Friland - Sistema di monitoraggio e controllo per tiny-house off-grid

In sintesi

Sistema integrato di telemetria, controllo e gestione remota per moduli abitativi off-grid (tiny-house mobili) di una startup italiana di turismo esperienziale. Elettronica custom progettata internamente, firmware C/C++ su ESP32, integrazione diretta con inverter, MPPT e accumulo via Modbus TCP, telemetria via 4G a piattaforma IoT cloud. Sei anni di esercizio in produzione: 12 unità ancora operative con l’elettronica originale, su un parco di 20 moduli installati tra Friuli, Toscana ed Emilia.

Cliente

Friland (fri.land), startup di ospitalità nata nel 2019. La prima casetta è stata aperta al pubblico il 12 luglio 2020. Tiny-house mobili distribuite in più regioni italiane, posizionate in contesti naturali isolati e riposizionabili periodicamente. Affitti brevissimi (1-3 notti in media), turn-over frequente, ospiti diversi ogni ciclo. La collaborazione tecnica con il cliente prosegue su base continuativa dal 2018.

Problema

I moduli sono pensati per stare in luoghi remoti senza alcun allaccio: niente rete elettrica, niente acquedotto, niente fognatura. Ogni casetta produce e consuma la propria energia (fotovoltaico + accumulo), gestisce le proprie acque (cisterne separate per acqua pulita, grigie e nere), riscalda, raffrescia, garantisce l’accesso degli ospiti. Senza un sistema centrale di telemetria e controllo, il modello operativo non sta in piedi: un guasto, una batteria scarica o una cisterna piena scoperti all’arrivo dell’ospite significano cancellazione, rimborso e danno reputazionale; allo stesso tempo, mandare un manutentore alla cieca su moduli distribuiti in tre regioni è economicamente insostenibile. Il sistema doveva evitare i disservizi prima che diventassero visibili agli ospiti, e trasformare la manutenzione da reattiva a pianificata.

Soluzione

Architettura su tre livelli, progettata e sviluppata internamente dall’elettronica al cloud.

Elettronica in loco. PCB principale progettata da zero (schematic e layout) basata su ESP32, con catena sensoristica integrata: sensori magnetici su porte e finestre, amperometri analogici, sonde a ultrasuoni per i livelli delle cisterne, sonde di temperatura one-wire, sonde anti-allagamento, flussimetri, e relè per il controllo dei carichi (riscaldamento, raffrescamento, cavi anti-gelo invernali, sistemi di accesso). Telemetria avanzata estratta direttamente dall’inverter via Modbus TCP: stato di carica della batteria, produzione fotovoltaica, stato MPPT, stato inverter, temperature dei componenti, correnti e tensioni. Seconda PCB dedicata a un paper-display nell’area living del modulo, che mostra in tempo reale agli ospiti i consumi (acqua ed energia) e la produzione fotovoltaica del soggiorno - funzione di trasparenza e sensibilizzazione, oltre che di engagement.

Connettività. Router 4G di classe industriale per gestire una LAN protetta interna al modulo; comunicazione MQTT verso cloud. Architettura offline-first: il firmware storicizza localmente la telemetria (campionamento al minuto sulla maggior parte dei valori) e la pubblica in blocco non appena la rete è disponibile, senza perdita dati.

Cloud e operatività. Ingest, storicizzazione, dashboard, regole di alerting e notifiche su piattaforma IoT enterprise Things5. Lo staff Friland riceve in tempo reale segnalazioni sui livelli idrici (categoria di alert più frequente), sullo stato delle batterie, su temperature anomale e su altri eventi rilevanti, e pianifica gli interventi di conseguenza. Tool di campo dedicato in Go per registrare gli interventi eseguiti e tenere traccia dello storico per modulo.

Risultati

• 20 tiny-house installate complessivamente; 12 ancora operative con l’elettronica originale del 2020.
• Sei anni di esercizio continuativo in ambienti remoti, con cicli termici stagionali estremi.
• Posizionamento variabile: le casette si spostano, l’infrastruttura le segue senza riconfigurazione manuale.
• Telemetria al minuto storicizzata in cloud, alert real-time allo staff.
• Manutenzione passata da reattiva a pianificata, con abbattimento delle trasferte non necessarie.

Perché ha funzionato

Un sistema del genere si regge solo se chi lo progetta padroneggia tutto lo stack - dalla scheda elettronica al firmware fino al cloud - perché ogni decisione locale ha conseguenze sull’esercizio anni dopo. La capacità di leggere direttamente l’inverter via Modbus TCP, invece di affidarsi alle API cloud del produttore, ha garantito telemetria a granularità fine, indipendenza dal fornitore e funzionamento continuo anche quando servizi terzi sono indisponibili. L’architettura offline-first è stata progettata dal primo giorno per il contesto reale di esercizio, dove la copertura 4G è discontinua. Sei anni di produzione senza interventi sull’elettronica originale, in ambienti termicamente e meccanicamente ostili, sono la metrica vera della qualità progettuale.