Le serveur Loggernet du LTHE : recueil et mise à disposition de mesures

télétransmises

C. Aubert, J.P. Laurent, H. Denis, P. Juen, W. Nechba

LTHE, Grenoble

Séminaire équipe du LTHE

La télétransmission de données au LTHE: contexte De nombreuses stations de mesures réparties en France ou à l’étranger, intégrées dans des observatoires et divers projets internationaux.

ZAA Vercors

ORE Draix Bléone

AMMA-CATCH Bénin

Hymex Floodscale

Glacioclim Bolivie

SAJF

Accès parfois difficile

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Types de mesures réalisées très diverses

– Météo, Flux, humidité des sols

– Hydrologie : limnimètres, piézomètres, turbidimètres...

Différents types de centrales d’acquisition

- Les centrales d’acquisition Campbell

-> CR1000, CR800…

- Les sondes de pression autonomes

-> OTT (Ecolog500)

La télétransmission de données au LTHE: contexte

Mise en place d’un système de télétransmission et

d’un serveur de données 3

Fin 2013

9 stations télétransmises au laboratoire:

- 8 stations en GSM

- 1 station reliée au réseau informatique du laboratoire

Un ordinateur installé dans le bureau du PELT pour la récupération des données: - Logiciel Loggernet - Copie quotidienne des données sur K: - Graphiques intégrés au site web du LTHE

En 2013

Evolution du système: mise en place du projet Loggernet

- Evolution des technologies de télétransmission (vers la GPRS / 3G, WIFI)

- Mise en place d’un serveur de données sécurisé

- Gestion du flux de données

- Stockage et sauvegarde automatique des données

- Visualisation des données par l’intermédiaire de graphiques

Pas accessible depuis l’extérieur

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Un serveur dédié intégré au VLAN-Serveur du LTHE installé début 2014 (zone DMZ) -> Windows serveur 2007 -> Logiciel Loggernet de Campbell Scientific (stations Campbell) -> Un serveur FTP -> point technique: ouverture de ports spécifiques à l’UJF (20, 21, 6785, 6786)

Stockage des données en locale sur le serveur et accessible: -> en interne sur K:\loggernet (à tous) -> à l’extérieur (accès FTP) Sauvegarde des données: 2 fois par semaine sur le serveur sauvegarde Visualisation: -> Site intranet pour le contrôle qualité, indicateurs d’alarme

-> Site web du laboratoire

Le serveur Loggernet

Mis en place avec la collaboration du service informatique (P. Juen et W. Nechba) 5

Le logiciel Loggernet de Campbell Scientific

• Configurable pour se connecter sur des stations (Campbell) par toutes les méthodes possibles

• Séquence le relevé automatique des données et gère les flux en cas d’incidents de communication

• Fournit des outils de visualisation

Actuellement : 18 stations de mesure Campbell 2 sondes autonomes OTT

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Réseau de stations relevées par le serveur

OHM-CV HYMEX

ZAA

ZABR

Arve

Draix-Bléone

AMMA-CATCH

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Télétransmission des données: différentes technologies

GSM data

ZAA

Gerland Rencurel

Darbounouse

Lautaret

Galabre Hydro

Galabre Météo

Draix-Bléone GSM data

3G Parsivel Pradel

Parsivel Montredon

Parsivel Valescure

GPRS

Alès STEF VDB

Internet

HYMEX

Claduègne

Gazel GPRS

GPRS

Sonnant d’Uriage

NPA Flégère

GPRS

Arve

Bénin

GPRS

8

Filaire Isère campus

Météo OSUG B

Pare-feu UJF

Serveur Loggernet

Télétransmission des données: visu serveur

Visualisation facile et immédiat du transfert des stations d’acquisition Campbell

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La télétransmission: le matériel

Le matériel: - Un modem (ici le fastrack Xtend de sierra wireless) - alimentation 12V - faible consommation ~ 2.5W en émission Courant de veille = 4mA - Une antenne Antenne directionnelle Yagi à gain +11dB - Un câble de liaison série (connexion à la centrale d’acquisition) - Un abonnement M2M (Machine to Machine)

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GSM-DATA (2G): - Norme numérique pour la téléphonie mobile - Réseau commuté: circuit établi pendant toute la durée de la communication

entre les 2 extrémités emprunte le RTC téléphonie fixe. - Débit maximal 9.6kBit/s

