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RAPPORT DE FIN D’ÉTUDE CYCLE D’INGÉNIEUR TÉLÉMESURE DES ANTENNES TV ÉMETTRICES ÉTUDE & SOLUTIONS ÉTABLISSEMENT D’ACCUEIL : SOCIÉTÉ NATIONALE DE RADIODIFFUSION ET TÉLÉVISION ÉTABLISSEMENT DE FORMATION : ÉCOLE MAROCAINE DES SCIENCES D’INGÉNIEUR & I-MARS CE RAPPORT EST RÉALISÉ SOUS L A T E X - ANID TARIK - HILMI REDA

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RAPPORT DE FIN D’ÉTUDECYCLE D’INGÉNIEUR

TÉLÉMESURE DES ANTENNES TV ÉMETTRICESÉTUDE & SOLUTIONS

ÉTABLISSEMENT D’ACCUEIL : SOCIÉTÉ NATIONALE DE RADIODIFFUSION ET TÉLÉVISION

ÉTABLISSEMENT DE FORMATION : ÉCOLE MAROCAINE DES SCIENCES D’INGÉNIEUR & I-MARS

CE RAPPORT EST RÉALISÉ SOUS LATEX

-ANID TARIK

-HILMI REDA

TABLE DES MATIÈRES

Remerciements 1

Résumé 3

Introduction générale 4

I Contexte général du projet 5

Présentation de l’organisme d’accueil 6

1 Présentation du projet 8

II Étude des antennes et émetteurs TV 13

2 Étude des antennes TV-VHF/UHF 142.1 Rappel théorique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.2 Caractéristiques d’une antenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.3 Antenne panneau TV-UHF 470 à 870 Mhz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.4 Mesures effectués sur les antennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.4.1 Mesures mécaniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.4.2 Mesures d’ensemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.4.3 Mesures radioélectriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3 Émetteurs TV - VHF/UHF 253.1 Rôle et caractéristique d’un émetteur TV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.2 La surveillance des émetteur TV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.2.1 Surveillance avec le protocole SNMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.2.2 Surveillance avec un modem GSM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

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TABLE DES MATIÈRES EMSI

III Télémesure & Télémétrie par GSM/GPRS : Modules et équipements 28

4 Télémesure & télémétrie par GSM/GPRS 294.1 Avantages stratégiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304.2 Avantages Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314.3 Avantage de la télémesure en GPRS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

5 Solution compléte de télémesure 345.1 Gamme de produit INVENTIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

5.1.1 Module MT 3XX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365.1.2 Module MT-101 d’entrées / sorties GPRS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375.1.3 MT-Manager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395.1.4 MT-Data Provider : ODBC et Serveur OPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405.1.5 MT-Program Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

5.2 Carte SIM avec adresses IP public . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

IV Conception et réalisation d’une plateforme de télémesure 43

6 Développement d’une application Android 456.1 Introduction au développement Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466.2 Outils et environnement de développement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466.3 Développement d’une application qui transmet les données acquises directement à la

base de données distantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486.4 Plateforme de supervision et visualisation de données . . . . . . . . . . . . . . . . . 536.5 Architecture J2EE de la platoforme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Conclusion générale 58

A Surveillance d’équipement de transmission UHF/VHF Rhode & SCHWARZ 59

B Systéme de télémétrie des émetteurs OMB par modem GSM 64

C Systéme de télégestion 67

Rapport de Fin d’Étude 3 Juillet 2011

TABLE DES MATIÈRES EMSI

Remerciements

Il nous a été agréable de nous acquitter d’une dette de reconnaissance auprès de toutes les personnes,dont l’intervention au cours de ce projet, à favorisé son aboutissement.

Ainsi, nous exprimons notre profonde gratitude et nous tenons à remercier tout le personnel de laSNRT, pour leurs soutiens et pour leur générosité considérable quant à l’offre de l’information.

Nous tenons à exprimer nos gratitudes à M.DRISS DOUKAT, notre maitre de stage à la SNRT, pouravoir accepté de se charger de l’encadrement de notre projet et pour ses conseils et sa disponibilité.

Nos remerciements les plus sincères vont à M.AHMED EL KHADIMI, notre encadrant à l’EMSI, pourles conseils qui nous ont prodigués, son judicieux encadrement ainsi que de son assistance pour larédaction du rapport.

Que messieurs les membres de jury trouvent ici l’expression de nos reconnaissances pour avoir ac-cepté de juger notre travail.

Que tous ceux et celles qui ont contribué de près ou de loin à l’accomplissement de ce travail, trouventl’expression de nos remerciements les plus chaleureux.

A l’issue de quatre année agréables au sein du département télécommunication de l’EMSI de Rabat,nous adressons des remerciements particuliers à Monsieur HAFID GRIGUÉRE , directeur du départe-ment télécom, pour le dynamisme de ce département d’études,à monsieur AHMED EL KHADIMI pourleur gentillesse et leur efficacité, et à toute l’équipe enseignante pour la qualité de l’enseignement quinous a été dispensé.

