La grande variabilità dei numerosi fattori fisici, chimici e biologici che caratterizzano in particolare l’ambiente marino, obbliga ad equipaggiare i sistemi progettati per il suo studio e monitoraggio con più tipologie di sensori relativi a differenti discipline, anche al fine di ottimizzare il costo di un’infrastruttura di osservazione sottomarina. Infatti, frequentemente tali sistemi sono equipaggiati con sensori oceanografici (correntometri, sensori CTD), geofisici (sensori di pressione, idrofoni a bassa frequenza, sismometri, tiltmetri, ecc), chimici (sensori di torbidità, ossigeno disciolto, ecc). Inoltre, in siffatti sistemi, sono anche integrati sensori per la misura dei parametri di stato, indispensabili per un corretto funzionamento dei sensori e, più in generale, per il controllo dello stato di tutta l’elettronica presente. Gran parte di questi sensori utilizza una comunicazione digitale di tipo seriale (TTL, RS-232, RS-422, RS-485, …) connessi a sistemi di gestione/acquisizione che hanno a disposizione diverse porte seriali per consentire l’integrazione della sensoristica necessaria allo svolgimento della propria missione. In fase di progettazione del sistema globale, dopo aver identificato i sensori da utilizzare, si procede ad uno studio del protocollo di comunicazione relativo ad ognuno dei sensori componenti il sistema. In tale fase bisogna comprendere quali comandi inviare al particolare sensore (ad esempio, di lettura), e in che formato verrà restituita la misura desiderata. A seconda della configurazione scelta, poi, bisognerà implementare, tramite software/firmware, dei drivers specifici per consentire il corretto funzionamento del sensore all’interno del sistema (configurazione) e l’acquisizione dei dati di misura (funzionamento). Durante il processo di integrazione di un sensore all’interno di un sistema di misura complesso, viene normalmente sviluppato un driver ad-hoc come modulo del software di controllo. Il driver ha la funzione di creare un’interfaccia in grado di mascherare il protocollo proprietario ed ottenere dei dati nel formato richiesto. Tale operazione richiede l’implementazione, all’interno del software, di driver specifici per ogni dispositivo. Tutto questo limita notevolmente la flessibilità di un sistema di osservazione multi-parametrico in quanto l’eventuale aggiunta di un nuovo sensore o, semplicemente, il riposizionamento di un altro tipo di sensore già presente su una porta seriale differente, comporta l’aggiornamento di tutto il software/firmware di controllo. Inoltre, un approccio di questo tipo rende minima la portabilità di eventuali drivers già realizzati che dovrebbero comunque essere ricompilati ed adattati ad eventuali nuovi sistemi, in special modo quando si decide di passare ad un’altra piattaforma hardware. Nell’ambito della gestione di osservatori da fondo marino, l’esigenza di semplificare l’uso di sensori di tipologia differente e giungere ad una standardizzazione è stata sempre molto sentita e sono state proposte varie possibili soluzioni. Ad esempio, lo “Smart Ocean Sensor Consortium” (SOSC) raggruppa produttori ed utenti di sensori oceanografici al fine di migliorare l’affidabilità, l’utilità e la convenienza delle reti di sensori attraverso lo sviluppo e la promozione di interfacce e protocolli standard. In particolare il SOSC ha proposto un protocollo denominato PUCK (Programmable Underwater Connector with Knowledge), originariamente sviluppato dal Monterey Bay Aquarium Research Institute [O’Reilly & Reed, 2012]. PUCK definisce un protocollo di comunicazione seriale, di tipo RS-232, ed Ethernet per rendere standard le operazioni di comunicazione e memorizzazione dei dati ottenuti da strumenti digitali. Questo protocollo, memorizzando fisicamente informazioni dello strumento nello strumento stesso, consente di automatizzare le operazioni di installazione, configurazione e funzionamento del relativo sensore. In particolare, PUCK contiene informazioni standard sullo strumento, una sua descrizione (metadata), il codice del driver ed altre informazioni utili ad un sistema esterno. Quando un dispositivo “PUCK-Enabled” viene collegato ad un computer host questo può reperire informazioni sull’identità del sensore direttamente dal formato PUCK e predisporsi quindi al funzionamento selezionando il driver adatto al fine di interpretare ed eseguire il parsing dei dati da esso provenienti. La seguente tabella descrive in modo schematico i vantaggi e gli inconvenienti relativi all’utilizzo del protocollo PUCK.