Séminaire Pracom 12 Juin 2014
Ulrich Rousseau @ulrichrousseau
Sobriété énergétique des Sobriété énergétique des capteurs Wireless charging et capteurs Wireless charging et
Récupération d'énergie ambianteRécupération d'énergie ambiante
TempératureTempérature
IntrusionIntrusion
ÉnergieÉnergie
PollutionPollution
BruitBruit
HumiditéHumidité
Réseau de capteurs sans fil, Réseau de capteurs sans fil, faible énergie et sécuriséfaible énergie et sécurisé
Micro Controller
BluetoothLow Energy
Temperaturesensor
Mesh Network
Bluetooth LELow power Micro controller
MOTION MEMS
ENVIRONMENTALMEMS
PROXIMITYSENSOR
Radioextension
Long Range
ACOUSTICMEMS
Wi6SmartSensorsWi6SmartSensors
ScalabilitéScalabilité RadioRadio
EnergieEnergie SécuritéSécurité
ServiceService
Multi distancesConnectivité IP
Plateforme
Intégration système
Simulation
Gestion Système
Récupération d’énergie
Couches ISOMAC/IP/AP
L'offre Wi6labsL'offre Wi6labs
L'illusion de l’énergie abondante et bon marchéL'illusion de l’énergie abondante et bon marché
Crédit photo: Patrick McGarvey https://www.flickr.com/photos/intamin10/1816239395/
2022 : 50 objets connectés par foyer (1)2022 : 50 objets connectés par foyer (1)
25M foyer en France25M foyer en France
→ → 1875 Éoliennes1875 Éoliennes
Nécessite d'une stratégie systèmeNécessite d'une stratégie système
« De l'argile, nous faisons un pot, mais c'est le « De l'argile, nous faisons un pot, mais c'est le vide à l'intérieur qui retient ce que nous voulons » vide à l'intérieur qui retient ce que nous voulons » Lao-TseuLao-Tseu
Un sous ensemble HardwareUn sous ensemble Hardware● NumériqueNumérique● RF / AnalogiqueRF / Analogique● ContrôleContrôle● RéservoirRéservoir
Un sous ensemble LogicielUn sous ensemble Logiciel
Une topologie réseauUne topologie réseau
Un environnementUn environnement
Réseau de capteurs :Réseau de capteurs :Un système embarqué complexeUn système embarqué complexe
HardwareHardwareApplicationApplicationEnvironnementEnvironnement
Simulation : Dimensionner le systèmeSimulation : Dimensionner le système
Sélectionner le composant HW adéquatSélectionner le composant HW adéquat
BOM VS MIPS VS Pw VS Envt
RXSensibilité RxSensibilité Rx
Minimiser TxMinimiser Tx
L'importance des choix RFL'importance des choix RF
Dormir le plus possibleDormir le plus possible
Topologie réseauTopologie réseau
Scheduling / BeaconScheduling / Beacon
SniffingSniffing
Adaptative powerAdaptative power
Quelle Stratégie ? Quelle Stratégie ?
Cloud
Expérimentation terrain: Open Energy Data
Compteur2
Compteur4
Compteur3 Compteur6
Compteur1
Compteur5 Compteur8
Compteur7
Capteur Wi6Labs
Passerelle Kerlink
Télé-relève et partage de la consommation électrique
Technologies et standardsTechnologies et standards
Wireless ChargingWireless Charging
Induction Magnétique
Principe : un émetteur envoie une forte puissance électromagnétique, un récepteur la capte et l'utilise comme énergie.
Implémentation facile - BFCEM
Objet métallique = récepteur → Danger potentielAlignement – émetteur / récepteur
Et après ?: Qi V1.2.4 multimode inductif / résonnant
Résonance magnétique ou électrique
Principe : un émetteur fait raisonner une bobine a une fréquence précise, un récepteur sensible à cette fréquence converti comme énergie.
Émetteur et récepteur utilisent la même fréquence de résonanceLiberté spatiale - Rendement
Risque de perturbation ÉlectromagnétiqueBluetooth Low Energy
Et après ?: Guerre des standards ?
Photovoltaïque
Piézoélectrique
Thermoélectrique
Charge
Circuit de récupération et de charge
Énergie ambiante
Stockage
Crédit photo: Diogo Martinshttps://www.flickr.com/photos/quarenta/2876309035//
Récupération d’énergie ambiante Récupération d’énergie ambiante
Sources de récupération d'énergie ambiante (2)
0
10
20
30
40
50
60
PV outdoor 2000
PV indoor 100
Th humain 60
Th industriel 2000
Meca humain 4
Meca machine 800
RF GSM 0,1 RF Wifi 0
Energie Efficacité
X50
Technologies émergentes (3)Technologies émergentes (3)
Mécanique : Vibration - memsPulse
Thermique : Pyro electrique Thin Film - memsThermo electric
Source : MEMS - Emerging Energy Harvesting Devices
Photovoltaïque ?Photovoltaïque ?
Source : National Renewable Energy Laboratory (NREL), Golden, CO
Batterie VS SuperCap (4)Batterie VS SuperCap (4)
Densité d’énergie VS Puissance disponibleDensité d’énergie VS Puissance disponibleNombre de cycleNombre de cycleTechno vs BOMTechno vs BOM
Energy Density & Power Density of Energy Storage Technologies – Image from Wiki Commons
Stockage Stockage
Juin 2014
Merci
Note :1. Home and health devices controlled by apps on the rise- BY NATASHA BAKER – Reuter2. Energy Harvesting Is Ready For The Big Time - BY Nancy Friedrich – MicroWaves&RF3. Emerging Energy Harvesting Devices – by Yole Development4. Storage Wars: Batteries VS. Supercapacitors - Santiago Miret
Crédit Photo :Flickr : Gregory Tonon - Eigirdas - Emmanuel25 - Christian Schnettelker - Cameron - Merlijn Hoek - JasonBrown2013 - Diogo Martins - Ville Miettinen - Mary Crandall - MyStuart Wikimedia : Stan Zurek (raster) - National Renewable Energy Laboratory (NREL), Golden, CO
Icon : www.visualpharm.com