Rapport de Fin d’Étude 1 Juillet 2011

TABLE DES MATIÈRES EMSI

Dédicaces

–A ma mère qui mérite tout les remerciement du monde.

Je souhaite adresser ici tous mes remerciements aux personnes qui m’ont apporté leur aide et qui ont ainsi contribuéà l’élaboration de ce projet.

Merci à mes professeurs d’avoir été là, de nous avoir appris beaucoup de matière. Monsieur El Khadimi Ahmedet Monsieur Doukate Driss pour avoir accepté d’examiner ce travail qui m’ont aidée dans la réalisation de ce dernier.

Je tien a remercier aussi mon frère Hilmi Med fahd ingénieur Architecture J2EE et sa femme Nawal Riad, deleur support perpétuel tout au long du stage,tout en leur souhaitant de la prospérité et de la réussite.

Je tien aussi partager ces mérites et ces remerciements avec mon collègue Anid Tarik d’avoir atteint nos objectifsprédéfinis.

(HILMI REDA)

–A mes très chers parents :Aucun terme et aucune langue ne pourra exprimer mon amour et mes sentiments envers vous pour tout le sacrifice,l’amour et la générosité que vous avez approuvé et que vous continuez à nous donner.

A mes chère surs Hanane et Btissam, je vous souhaite la réussite et le bonheur.

A mon trés cher frére Amine, Tu es toujours le petit mais aussi le plus adorable.

Aux familles ANID et AIT SGHIR.

A tous mes chers amis, Pour tout le soutien que vous m’avez offert, je vous dis MERCI.

A tous ceux qui m’aiment, je dédie ce travail.

Je tien aussi à remercier mon collègue Hilmi Reda pour son effort et sa collaboration.

(ANID TARIK)

Rapport de Fin d’Étude 2 Juillet 2011

TABLE DES MATIÈRES EMSI

RésuméNotre projet de fin d’éude consite à mettre en place un système de supervision des antennes émet-

trices TV, un système performant et fiable capable de remonter des alarmes à distance via une ap-plication ou une plateforme de supervision. les émetteurs TV et notamment ceux de notre sociétéaccueillante jouent un rôle cruciale dans la vie du citoyen marocain, d’ou la nécessite d’un outil ca-pable de surveiller ces émetteurs à distance indiquant tout changement ou panne éventuelle.

Fruit d’une formation à vocation à la fois Telecom et informatique, notre projet débutera par uneétude des antennes émettrices TV leurs performances, leurs caractéristiques ansi que de leurs dé-faillances et éventuellement les pannes susceptible de rompre la diffusion des chaines.un système decapteur est fortement sollicité dans ce type de mesure combiné à un module 3G ,la télémétrie parGSM/GPRS.

Le métier de consultant ingénieur que la SNRT nous permis tout au long de notre mission decomprendre et connaitre la particularité d’un tel projet au niveau de la concrétisation de ce dernier,notamment sa concéption,son déroulement et sa réalisation .

Mot cléAntennes et émetteurs TV , Modem GSM , Android , Google map api , Google app engine ,

Google app inventor , télémétrie par GSM/GPRS , J2EE , Tomcat , JPA , Richfaces , JAVA

AbstractOur final study project consits to establish a monitoring system of TV transmitters antennas, an

efficient and reliable system to alerts remotely via an application or a monitoring TV platform su-pervision. TV stations including those of our society welcoming play a crucial role in the life of aMoroccan citizen, hence the requires a tool able to monitor these remote transmitters indicating anychanges or failure possible.

Result of training is intended to both Telecom and IT, our project will begin with a study of TVtransmitting antennas performance, their characteristics and their failure faults could rupture the dis-semination of chaines .A sensor system is highly sought in this type of measurement combined witha 3G module, telemetry GSM / GPRS.

The job of a consultant engineer, which SNRT allowed us throughout our mission to understandand know the peculiarity of such a project at the realization of the latter, including its design, deve-lopment and implementation.

Key wordsAntennes et émetteurs TV , Modem GSM , Android , Google map api , Google app engine ,

Google app inventor , télémétrie par GSM/GPRS , J2EE , Tomcat , JPA , Richfaces , JAVA

Rapport de Fin d’Étude 3 Juillet 2011

TABLE DES MATIÈRES EMSI

Introduction GénéraleToute entreprise cherche à se distinguer de la concurrence. L’idéal c’est anéantir les pertes et

atteindre le zéro accident, zéro défaut et zéro arrêt. mais aussi réduire le temps d’interventions tech-niques demeure une tache préoccupante et notamment primordiale pour le bon déroulement de l’acti-vité de l’entrepriseEn pratique, il faut :

– Augmenter la productivité des machines.– Rentabiliser les investissement en adoptant une approche de surveillance permanente .– Améliorer les méthodes de travail.– L’optimisation des interventions en adoptant une approche pro-active .

