Smart Pebble

Underwater RFID

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Le attività di ricerca

Il sistema Smart Pebble nasce nel 2008 da una collaborazione fra il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Siena e il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa riguardante l’impiego della tecnologia RFID per il tracciamento di ciottoli utilizzati nella realizzazione di ripascimenti di spiagge artificiali grossolane antistanti. Il progetto si caratterizza per essere stato il primo esperimento di utilizzo della tecnologia RFID applicata alla ricerca sull’ambiente costiero anche per quanto riguarda la spiaggia sommersa.

L’RFID (acronimo di Radio Frequency IDentification – identificazione a radiofrequenza) è una delle più comuni tecnologie di identificazione automatica ed è ad oggi impiegato in numerosi settori applicativi, dal tracciamento industriale al controllo degli accessi. Con il termine RFID si indica tuttavia tutta una serie di sistemi differenti, tutti operanti tramite trasmissione radio, ma operanti a frequenze differenti e di conseguenza con differenti utilizzi e prestazioni.

Il sistema si basa sulla realizzazione dei cosiddetti “Ciottoli Intelligenti”, realizzati l’inserimento all’interno dei ciottoli di un transponder RFID passivo a bassa frequenza, il quale permette il ritrovamento e l’identificazione del ciottolo sia in ambiente subaereo che marino fino a circa 50 cm di profondità per mezzo di un Reader disegnato ad hoc e in grado di operare tramite un particolare accorgimento tecnologico anche sott’acqua. Le posizioni di rinvenimento successivo sono sempre registrate con il GPS rendendo in questo modo possibile ricostruire il movimento e l’entità di spostamento dei ciottoli nei dati periodi di tempo considerati. Inoltre, tramite il recupero del ciottolo stesso è anche possibile analizzarne le variazioni morfologiche studiandone così il tasso di abrasione.

La tecnologia Smart Pebble è stata utilizzata con successo negli anni sulle spiagge di Marina di Pisa e di Portonovo, presso Ancona. Nei prossimi mesi si prevde di realizzare un esperimento nella città di Nizza, in Francia, nella spiaggia antistante la celebre Promenade des Anglais.

Pubblicazioni

Benelli, G., Pozzebon, A., Raguseo, G., Bertoni, D., Sarti, G., “An RFID based system for the underwater tracking of pebbles on artificial coarse beaches”. Proceedings of SENSORCOMM 2009, The Third International Conference on Sensor Technologies and Applications, pp. 294-299, Athens, Greece, 18-23 June 2009
Bertoni, D., Sarti, G., Benelli,G., Pozzebon, A., Raguseo, G., “Radio Frequency Identification (RFID) technology applied to the definition of underwater and subaerial coarse sediment movement”. Sedimentary Geology, Volume 228, Issues 3-4, pp. 140-150, Elsevier, July 2010
Benelli, G., Pozzebon, G., Bertoni, D., Sarti, G., “An analysis on the use of LF RFID for the tracking of different typologies of pebbles on beaches”. Proceedings of IEEE RFID/TA 2011, IEEE International Conference on RFID-Technologies and Applications, Sitges, Spain, 15-16 September 2011
Bertoni, D., Sarti, G., Benelli,G., Pozzebon, A., Raguseo, G., “Transport trajectories of “smart” pebbles on an artificial coarse-grained beach at Marina di Pisa (Italy): Implications for beach morphodynamics”. Marine Geology, Elsevier, September 2011
Bertoni, D., Sarti, G., Benelli, G., Pozzebon, A., “In situ abrasion of marked pebbles on two coarse-clastic beaches (Marina di Pisa, Italy)”. Italian Journal of Geosciences, GeoScienceWorld, v. 131 no. 2, pp. 205-214, June 2012
Benelli, G., Pozzebon, A., Bertoni, D., Sarti, G., Ciavola, P., Grottoli, E., “An analysis of the performances of Low Frequency cylinder glass tags for the underwater tracking of pebbles on a natural beach”. Proceedings of RFID 2012, The Fourth International EURASIP Workshop on RFID Technology, Torino, Italy, 27-28 September 2012
Benelli, G., Pozzebon, A., Bertoni, D., Sarti, G., “An RFID-based toolbox for the study of under- and outside-water movement of pebbles on coarse-grained beaches”. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 5, pp. 1474-1482, October 2012
Bertoni, D., Grottoli, E., Ciavola, P., Sarti, G., Benelli, G., Pozzebon, A. “On the displacement of marked pebbles on two coarse-clastic beaches during short fair-weather periods (Marina di Pisa and Portonovo, Italy)”, Geo-Marine Letters, 33 (6), pp. 463-476, 2013
Benelli, G., Pozzebon, A., “RFID Under Water: Technical Issues and Applications”. In Radio Frequency Identification from System to Applications, Chapter 18, pp. 379-396. Intech, June 2013
Pozzebon, A., Bertoni, D., “A Wireless Waterproof RFID reader for marine sediment localization and tracking”. Proceedings of IEEE RFID/TA 2014, IEEE International Conference on RFID-Technologies and Applications, Tampere, Finland, 08-09 September 2014
Grottoli, E., Bertoni, D., Ciavola, P., Pozzebon, A. “Short term displacements of marked pebbles in the swash zone: Focus on particle shape and size”, Marine Geology, 367, pp. 143-158, 2015
Bertoni, D., Sarti, G., Grottoli, E., Ciavola, P., Pozzebon, A., Domokos, G., Novák-Szabó, T. (2016). “Impressive abrasion rates of marked pebbles on a coarse-clastic beach within a 13-month timespan”. Marine Geology, 381, pp. 175-180, 2016
Diet, A., Le Bihan, Y., Conessa, C., Alves, F., Grzeskowiak, M., Benamara, M., ... Pozzebon, A. “LF RFID chequered loop antenna for pebbles on the beach detection”, In 2016 46th European Microwave Conference (EuMC), pp. 41-44, London, United Kingdom, 4-6 October 2016
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