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Sotto la Scocca di i-SHAKE

Come hardware di grado industriale, software Python e Cloud AWS lavorano in sinergia per garantire misurazioni ininterrotte in ambienti ostili.

1. L'Hardware: Costruito per Resistere

Il cuore della Soluzione i-SHAKE è un hardware custom progettato per offrire affidabilità assoluta e misurazioni di precisione. Il dispositivo è ospitato in un robusto case plastico antiurto, certificato IP65 per la protezione contro polvere e getti d'acqua, dotato di flange laterali per un fissaggio sicuro.

Componenti Principali:
  • Unità di Calcolo: Una potente CPU montata su una main board dedicata che gestisce l'array di sensori.
  • Connettività: Una scheda piggy-back gestisce il modulo LTE CAT1 bis. Tutte le antenne (LTE e LoRaWAN) sono ad alto guadagno e completamente integrate all'interno del case, eliminando appendici fragili e migliorando la stabilità del segnale.
  • Alimentazione: Una singola connessione a 220V, protetta da un passacavo a tenuta stagna, alimenta l'intero sistema.

Sulla scocca è presente un'etichetta con un codice QR per il provisioning immediato e un indicatore di stato a LED RGB protetto da una lente stagna laterale.

2. Il Software: Resilienza Autonoma

Il sensore opera in ambienti non presidiati. Per questo, l'architettura software (basata sull'ultima versione di Linux e un applicativo sviluppato in Python) è progettata per essere completamente autonoma e auto-riparante.

Il sistema utilizza le funzionalità di Watchdog del Kernel. Se si verifica un fault software, un'eccezione dell'applicativo o un problema di allocazione della memoria, il Watchdog forza un riavvio sicuro. Se dopo 10 tentativi di riavvio il dispositivo non riesce a connettersi ad AWS, entra in funzione un sistema di "rollback" che ripristina automaticamente l'ultima versione stabile e funzionante del software.

Anche la gestione della rete cellulare (interfacciata via USB con comandi AT per operare in PPP) è autonoma: in caso di disconnessione, dopo un minuto l'applicativo riprogramma il modulo LTE per forzare un nuovo aggancio alla cella. Il firmware è aggiornabile da remoto in modo massivo tramite il servizio OTA (Over-The-Air).

3. Modalità Dati e Gestione Cloud

Una volta installato, il sensore entra in "Modo Dati". All'avvio calcola il rumore di fondo della struttura e il tipo di installazione (parete, pavimento o soffitto), utilizzando queste informazioni per correggere l'influenza della gravità (1g) e ruotare virtualmente gli assi XYZ.

Il sistema può operare in due modalità di registrazione (salvate in formato `.mseed`):

La Tolleranza ai Guasti di Rete: Un processo interno verifica ogni 5 minuti la presenza di dati da spedire al Cloud AWS. I file vengono rimossi dal disco locale solo dopo che il server Cloud ne ha confermato la corretta ricezione. In caso di assenza prolungata del segnale LTE, i-SHAKE continua a registrare localmente senza perdere alcun evento.

Ogni 10 minuti, vengono inviati anche i pacchetti di "Telemetria", che includono: temperatura (CPU, scheda, case), umidità interna, dati della bussola, diagnostica LTE, riavvii e utilizzo di CPU/RAM.

4. Gestione Utenti e Ruoli

La piattaforma Web (accessibile previa registrazione e validazione via email) utilizza un sistema di profilazione gerarchico per garantire sicurezza e privacy:

  • User (Utente Finale): Può visualizzare le dashboard, i report del proprio edificio, gli allarmi e gestire l'installazione "Fai-da-te" del sensore.
  • Collaudatore / Installer: Può aggiungere nuovi edifici, configurare nuovi dispositivi tramite il provisioning AWS, testarli, o sostituire fisicamente l'hardware associandolo a un profilo esistente.
  • Assistenza: Oltre alle funzioni di installazione, può visualizzare lo stato di diagnostica dei sensori e impersonare un cliente (sola lettura) per fornire supporto mirato.
  • Sviluppatore / Admin: Hanno accesso a strumenti avanzati per l'analisi dei log LTE, l'amministrazione dei ruoli utente, la gestione dei dispositivi "orfani" e l'accesso al terminale remoto del sensore per diagnostica profonda.