Pour pouvoir réaliser ces objectifs, chaque entreprise doit profiter des outils de supervision et de télé-mesure qui vont permettre au service de la radiodiffusion de l’SNRT en plus de la maîtrise des coûtsdes interventions en cas de pannes :

– La maîtrise des interventions, des plannings et leur coût.– L’optimisation des moyens humains et techniques.– La connaissance en détail des pannes techniques en temps réelle.– Des mesures de performances à distance en temps réelles.

Et pour se distinguer des autres établissements ainsi que pour mieux profiter du système de té-lémétrie et du monde M2M 1, la SNRT a opté pour l’intégration d’un Systéme d’information et desupervision sur leurs sites émession, qui va lui faciliter la localisation du patrimoine ainsi de recueillirdes mesures de performances à distance .

Le présent rapport comporte quatre partie. La première définit le contexte général du projet. Elledébute par la présentation de l’organisme d’accueil. La présentation de notre projet ainsi que le ma-nagement de ce dernier.

Pour la seconde partie elle se focalisera sur l’étude théorique des antennes et aussi définir touttype de mesure propre à ces dernier d’une part.d’autre part la description fonctionnelle et les caracté-ristiques des émetteurs TV et citer leurs moyens de supervision.

Dans la troisiéme partie elle sera consacrer à la recherche des bonnes solutions déjà existante dansle marché international et de citer les leaders des société spécialisées dans cette discipline et dresser àla fin leurs produits avec ce que nous avions jugé favorable pour la SNRT .Et finalement la derniére partie dans notre rapport est une conception et réalisation d’une solutionde télémesure basée sur une application mobile sous Android et une plateforme de supervision sousJ2EE .

1. Machine to Machine

Rapport de Fin d’Étude 4 Juillet 2011

Première partie

Contexte général du projet

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EMSI

Présentation de l’organisme d’accueilAnciennement Radio Télévision Marocaine (RTM) 2, la Société Nationale de Radiodiffusion et de

Télévision (SNRT) 3 est, conformément à la loi no 77-03 relative à la communication audiovisuelle,une société anonyme de droit marocain dont le capital social est entièrement détenu par l’Etat. A cetitre et, en vertu des articles 1er et 47 de ladite loi, la SNRT est une société nationale d’audiovisuelappartenant au Secteur public de la communication audiovisuelle.

La SNRT est financée par des subventions de l’état, les recettes publicitaires et la taxe pour la pro-motion du paysage audiovisuel national (TPPAN) 4. Les chaînes du service public marocain visent, àtravers leurs programmes, à la promotion et la sauvegarde du patrimoine culturel audiovisuel national.

Historique :L’ancêtre de la SNRT, Radio Maroc, commença à émettre lors du protectorat le 13 avril 1928, sous

tutelle de l’Office Chérifien des Postes et Télégraphes. Le Maroc fut le pionnier dans le domaine del’audiovisuel. Déjà dans les années 50, il avait connu une première expérience entreprise par la sociétéfrançaise « TELMA »qui voyait en la communauté européenne au Maroc un public potentiel[1]

– En 1951, l’autorisation d’exploitation et de diffusion fut cédée à la »TELMA « qui ne com-mença à émettre qu’en 1954. La chaîne publique marocaine devait débuter au lendemain del’indépendance le 3 mars 1962 , émettant en noir et blanc. La couleur (Secam b) ne fut intro-duite qu’en 1972.

– En octobre 1966, la Radiodiffusion Marocaine devient un établissement public doté de la per-sonnalité civile et de l’autonomie financière mais retourne dans le giron de l’administration enjanvier 1968. La SNRT est alors rattachée à l’Administration Centrale du Ministère de l’Infor-mation en 1978.

– En avril 2005, dans un contexte de libéralisation du paysage audiovisuel marocain et de compé-tition grandissante, la Société Nationale de Radiodiffusion et de Télévision succède à la RTMqui était toujours une administration publique. Les 2 300 salariés de l’ex RTM ont alors changéde statut, le groupe n’étant plus une administration mais une société d’état indépendante.Plusieurs chantiers de modernisation sont alors lancés tant au niveau de la structure de l’organi-gramme qu’au niveau de la création de chaînes thématiques, le lancement d’un portail Internet,l’avènement de la TNT 5 et la Télévision Mobile Personnelle.

2. Radio Télévision Marocaine3. Société Nationale de Radiodiffusion et Télévision4. promotion du paysage audiovisuel national5. Télévision Numérique Terrestre

Rapport de Fin d’Étude 6 Juillet 2011

EMSI

Les services édités par la SNRTLes services édités par la SNRT concernés par les dispositions du présent cahier de charges sontles services de radiodiffusion et de télévision suivants[2] :

(A) L’activité de télévision est composée de services nationaux et généralistes ou thématiques,et de services régionaux généralistes suivants :

– La chaîne de télévision nationale marocaine dite « Al Aoula ».– La chaîne de télévision nationale thématique éducative dite « Arrabiâ »(la « quatriéme »).– La chaîne de télévision nationale thématique religieuse « Chaîne Mohammed VI du

Saint- Coran », dite « Assadissa ».– La chaîne de télévision nationale thématique sportive dite « Arriyadia ».– La chaîne de télévision internationale dite « Al Maghribiya ».– La chaîne de télévision nationale thématique de cinéma dite « Aflam ».

