Progettazione e Implementazione di un Gateway TCP-UART per Comunicazione Acustica USBL su ESP32

Underwater robotic systems often rely on acoustic communication when wired or radio-frequency links are impractical. This thesis addresses the integration of an existing robotic platform with a USBL acoustic modem without requiring changes to the robot software. To this end, an ESP32-based TCP-UART gateway was designed and implemented in MicroPython. The proposed solution handles asynchronous communication on both interfaces through tasks and queues, converts serial payloads into modem AT commands, decodes modem notifications, and enforces the payload-size constraint. Functional tests showed that the system initializes the communication interfaces correctly, forwards payloads in both directions, and restores the modem connection after network interruptions.

I sistemi robotici subacquei ricorrono spesso alla comunicazione acustica quando i collegamenti cablati o a radiofrequenza risultano impraticabili. Questa tesi affronta l’integrazione di una piattaforma robotica esistente con un modem acustico USBL, senza richiedere modifiche al software del robot. A tale scopo, è stato progettato e implementato in MicroPython un gateway TCP-UART basato su ESP32. La soluzione proposta gestisce la comunicazione asincrona su entrambe le interfacce mediante task e code, converte i payload seriali in comandi AT del modem, decodifica le notifiche ricevute e rispetta il vincolo sulla dimensione massima dei payload. I test funzionali hanno mostrato che il sistema inizializza correttamente le interfacce di comunicazione, inoltra i payload in entrambe le direzioni e ripristina la connessione al modem dopo eventuali interruzioni.