Stazioni Meteo Wireless

Sensori radio domestici per monitorare temperatura, umidità, pressione atmosferica

Questa tipologia di apparati consumer registrato una ampia e crescente diffusione trainata dal basso prezzo di vendita e dalla disponibilità presso le grandi catene di distribuzione, compresi i tradizionali supermercati. Ciò ha moltiplicato gli acquirenti negli anni recenti. Tratto saliente di queste stazioni è di possedere uno o più sensori esterni, connessi all'unità madre tramite collegamento radio a bassa potenza, per la lettura di parametri esterni o comunque in luoghi e/o stanze diverse da dove viene posizionata la parte che integra il display. Ricordiamo che le stazioni meteorologiche hanno come funzione di visualizzare una serie di valori quali la temperatura interna, esterna, l'umidità relativa, la pressione atmosferica, la forza del vento e la sua direzione, la quantità di precipitazioni, le fasi solari e lunari. Alcuni modelli naturalmente mostreranno solo alcune di queste voci, altri più professionali oltre ad avere sensori per il set esteso di parametri integrano la possibilità di interfacciarsi ad uno Smartphone / Tablet / PC per ulteriori elaborazioni come l'andamento storico od anche la strutturazione dei dati per un upload verso altri devices oppure verso Internet.

Le funzionalità smart, riconducibili ad un numero crescente di modelli equipaggiati con moduli Wi-Fi, coinvolgono le stazioni meteorologiche più evolute che in tale contesto entrano a fare parte a pieno titolo nell'ambiente domotico. Questa classe di stazioni meteo offrono interessanti opzioni come, ad esempio, la possibilità di acquisire con lo smartphone le condizioni atmosferiche della propria abitazione quando si è fuori casa e si vorrebbe poter scoprire il miglior momento per attivare l'irrigazione sfruttando devices comandabili in remoto. L'accesso ai dati meteo a distanza è inoltre possibile con un comando vocale, sempre via smartphone ma pure tramite Alexa o Siri grazie alla compatibilità con questi accessori domestici.

Sensori di Stazioni Meteo

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• Banda dei 433 MHz.
  Tipicamente su 2~4 canali selezionabili dall'utente per gestire più unità o per eludere la presenza di interferenze locali. Tra questi canali è quasi sempre presente la frequenza di 433.920 MHz.

• Banda dei 868 MHz.
  Su canali selezionabili dall'utente per gestire più unità oppure autoselezionati dal dispositivo.

• Banda dei 2.4 GHz su rete Wi-Fi.

• Modulazione di tipo ASK oppure FM-AFSK per le bande di 433 e 868 MHz.

• Potenza emessa tipicamente inferiore ai 10 mW.

In linea generale la parte trasmittente dei sensori viene sviluppata per garantire una lunga autonomia della batteria. Il limite dei bassi consumi porta ad avere una potenza RF in antenna assai modesta, la distanza da coprire è difatti al massimo sull'ordine delle decine di metri.

Il ciclo di funzionamento prevede l'invio dei dati in forma di brevi burst, la cadenza può essere la più varia in relazione al sensore ma tipicamente non eccede le 2 trasmissioni al minuto. La velocità nel flusso dei dati è al pari modesta poiché essendo pochi i valori numerici da comunicare, per i modelli operanti unicamente su 433 e 868 MHz ciò consente di minimizzare la larghezza di banda dei segnali a vantaggio della copertura.

Nota pratica: si osservi che la bassa potenza RF, compatibile con il raggio di comunicazione che lega la coppia trasmettitore e ricevitore, porta in ogni caso a rilevare i segnali in banda 433 MHz ad una distanza che non di rado sfiora il chilometro qualora si utilizzi uno scanner di buona sensibilità.

Frequenze radio delle Stazioni Meteo Wireless

Nella sezione Frequenze Italia potete consultare dettagli sulle bande radio utilizzate dalle Stazioni Meteo assieme agli altri servizi attivi sulle medesime porzioni UHF. Questi i collegamenti diretti:

433 MHz 868 MHz 2.4 GHz

I sensori in dettaglio

L'elemento che maggiormente ci interessa è il sensore esterno. Si tratta di un piccolo apparato, solitamente delle dimensioni di pochi centimetri, che integra un rivelatore per uno o più parametri meteo ed un trasmettitore per l'invio dei dati alla console. Da osservare che in tutti i casi si utilizza una comunicazione wireless in modo da essere assolutamente liberi dai cavi, il mercato infatti non è oramai propenso ad accettare soluzioni diverse. Ciò rende la quantità di emissioni provenienti dalle stazioni meteo assai elevata, in sostanza una presenza costante nelle bande LPD. La figura che segue mostra lo schema a blocchi di un generico sensore.

Componenti dei trasmettitori per i sensori meteo wireless

L'acquisizione della temperatura è standard mentre la velocità del vento, sua direzione, ed il pluviometro sono presenti in soli alcuni modelli. Vediamo dunque nel dettaglio il ruolo dei componenti iniziando dai rivelatori di misura. Per la temperatura, il parametro base come detto, si utilizza un apposito circuito integrato che fornisce una tensione già tarata in gradi Celsius oppure Fahrenheit. Per i misuratori del vento le tecnologie possono essere diverse. Dagli accelerometri che reagiscono alla direzione ed alla forza cui vengono sottoposti ai piccoli lettori optoelettronici, entrambi montati su appendici libere di seguire gli spostamenti dell'aria come eliche o rotori. Il misuratore di pioggia sfrutta normalmente un artificio meccanico per quantificare il flusso d'acqua in un dato intervallo temporale.