(B) L’activité de radiodiffusion est composée de services de radiodiffusion régionaux et na-tionaux, généralistes ou thématiques, suivants :

– La radio nationale marocaine, dite « Al Idâa al watania ».– La radio nationale d’expression amazigh, dite « la radio amazigh ».– La radio nationale, dite « Chaîne Inter ».– La radio nationale thématique de diffusion du Saint Coran, dite « la radio Mohammed

VI du saint Coran ».– La radio régionale thématique musicale de Casablanca dite « Radio Casablanca ».

Al Idâa al watania effectue des décrochages régionaux, à travers les stations régionalessuivantes :

– La station régionale d’Agadir.– La station régionale de Dakhla.– La station régionale de Fès.– La station régionale de Laâyoune.– La station régionale de Marrakech.– La station régionale de Meknès.– La station régionale de Oujda.– La station régionale de Tanger.– La station régionale de Tétouan.

Rapport de Fin d’Étude 7 Juillet 2011

CHAPITRE 1

PRÉSENTATION DU PROJET

Dans le cadre de notre formation d’ingénieur à l’EMSI et INSA de RENNES (Master I-MARS)nous avons réalisé un stage de fin d’études chez la SNRT Maroc, entre les mois de mars 2011 etjuillet 2011. Notre stage s’est déroulé au sein de la SNRT principale opérateur de Services de télé-diffusion ou nous avons intégré les équipes de services de conseil dans le secteur Telecom et Media.Pendant ce stage nous avons eu l’opportunité de participer à des missions diverses qui nous ont per-mis d’apprendre le métier de consultant et de nous épanouir aussi bien dans le plan professionnel quepersonnel.

Les services de conseil se caractérisent par un besoin permanent de repositionner leurs offres parrapport aux tendances du marché à l’émergence de nouvelles technologies. Ainsi, la mission princi-pale de notre stage a été l’assistance au développement d’offres de services de conseil autour d’unnouveau domaine technologique : les technologies « Machine to Machine ».Dans le cadre de notre mission, nous avons participé aux phases de spécifications fonctionnelles pourun projet de réalisation d’une plateforme de services M2M dédiée aux infrastructure d’émission TV ásavoir les antennes UHF et leur environnement. Cependant, cette mission sera détaillée dans le présentrapport.

Enfin, nous avons aussi participé, en tant que consultants junior, à une mission de conseil effec-tuée pour le département de tééldiffusion , acteur majeur de la gestion et la maintenance des servicesTV(analogique & numérique)

L’objectif de l’étude a été de fournir des pistes de développement et de recherche d’une solutionM2M pour la télémesure des antennes émettrices UHF des sites hébergeant des infrastructures de té-lédiffusion en question. En outre, nous allons établire une étude technico-économique des principalesentreprises relevant de cette discipline ainsi de leurs produits et leurs solutions qui offrent des packscomplet assurant l’acheminement des mesures souhaitées jusqu’à la plateforme. Ce rapport de stagevous présentera les différents aspects de notre missions.

Le paragraphe suivant va apporter deux notions importantes à la bonne compréhension du contextegénéral de notre projet.

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CHAPITRE 1. PRÉSENTATION DU PROJET EMSI

Solution M2MM2M est l’abréviation de « Machine to Machine », elle peut parfois traduire aussi : « Man to

Machine », « Machine to Man », « Mobile to Machine »ou « Machine to Mobile ». Le M2M pro-vient de l’association des technologies de l’information et de la communication avec des objets ditsintelligents et communicants. Cela dans le but de fournir à ces derniers les moyens d’interagir avec lesystème d’information d’une entreprise ou organisation et ce sans aucune intervention humaine. Cettetechnologie se répand de plus en plus, dans de nombreux secteurs et applications grâce aux progrèsen matière de technologie des réseaux, le développement des communications machine-to-machinepermet de connecter presque n’importe quel périphérique à Internet ou à un réseau en s’appuyantsur une combinaison de technologies et protocoles déjà en place et fonctionnels : IPv6 1, Bluetooth,SMS 2, GPRS 3, GSM 4, cartes à puce, RFID 5, wi-fi.

Avantages

Il est possible aujourd’hui de dégager quelques avantages à la technologie M2M : rationalisationdes opérations, réduction des coûts et une amélioration de l’efficacité des processus :

– La transformation des dispositifs isolés en machines communicantes permet d’élargir leur fonc-tionnalité et d’accroître le retour sur investissement.

– Cette technologie permet d’élargir les limites de la relation clients et des opérations fournies.Les entreprises peuvent offrir des services personnalisés et totalement adaptés, de meilleurequalité.

