, tra le quali temperatura, qualità dell'aria, livelli di luce, umidità e suono. 

Introduzione

Nell'ecosistema delle applicazioni IoT (Internet of Things) e della sensoristica, l'automazione, la domotica e lo smart monitoring con sensori ambientali sono senza dubbio ambiti applicativi in costante crescita, con soluzioni sempre più affidabili e performanti per il rilevamento dei dati ambientali. La scheda Metriful MS430 consente il monitoraggio dell'ambiente interno con misurazioni di diverse grandezze, inoltre, è compatibile con sistemi host come Arduino, Raspberry Pi, ESP8266 ed ESP32, ed è adatta per sistemi a 3.3 V e 5.0 V, nel pieno rispetto della Direttiva RoHS. L'MS430 permette di configurare l'ambiente in modo automatizzato, una efficiente gestione dei sensori, unitamente alla possibilità di analizzare i dati on-board mediante algoritmi intelligenti, fornendo i dati necessari per effettuare valutazioni sulle condizioni ambientali e poterle di conseguenza ottimizzare.

CARATTERISTICHE E FUNZIONALITA' DELLA SCHEDA

Nella Figura 1 sono indicati i singoli sensori e le loro relative posizioni sulla scheda a circuito stampato MS430. Sono altresì indicate le dimensioni complessive della scheda e la posizione dei fori di montaggio. Per quanto concerne l'ingombro, fattore sempre critico per questo tipo di applicazioni, la scheda risulta molto compatta, ha infatti una dimensione complessiva di 37.5 mm x 23.4 mm x 3.1 mm.

Entrando nel dettaglio, il sistema consente:

• Monitoraggio dell'ambiente interno con misurazioni di diversi parametri ambientali 

• Compatibilità con sistemi host Arduino e Raspberry Pi

• Configurazione automatizzata e gestione continua dei sensori

• Analisi dei dati on-board utilizzando algoritmi intelligenti

Figura 1. Posizionamento dei sensori sulla scheda

 

Pin number Label Min. voltage Max. voltage Description
1 VIN 3.7 6.0 Power input if no 3.3 V supply is available. Leave unconnected if VDD is used.
2 VDD 3.3 3.3 Power input for 3.3 V supply. Leave unconnected if VIN is used.
3 GND 0 0 0 V ground
4 VPU 3.3 5.0 Pull-up voltage input. Apply the host system voltage.
5 SCL 0 VPU Two-wire interface (I2C compatible) clock input
6 SDA 0 VPU Two-wire interface (I2C compatible) data input/output
7 LIT 0 VPU Light interrupt signal output (optional)
8 SIT 0 VPU Sound interrupt signal output (optional)
9 RDY 0 VPU READY signal output
10 PRT 0 5.0 PPD42 particle sensor signal input (optional)

Tabella 1. Collegamenti della scheda e tensioni nominali in condizioni di utilizzo (Fonte: Datasheet MS430)

I tipi di variabili ambientali misurate dall'MS430, su richiesta o pianificate in modo automatico, sono:

  • Qualità dell'aria
  • Inquinamento da composti organici volatili
  • Temperatura
  • Pressione dell'aria
  • Umidità
  • Rumore 
  • Bande di frequenza del suono
  • Particelle d'aria (con sensore secondario)
  • Illuminamento 
  • Livello di luce bianca

Oltre alla semplicità di collegamento a molti dispositivi, è possibile collegare l’MS430 anche a IFTTT, Home Assistant o diverse altre piattaforme cloud IoT, ed inviare in tal modo i dati a un account di archiviazione cloud Internet of Things (IoT). Il modulo sensore elettronico MS430 di Metriful risulta essere quindi altamente flessibile e ricco di funzionalità: invio di dati allo storage IoT nel cloud, visualizzazione dei dati online, utilizzo dell'interfaccia Home Assistant per attivare le automazioni domestiche, interfaccia IFTTT per ricevere avvisi e-mail, server di pagine web personalizzati per ospitare i dati ambientali.

L'hosting cloud IoT è disponibile in tutto il mondo da molti provider, alcuni dei quali offrono account gratuiti con limiti di archiviazione o accesso per scopi non commerciali. L'esempio di registrazione del cloud IoT offre una scelta di due provider, Tago.io (Tago cloud) e Thingspeak.com (Thingspeak cloud).

Figura 2. Visualizzazione di dati ambientali con il provider Tago

Con graph_web_server i dati memorizzati sull'host possono essere visualizzati su una pagina web mediante l'utilizzo di una serie di grafici creati con una libreria javascript Plotly. È possibile accedere alla pagina da altri dispositivi sulla rete domestica mediante i loro browser Internet, come alternativa locale all'utilizzo di un servizio IoT cloud. Un pulsante presente sulla pagina Web consente di scaricare i dati memorizzati come file di testo CSV, che può essere aperto con le classiche applicazioni di fogli di calcolo. 

Figura 3. Visualizzazione di dati ambientali con Graph Web Server

I dati del sensore possono essere inviati anche a un'installazione di Home Assistant sulla rete domestica.

Figura 4. Schermata Home Assistant

E' possibile reperire ulteriori utili risorse per lo sviluppo del proprio progetto con Metriful sul repository GitHub: www.github.com/metriful/sensor sul quale sono descritte istruzioni dettagliate del setup dell'hardware, esempi e codice demo per iniziare subito con l'utilizzo di MS430 anche con Arduino, Raspberry Pi, ESP8266 ed ESP32.

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