GPRS (2.5G): - Evolution du GSM, utilisation des mêmes antennes relais - Transmission par paquet (facturation par rapport au volume de données échangées plutôt que par

rapport au temps de connexion)

- Utilisation du réseau IP (chaque appareil connecté obtient une adresse IP) - Débit maximal 171.2kBit/s

Les évolutions - EDGE -> 2.75G (384 kbit/s) - UMTS -> 3G / 4G (~2Mbit/s)

Les normes de téléphonie mobile

Modem RTC

RTC

11

Le GPRS

Le modem obtient une adresse IP dynamique de type: - Publique : visible par tous depuis internet - Privée : classes d’adressage d’un réseau privé, souvent derrière un firewall, non accessible depuis internet

Principe de fonctionnement: avec une adresse IP publique

3

Le logiciel loggernet

appelle la CR1000

distante avec son

nom de domaine

(xxx.dyndns.org).

->flux entrant

Lorsque le modem se

connecte au réseau, le

fournisseur attribue une

adresse IP publique au

modem.

1 2

La CR1000 fait

correspondre son

adresse IP publique à

un nom de domaine

fixe sur dyndns.org

(xxx.dyndns.org)

4

La CR1000 distante envoie

ses données au serveur du

laboratoire

Internet

Pare-feu UJF

Serveur loggernet

du LTHE

Centrale

CR1000 Modem

C’est l’APN (access point name) du FAI qui détermine le type d’adresse obtenu

12 Par exemple: 92.14.123.55 <-> sonnant.dyndns.org

Le GPRS

Principe de fonctionnement: avec une adresse IP privée

Lorsque le modem se

connecte au réseau, le

fournisseur attribue une

adresse IP privée

1

4

La CR1000 transfert ses

données au serveur du

laboratoire

Internet

2

La CR1000 initie la

communication

avec le serveur

Serveur loggernet

du LTHE

Centrale

CR1000 Modem

Pare-feu UJF

3

Le logiciel loggernet

reconnait la station

distante, la connexion

est établie.

La distinction entre 2

stations se fait par

adresse pakbus interne

unique et non plus par

adresse IP ou nom de

domaine

13

Visualisation des données

Le site intranet

14

Visualisation des données

Le site web du LTHE

https://intragere.ujf-grenoble.fr/LTHE_DONNEES

Mis en place avec la collaboration de Hervé Denis (dev graphique) et de P. Juen 15

Les projets 2015

AMMA-CATCH: Bénin projet télétransmission

Site de Nalohou, haute vallée de l’Ouémé

Module

wifi

Module

wifi Module

wifi

Modem

GPRS Internet

Serveur loggernet

au datacenter de l’IRD

Station humidité 1

Station météo et

diag flux Station humidité 2

Station maître

Module

wifi

Station humidité 3 Projet en coordination avec le projet SAP (Système d’Alerte Précoce), financé par le PNUD (Programme des Nations unies pour le développement) qui couvre tout le territoire national

+ télétransmission de stations limnimétriques

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Les projets 2015

Projet validation SMOS: télétransmission WIFI de 3 stations d’humidité

Mise en place: R. Biron

Module

wifi

Modem

GPRS Internet

Serveur loggernet LTHE Station humidité 3

Station maître

Module

wifi

Module

wifi

Station humidité 1

Station humidité 2

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Conclusion

• Un serveur de données sécurisé a été mis en place au LTHE et fonctionne depuis début 2014

• Les données des stations de mesure télétransmises sont disponibles en interne au laboratoire sur K:\loggernet

• Elles sont diffusables vers l’extérieur depuis un serveur FTP dédié accessible en « anonymous » ou avec un compte utilisateur protégé

• Des graphiques de données à la demande peuvent être générés en temps réel et être personnalisés selon le type d’applications.

• Des graphiques de ce type (images) sont actuellement générés pour notre site web (rubrique : « Mesures temps réel »). Ils pourront aussi alimenter le futur espace muséographique.

• Les solutions de télétransmission testées peuvent être mises en place rapidement sur sites

• Evolution vers le WiFi en 2015

Perspectives

Un écran LCD résolution HD : 1920x1080

Installation: cafétéria , salle d’observation ?

Pourquoi? -> accès aux données des stations dans un endroit convivial -> Faire du contrôle des stations au moment du café

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