CubeProbe — AquaCube
Una boa galleggiante che misura la temperatura dell'acqua e la trasmette per chilometri via LoRa Mesh, alimentandosi da sola col sole. La seconda sonda dell'ecosistema CubeProbe.
- Ambito
- Elettronica, reti e IoT
- Periodo
- Anno scolastico 2025/2026
- Stato
- Concluso, valutato dai professori
- Team
- BlackCubes · progetto GET4STREAM
- Il mio ruolo
- Ideazione, architettura di rete, firmware e coordinamento
Cosa fa
AquaCube è una boa galleggiante per il monitoraggio di fiumi, laghi e specchi d'acqua. Misura la temperatura dell'acqua a contatto diretto, in immersione, e trasmette il dato a distanze nell'ordine delle decine di chilometri senza bisogno di copertura telefonica, appoggiandosi a una rete radio decentralizzata.
È la seconda sonda di CubeProbe, dopo AirCube: stessa idea di fondo, ambiente completamente diverso — e i problemi che nascono quando l'elettronica deve stare in acqua per settimane.
Perché due ESP32
La sonda monta due microcontrollori, e ognuno fa una cosa sola. Il primo legge il sensore, elabora la misura in locale e la passa via seriale al secondo. Il secondo esegue il firmware Meshtastic e si occupa solo della radio: trasmissione LoRa e instradamento dei pacchetti nella rete mesh.
Separarli significa che la parte di rete può restare in ascolto e ritrasmettere pacchetti di altri nodi senza mai interferire con la lettura dei sensori. Ogni AquaCube non è solo una sonda: è anche un ripetitore per le altre, e la rete si ripara da sola se un nodo cade.
Autonomia ed elettronica in acqua
La boa non ha cavi e non si ricarica a mano: quattro pannelli solari ricaricano una batteria al litio durante il giorno, e fra una misura e l'altra l'ESP32 entra in deep sleep. È questa combinazione, non la capacità della batteria, a rendere possibile lasciarla in acqua a lungo.
- Vano elettronico stagno IP68: sott'acqua non esistono seconde possibilità
- Piombi stabilizzatori sul fondo, per tenere la boa verticale anche con onde e corrente
- Portata radio oltre i 10 km con meno di 50 mW di consumo in trasmissione
Il percorso del dato
Dalla misura al grafico il dato attraversa cinque passaggi, e nessuno di questi dipende dalla copertura telefonica sul posto:
| 1. Sonda | AquaCube legge la temperatura in immersione |
|---|---|
| 2. Rete | LoRa Mesh (Meshtastic), instradamento fra i nodi |
| 3. Ricevitore | Heltec V4 come gateway della rete |
| 4. Cloud | MQTT verso il database remoto |
| 5. Visualizzazione | Dashboard Grafana |
Cosa manca ancora
La sonda oggi misura solo la temperatura. Il progetto è nato fin dall'inizio per crescere: sensore di pH, profondità, GPS, torbidità, salinità e ossigeno disciolto sono i passi successivi, insieme all'estensione della mesh per coprire più territorio.
Scheda tecnica
| Microcontrollori | Doppio ESP32 (sensori + rete) |
|---|---|
| Sensore | Temperatura dell'acqua, in immersione |
| Radio | LoRa 868 MHz, firmware Meshtastic |
| Portata | Oltre 10 km, meno di 50 mW |
| Alimentazione | Batteria Li-Ion + 4 pannelli solari |
| Risparmio energetico | Deep sleep fra una misura e l'altra |
| Struttura | Boa galleggiante, vano IP68, piombi stabilizzatori |
| Dati | MQTT verso database remoto, dashboard Grafana |
Un progetto BlackCubes
BlackCubes è il team che ho fondato con alcuni compagni di classe per portare a termine insieme i progetti che la scuola ci assegna ogni bimestre. Ne sono il coordinatore: l'idea, il nome del team e la parte più impegnativa di ogni progetto sono sempre stati miei, ma il lavoro — e il merito — restano di squadra.
La versione originale di questo progetto, insieme agli altri realizzati dal team, è su blackcubes.it.
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