– Pour les entreprises, la synergie du M2M et des dispositifs communicants autorise un niveaud’accès à l’information sans précédent. Grâce à la technologie des serveurs M2M , un problèmepeut être automatiquement détecté sur une machine, souvent diagnostiqué et résolu à distance.Doté d’une technologie de communication, un équipement peut se connecter à un réseau pourlancer des procédures d’auto vérification et signaler toute erreur de fonctionnement.

Applications

A cette heure, la technologie M2M atteint sa maturité. Cette technologie s’insère peu à peu dans (ousur) les machines, les appareils, les véhicules, les emballages, les objets quotidiens, les équipements,les espaces publics mais aussi les arbres, les zones inondables, les forêts incendiaires, les animauxdomestiques ou sauvages et finalement, nos propres corps. Le M2M offre alors aux consommateursune multitude d’applications possibles aussi bien pour les professionnels que le grand public.

– Le suivi et la gestion d’équipements (alertes facilitant le suivi de la maintenance) ,– La télésurveillance ,– La gestion de flotte de véhicules (suivi de la livraison ,suivi des véhicules lors de l’immobilisa-

tion des véhicules aux frontières ,géo localisation),

1. Internet Protocol version 62. Short Message Service3. General Packet Radio Service4. Global System for Mobile Communications5. Radio-frequency identification

Rapport de Fin d’Étude 9 Juillet 2011

CHAPITRE 1. PRÉSENTATION DU PROJET EMSI

– Le suivi logistique (contrôle des stocks en temps réel ,gestion de la supply chain , distribution),– L’environnement (solutions de management des risques environnementaux),– l’industrie (solutions de suivi de fonctionnement des équipements industriels , solutions de

gestion de l’énergie),– La santé (télé-médecine : transfert d’informations médicales à un centre d’appel spécialisé ;

services d’urgence),– Le tracking (suivi de livraison en temps réel, géo localisation des animaux),– Le marketing (suivi des habitudes d’achats des clients),

TélémesureLa télémétrie est une technologie qui permet la mesure à distance et la journalisation d’informa-

tions d’intérêt vers le concepteur du système ou un opérateur. Le mot est dérivé des racines grecquestélé (à distance) et metron (mesure). Ces systèmes requièrent des instructions et des données à envoyerdans le but de réaliser l’exploitation requise. La contrepartie de la télémétrie est la télécommande.

Technique

Les mesures effectuées dans une installation sont acheminées sur place à un appareil de transmission,généralement un terminal distant (en) (abrégé « RTU 6 », ou un automate programmable industriel(« API »ou « PLC 7 », ). Cet appareil transmet, généralement en temps réel, à un centre de contrôleéloigné. Les télémesures y sont alors prises en charge par un système de télégestion, généralement unSCADA 8.(voir annexe B)

6. Remote Terminal Unit7. Programmable Logic Controller8. Supervisory Control and Data Acquisition

Rapport de Fin d’Étude 10 Juillet 2011

CHAPITRE 1. PRÉSENTATION DU PROJET EMSI

Planification des tâches et contraintes générales du projet

Notre projet touche principalement trois formations distinctes : le système embarqué, les télécom-munications et le développement informatique. ce qui nous a présenté une bonne gestion du déroule-ment de ce dernier selon les consignes du management du projet et donner à tous ceci une cohérenceet une homogéneité dans la transitions des différentes taches dans les bons délais et les moindre coutset une bonne satisfaction du besoin formulé par l’entreprise.

le diagramme ci-dessous présente la planification et le découpage de notre projet en temps, tout aulong de notre stage.

FIGURE 1.1 – Répartition des tâches (diagramme de GANT).

La durée officielle du stage est de quatre mois du 09 mars au 30 juin 2011 et pour des raisons admi-nistratives et conditions d’affectation du stage et du sujet nous n’avions eu les directives de la part del’encadrant qu’en début du mois d’avril.De de ce fait, nous étions obligés d’adopté une politique derépartition de tâches en parallèle pour aboutir aux résultats prédéfinis aux délais prescrit.

La première tâche est intuitivement été l’étude de l’existant du patrimoine de l’organisme SNRT, nousavons pu se familiarisé avec les antennes et les émetteurs dans l’enceinte du site de télédiffusion, dansl’espoir d’aboutir à une solution capable de relever les mesures de l’antennes et de les acheminer à

Rapport de Fin d’Étude 11 Juillet 2011

CHAPITRE 1. PRÉSENTATION DU PROJET EMSI

une base de données distante. Ceci, nous avons pensé au début de déployer des capteurs de mesuretechnique propre à l’antenne, cet axe de recherche a été abandonnée pour les raisons suivantes :

– Le développement et le déploiement d’un réseau de capteurs communicant avec une carte d’ac-quisition nécessitent du matériel et des infrastructures disponible pour la manipulation de cettepartie qui relève du système embarqué et exige une durée plus prolongé pour répondre aux be-soins spécifiés par le cahier de charge .

