RECHERCHE & DÉVELOPPEMENT

Éclairage public connecté

Étude de faisabilité d'un réseau de capteurs sans-fils installé en rétrofit pour la gestion des parcs d'éclairages publics.

La société SIG-Image conçoit des logiciels pour gérer des données à références spatiales dans le secteur public.

Parmi sa gamme de produits, GEO.lux permet aux utilisateurs de gérer les interventions sur leurs lampadaires et donc de faire de la maintenance préventive, systématique et prévisionnelle. Le projet de SIG-Image serait d’étendre ces fonctionnalités à la maintenance conditionnelle basée sur la surveillance de paramètres significatifs de leur fonctionnement.

Version nomade du logiciel GEO.Lux
Version nomade du logiciel GEO.Lux. Source : SIG-Image, geolux.fr

Activités menées

Je suis intervenu pour réaliser une conception préliminaire du système puis pour en étudier la faisabilité technique et économique. Ce projet a fait l'objet de mon mémoire de fin d'études intitulé "Preuve de concept d’un projet d’éclairage public connecté par un réseau de capteurs sans-fils" avant que je poursuive sa réalisation en CDD.

Méthodologie et outils

Le processus de R&D visait le franchissement de trois étapes clés : 1) l’exploration et l’analyse, 2) la formulation du concept et 3) la preuve de concept qui mène au développement du produit. Sachant qu'à chaque étape, un retour à une phase d’exploration et d’analyse est possible.

Le projet comportait une large part de recherche documentaire et d'analyse (coûts, cycle de vie, environnement direct) en association d'une démarche expérimentale sur banc d'essai et prototype. J'ai investigué en particulier le champ de recherche des réseaux de capteurs sans fils ou WSN (Wireless Sensor Networks) pour définir un maximum de spécifications.

La conception préliminaire a été développée sous la forme de propositions de solutions, en recueillant des éléments comparatifs et en réalisant des choix déterminé par un processus d’évaluation-comparaison.

Nous avons ensuite travaillé en équipe avec un étudiant de l'ESTIA pour réaliser un prototype et un banc d'essai permettant de valider la faisabilité technique du projet.

Réalisation d'un prototype fonctionnel mesurant l'éclairement lumineux au niveau de mâts de lampadaires. Photo du boitier à gauche. 
                    CAO FreeCAD et moniteur Arduino à droite.
Réalisation d'un prototype fonctionnel mesurant l'éclairement lumineux au niveau de mâts de lampadaires. Photo du boitier à gauche. CAO FreeCAD et moniteur Arduino à droite.

Les expérimentations en laboratoire ont consisté à reproduire les systèmes dans un environnement contrôlé approximant l'environnement réel. Le but étant d'observer l'impact de différents facteurs maîtrisés sur les paramètres observables.

Thème Facteurs maitrisés Paramètres observables
Communication Cycle d’activité
Routage des données
Fréquence d’envoi
Taille des trames
Débit de données
Coût énergétique d’un transfert de données
Temps de remontée d’un message
Taux d’erreur
Acquisition Lumière reçue par le capteur (position et intensité)
Type de capteur
Valeurs des résistances
Gain d’amplification
Entendue de mesure
Sensibilité
Précision
Consommation
Taille de la donnée
Fiabilité dans le temps
Réponse Lumière ambiante dans la zone d’expérimentation
Lumière émise par les lampes
Nombre de pannes
Fréquence d’acquisition des données
Taille de la base de données
Fiabilité du diagnostic
Réactivité

Résultats

Le banc d'essai et le prototype ont permis de valider la faisabilité technique du projet. Différents rapports d'état de l'art, de conception et de stratégie ont permis à l'entreprise de poursuivre le projet à mon départ.

Si vous avez besoin d'aide sur un projet similaire, n'hésitez pas à me contacter.

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