La Revue 3EI - N°96 - avril 2019 : Réseaux à faible consommation et longue portée - CultureSciences de l'Ingénieur

La Revue 3EI - N°96 - avril 2019 : Réseaux à faible consommation  et longue portée

La Revue 3EI est un outil de communication du Cercle SI-01 (relation enseignement-industrie-recherche dans le domaine de l'Enseignement de l'Electrotechnique et de l'Electronique Industrielle) de la SEE, destinée aux professeurs ou industriels concernés par l'enseignement de l'électrotechnique et de l'électronique industrielle.

Sommaire :

• p. 2   Éditorial

Thème 1 : Réseaux à faible consommation et longue portée

• p. 3   Réseaux très basse consommation, longue portée, bas débit, l’exemple de LoRaWAN Anthony JUTON, ENS Paris Saclay
• p. 11 Réseaux longue portée, très basse consommation et bas débit. Application pédagogique, supervision de batteries Anthony JUTON¹, Julien WARENGHEM², Moez EZZERELLI², Fabien GUILLARD³ ; ¹ENS Paris Saclay, ²Polytech Paris-Sud, ³SNCF, Rennes
• p. 16 Mise en œuvre des réseaux longue portée, très basse consommation et bas débit dans la supervision de la ville de Paris Anthony JUTON¹, Corentin PRESVOTS¹, Erwan JACOB², Olivier DE MONTALEMBERT² ;  ¹ENS Paris Saclay, ²EIFFAGE Energie Systèmes, Vélizy-Villacoublay
• p. 22 Géolocalisation dans un réseau LoRaWAN Wafae BAKKALI^1,2, Michel KIEFFER¹, Massinissa LALAM², Thierry LESTABLE² ; ¹CNRS-CentraleSupelec-Université Paris-Sud, ²SAGEMCOM, Rueil-Malmaison
• p. 29 Le réseau Sigfox et l’internet des objets (IoT) Aurélien LEQUERTIER, SIGFOX, Paris

Hors thème

• p. 35 Perturbations engendrées sur les réseaux par les fours à arc alternatifs Jacques COURAULT, Ingénieur retraité, ALSTOM-CEGELEC
• p. 49 Détermination des modes de conduite des véhicules électriques dans des conditions réelles par des méthodes de classification Mohamed BEN-MARZOUK^1,2, Guy CLERC¹, Serge PÉLISSIER², Ali SARI¹, Pascal VENET¹ ; ¹Ecole Centrale, Lyon, ²IFSTTAR, Lyon-Bron
• p. 55 Enjeu du bio-encrassement des systèmes de récupération des énergies marines renouvelables : état de l’art sur les impacts et sur la prévention Hosna TITAH-BENBOUZID, Mohamed BENBOUZID CNRS, Université de Bretagne Occidentale, Brest
• p. 69 Stage CERPEP : L’éolien en LGT et LP Aï Lan BUI VAN, Jean-Michel GAY, Jean-Philippe ILARY, Jean MEUNIER Lycée Jules FERRY, Versailles

Éditorial :

L’internet des objets pénètre peu à peu notre vie de tous les jours. Les mots clés de « big data », « intelligence artificielle », « Internet des Objets » (IOT) se retrouvent régulièrement dans l’espace médiatique. Des millions d’objets connectés par différents protocoles transmettent un nombre impressionnant de données, permettant d’optimiser le fonctionnement de systèmes complexes (circulation routière, équilibre production-consommation des réseaux électriques, suivi en temps réel des flottes de véhicules comme les vélos ou trottinettes en libre-service…). Pour fixer un ordre de grandeur, on peut citer le cabinet Gartner qui prévoit 20 milliards d’objets connectés en 2020. Ce numéro de la revue 3EI va donc s’intéresser aux réseaux qui sous-tendent le développement de l’IOT et particulièrement les réseaux basse consommation, longue portée, en insistant sur les projets réalisables avec nos étudiants à différents niveaux de formation.

Thème : Réseaux à faible consommation et longue portée

L’introduction du thème nous est proposée par Anthony Juton de L’ENS Paris-Saclay. Après un panorama des différents réseaux utilisés pour collecter les données des objets connectés, il nous présente les caractéristiques des réseaux basse consommation, longue portée (LPWAN) et plus particulièrement celles du LoRaWAN.

M. Juton et des étudiants de Polytech Paris-Sud, nous exposent dans un second article un premier exemple d’application de l’apport du réseau LoRa pour l’optimisation d’un service proposé dans la gare SNCF de Rennes ; la gestion des batteries des rampes d’accès qui permettent d’installer des personnes en situation de handicap à bord des trains.

L’article suivant présente un projet de plus grande échelle puisque celui-ci vise à déployer des objets connectés (5500 à ce jour) sur les réseaux connectés basse consommation LoRa et Sigfox sur les bâtiments du parc municipal de la ville de Paris. En effet, la capitale française, très active en matière de climat, a lancé début 2016 dans le cadre de son Plan Climat Air Énergie un très grand projet de supervision énergétique des bâtiments. Le projet, qui se terminera en 2020, a pour objectif une diminution de 30% de de la consommation énergétique du parc municipal.

Un des défis majeurs que doivent relever les développeurs de l’IOT concerne la géolocalisation. M. Bakali et son équipe présentent une approche exploitant un filtre de Kalman étendu, afin de géolocaliser des objets dans un réseau de type Low Range Wide Area Networks (LoRaWAN). Les résultats expérimentaux obtenus lors d’une campagne de mesure permettent d’évaluer la précision de localisation qu’il est possible d’atteindre dans ce type de réseau en employant une approche simple.

Pour supporter le développement de l’IOT, il faut disposer d’une solution de connectivité mondiale, économique et très peu consommatrice en énergie. Le dernier article du thème présente les très nombreuses applications offertes par l’utilisation de la technologie Sigfox pour l’optimisation des processus industriels et dans le développement économique, social et environnemental.

« Hors thème »

L’article de M. Courault fait suite à sa présentation des fours à arc publié dans le numéro 95 de la revue 3EI. Il s’intéresse aux perturbations engendrées par ces installations sur les réseaux électriques.

L’équipe lyonnaise représentée par M. Ben-Marzouk, nous présente les différentes techniques utilisées pour analyser et classifier les données et les différents modes d’usages des véhicules électriques afin d’étudier le vieillissement de leurs batteries.

De nombreuses innovations permettent aujourd’hui d’extraire l’énergie des mers. Toutefois, le milieu marin est aussi et surtout un milieu biologique complexe et les organismes marins peuvent venir perturber les systèmes de récupération d’énergie. L’équipe de l’UBO de M. Benbouzid nous offre un état de l’art exhaustif sur ce domaine encore mal connu.

Pour terminer ce numéro déjà bien riche, les collègues du lycée Jules Ferry de Versailles nous exposent le contenu du stage CERPEP sur « l’éolien en LGT et LP », auquel les enseignants de l’éducation nationale peuvent s’inscrire.

Bonne lecture
Le Comité de Publication de La Revue 3EI

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