– Le fournisseur des émetteur TV assure préalablement la supervision intégrant le SNMP ouGSM.ainsi de pouvoir en déduire les mesures technique de l’antennes directement si nousconnaissions celles à la sortie de l’émetteur à condition de connaitre les affaiblissements ap-porté par le FEEDER et les JUMPER reliant ces deux éléments importants dans la chaine detransmission.

D’autre part, pour ce qui concerne la partie recherche et solutions déjà existante dans le marchéinternationale s’est montré très riche dans la diversité des produits de télémesure utilisant des tech-nologies tel GSM/GPRS ou encore la 3G. En parallèle, il été important après avoir étudier ces so-lutions commerciales d’apporter une nouvelle approche dans le monde radio mobile surtout dans levolet de transmission de données utilisant une application Android, cette dernière est une technologied’actualité dont Google offre une plateforme complète pour le développement de n’importe quelleapplication.une auto formation sur cet environnement s’est avérée nécessaire pour pouvoir maitriserles outils de développement.

Après avoir étudier les équipements présentes dans le site d’émission TV, nous avons remarqué lagrande diversité des solutions qui reposent sur plusieurs architecture,partant de ce constat, nous avonspenser à unifier toutes les informations issues du site sur une seule plateforme qui visualise toutes lesdonnées sur une carte de Google Map.Dans la réalisation de cette plateforme de supervision, il étéimportant de s’auto former sur les concepts et les notion de la programmation en architecture sousjava c’est à dire J2EE, et aussi de manipuler des frame-work riche et amélioré dans la tendance dumarche du développement informatique qui sont la WEB2 : Rcihfaces pour le standard JSF.

Il été parmi les contraintes de cette dernière de changer le composant qui communique avec la basede données distante,qui sont toutes hébergées dans des infrastructure de Google, c’est le cause duchoix du JPA en dépit de Hibernate qui représente une incompatibilité dans la communication avec leserveur Google app Engine.

Finalement,la rédaction du rapport ainsi de sa organisation été une importante tâche de synthèse etd’ingénierie qui repose sur le regroupement et l’homogénéité des 4 parties conçues indépendamment,mais sous une seule finalité qui est la télémesure des sites d’émission TV pour les infrastructures del’opérateur SNRT .

Rapport de Fin d’Étude 12 Juillet 2011

Deuxième partie

Étude des antennes et émetteurs TV

13

CHAPITRE 2

ÉTUDE DES ANTENNES TV-VHF/UHF

Dans ce chapitre nous allons rappeler les notions de base sur les antennes ainsi que les mesuresélectromagnétique effectuées sur ces dernière, et nous avons eu l’occasion de connaitre les antennesexistantes disponible chez la SNRT.

BBEAM figure le principale fournisseur des antennes d’émission TV auquel une description en étéindispensable.

2.1 Rappel théorique

Une onde électromagnétique (OEM) est constituée d’un champ électrique E et d’un champ ma-gnétique B qui varient au même rythme que le courant qui leur a donné naissance. C’est le physicienMaxwell qui a étudié les rapports entre les deux champs, établissant des équations connues sous lenom d’équations de Maxwell.

Une antenne est un fil conducteur parcouru par un courant électrique, par un mouvement de chargesélectriques rayonnant dans l’espace sous forme d’ondes électromagnétiques : une piste de circuitimprimé, un cordon d’alimentation peuvent jouer le rôle d’antennes. On distingue ainsi l’antenned’émission et l’antenne de réception.

– Emission : génération d’OEM (ondes électromagnétiques) provoquée par le courant dans l’an-tenne.

– Réception : une OEM provoque l’apparition de courant dans l’antenne.

Les champs E et B produits par l’antenne se répandent dans tout l’espace environnant l’antenne, ens’atténuant à une certaine distance de l’antenne d’émission , l’onde électromagnétique se propage enligne droite, à la vitesse de la lumière :c=3.108m/sDans un matériau diélectrique de permittivité relative (isolant de câble coaxial, par exemple) la vitessede propagation est inférieure à celle de la lumière : v= c√

ε= c

η

14

CHAPITRE 2. ÉTUDE DES ANTENNES TV-VHF/UHF EMSI

2.2 Caractéristiques d’une antenneOn définit ci-dessous certaines notions fondamentales sur les antennes toute antenne peut-être ca-

ractérisée par plusieurs paramètres fondamentaux . les principaux sont[3] :

– Le Diagramme de Rayonnement,– La Directivité,– Le Gain,– La Polarisation,– Le Niveau de Polarisation Croisée,

la bande passante et l’adaptation (ROS) sont également des paramètres importants pour une antenne.

(A) Le Diagramme de Rayonnement :

On entend par diagramme de rayonnement la répartition spaciale de la puissance rayonnée par unradiateur ou la répartition spaciale de la puissance récupérée par un capteur(que l’on appel aussidans ce cas diagramme de captation). les mesures de diagramme de rayonnement constituent uneétape primordiale dans l’élaboration d’une liaison par voie aérienne, car elles induisent le choixde l’élément rayonnant suivant l’utilisation désirée. En effet, tout champs rayonné à l’infini ad-met une forme bien définie et le rayonnement d’une antenne est fonction de ses caractéristiquesgéométriques.le diagramme de rayonnement est obtenu par la mesure du champ électrique.

