Séminaire Pracom 12 Juin 2014

Ulrich Rousseau @ulrichrousseau

Ulrich.rousseau@wi6labs.com

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