(B) La Directivité d’une Antenne :

On entend par directivité, le rapport (de puissance) entre la puissance émise dans la directionmaximum sur toute sa répartition spatiale. on dira donc qu’une antenne est fortement directiveadmet une faible ouverture de rayonnement, et qu’une antenne faiblement directive admet unelarge ouverture de rayonnement.on peut aussi considèrer la directivité D0 comme le rapport dumaximum rayonné dans une direction sur l’intensité moyenne rayonnée.

(C) Le Gain d’une Antenne :

On entend par gain, le rapport de la puissance émise (par une antenne) dans une direction donnéesur le maximum de puissance rayonnée par une antenne de référence à puissance d’alimentationidentique. l’antenne isotrope est fréquemment prise comme antenne de référence : on parle alorsde dbi. souvent, il s’agit aussi de la puissance rayonnée dans la direction principale.

(D) La Polarisation d’une Antenne :

Une autre notion importante est la notion de polarisation. on parle de polarisation linèaire lorsquele champ rayonné à l’infini conserve une direction constante (rectiligne) au cours du temps, etde polarisation circulaire lorsque l’extrémité du vecteur champ électrique rayonné à l’infini dé-crit un cercle en fonction du temps. Un cas intermédiaire que l’on nomme polarisation elliptiquepeut aussi se produire. toute onde elliptique peut être considérée comme l’addition vectorielle de

Rapport de Fin d’Étude 15 Juillet 2011

CHAPITRE 2. ÉTUDE DES ANTENNES TV-VHF/UHF EMSI

deux vecteurs perpendiculaires déphasés dans le temps de 90. ces deux composants peuvent êtrerécupérées au moyen d’antenne à polarisation linéaire. inversement un champ électrique polarisélinéairement peut être décomposé en deux vecteurs à polarisation circulaires contraintes.

(E) Le Niveau de Polarisation Croisée :

Le niveau de polarisation croisée est lié à la qualité de la polarisation d’une antenne. pour uneantenne polarisée linéairement de haute qualité, le niveau de polarisation croisée est très faible.par contre ,pour une antenne polarisée linéairement de moindre qualité, le niveau de polarisationcroisée est très élevé.

2.3 Antenne panneau TV-UHF 470 à 870 MhzL’antenne- panneau PAN UHF, permet la réalisation d’un système d’émission TV à grande effica-

cité. La version en polarisation horizontale est composée de 8 élèments rayonnants, couplés. il existeplusieurs type d’antenne UHF, La figure suivante est un exemple d’antenne UHF panneau de typeBBEAM[4]adopté par la SNRT comme une antenne émettrice des chaines TV.

FIGURE 2.1 – Antenne UHF panneau.

Rapport de Fin d’Étude 16 Juillet 2011

CHAPITRE 2. ÉTUDE DES ANTENNES TV-VHF/UHF EMSI

Le tableau suivant résume les principaux caractéristique d’une antenne panneau UHF de typeBBEAM :

gain moyen 11dBd (13.2dbi)amplitude horizontale 60 à -3db (E Plane)

amplitude verticale 25 à -3db (H Plane)rapport d’onde stationnaire <1.13

larguer de bande 470-860 MHzpolarisation horizontale ou verticale (à la demande)impédance 50 ohmconnecteur N -(7/16 ou EIA sur demande)

puissance Max 1000 watts/N et 2500 watts 7/16 ou 7/8dimensions 450.1000.250 mm

poids 14Kg netrésistance au vent (160 Km/h) frontal : 89Kg latéral : 25Kg

protection au gel radôme en fibre de verremontage 4 trous filltés M8 à 980.85mm d’espacementmatériels randome en fibre de verre, cuivre, teflon isolanttraitement metal argenté

TABLE 2.1 – Caractéristique d’une antenne UHF.

Rapport de Fin d’Étude 17 Juillet 2011

CHAPITRE 2. ÉTUDE DES ANTENNES TV-VHF/UHF EMSI

Pylône et mât

Les antennes émettrices UHF sont supportées par des pylône et mât ces derniers sont réalisés enacier ou en aluminium offrant une résistivité contre toute forme de corrosion. Tous les mâts peuventêtre pourvus, tant à l’extérieur qu’à l’intérieur, de plates-formes, d’échelles (avec ou sans sécurité) oude nacelles motorisées.

FIGURE 2.2 – Pylône autoPortant.

Rapport de Fin d’Étude 18 Juillet 2011

CHAPITRE 2. ÉTUDE DES ANTENNES TV-VHF/UHF EMSI

FIGURE 2.3 – Pylône émetteur TV.

Ces deux dernier schéma montrent le support des antennes TV dans leur enceinte site d’émissionqui est capable de supporter tout type de capteur ou équipement pour relever les mesures et les don-nées souhaitées .

La partie suivante portera sur les mesures d’antennes et leurs interprétations aussi pratiques que théo-riques.

Rapport de Fin d’Étude 19 Juillet 2011

CHAPITRE 2. ÉTUDE DES ANTENNES TV-VHF/UHF EMSI

2.4 Mesures effectués sur les antennesLa qualification d’une antenne, c’est-à-dire la vérification qu’elle satisfait bien au cahier des

charges, comprend d’une façon générale des mesures radioélectriques, des mesures mécaniques etdes mesures d’ensemble. Dans le cadre de ce chapitre nous évoqueront ces deux derniéres afin que lelecteur ait présent à l’esprit qu’une antenne doit fonctionner dans son environnement.

2.4.1 Mesures mécaniquesLes antennes qui doivent fonctionner dans des environnements hostiles subissent des tests tels

que :– Résistance au vent, à la corrosion, au poids de la neige et de la glace qui peuvent s’accumuler.– Résistance aux vibrations, aux chocs...– Résistance à la pression, à la poussiére, au sable ,etc.– Tests de résistance aux chocs thermiques.

2.4.2 Mesures d’ensembleBeaucoup d’antennes sont des systémes complexes comportant des équipements électriques (mo-

teurs de rotation par exemple) et électroniques (déphaseurs par exemple) qui contribuent au fonction-nement de l’ensemble mais qui sont sujets à des pannes plus ou moins fatales. Ainsi, des caractéris-tiques importantes sont :

– Le temps moyen de bon fonctionnement .– Le temps moyen de réparation.

2.4.3 Mesures radioélectriquesMesure du diagramme de rayonnement

La détermination du diagramme de rayonnement d’une antenne consiste en l’étude de la répar-tition du champ électromagnétique dans une sphére centrée sur celle-ci. Pour caractériser ce dia-gramme, on utilise le plus souvent les coordonnées site et gisement (définies sur la figure 1) et l’onmesure soit le champ électrique en amplitude et phase, soit plus genéralement l’amplitude seule oula puissance exprimée en décibels. La mesure se fait en général dans des plans principaux tels queOy, Oz (plan de site) et Oy, Ox (plan de gisement). Dans certains cas, la mesure est faite sur toute lasphére avec un pas d’échantillonnage petit devant les variations du diagramme.

Si D est le diamétre (ou la plus grande dimension) de l’antenne, on distingue trois régions carac-térisées par la distance d à l’antenne, le long de la direction du rayonnement maximum.

– La zone trés proche d « D2

2λ,dans laquelle l’énergie électromagnétique rayonnée reste concen-

trée à l’intérieur d’un faisceau tubulaire enveloppant approximativement l’antenne .

– La zone de Fresnel d < 2D2

λà l’intérieur de laquelle la divergence du faisceau devient sensible

.– La zone de Fraunhofer (ou de champ lointain) pour d > 2D2

λ.

Rapport de Fin d’Étude 20 Juillet 2011

CHAPITRE 2. ÉTUDE DES ANTENNES TV-VHF/UHF EMSI

FIGURE 2.4 – Systéme de coordonnées utilisées dans la mesure du diagramme de rayonnement.

Adaptation et température de bruit

Une propriété importante d’une antenne est son impédance caractristique. Celle-ci dépend de lafréquence. Pour que la transmission se fasse bien entre la ligne (le coax) et l’antenne, il faut que leurimpédances soient égales. On dit alors que l’antenne est adaptée. Cette adaptation n’est, en général,valable que pour une fréquence donnée. Une antenne peut fonctionner dans une bande de fréquenceplus ou moins large (largeur de bande), ce qui signifie qu’elle reste ’raisonnablement’ adaptée surcette bande. Ce qui détermine l’impédance caractéristique d’une antenne, ce sont sa géométrie et lesmatériaux qui la constitue.

On peut obtenir ces caractéristiques avant la fabrication de l’antenne au moyen de programmes desimulation tels que NEC2 1 On peut ensuite les vérifier au moyen d’un instrument de laboratoire, parexemple un Network Analyser On peut aussi régler l’antenne, comme les cibistes au moyen d’unTOS 2-métre. si la mesure varie, c’est que l’antenne n’est pas adaptée. En effet : quand l’antenne estadaptée, La longueur du câble n’a d’influence que par les pertes qu’il génére. Quand l’antenne estmal adaptée, la longueur du câble influence aussi les réflexions qui se produisent dans l’ensembleet une variation d’une fraction de demi-longueur d’onde peut changer ces réflexions de beaucoup.Quelques centimétres représentent une fraction non négligeable de longueur d’onde, mais à peu présrien comme pertes en plus quand tout est bon.

Une mauvaise adaptation d’impédance implique que l’impédance au point d’alimentation de l’an-tenne n’est pas égale à celle de la ligne. La mesure de ROS 3 permet de connaître l’ampleur de cettedésadaptation qui peut survenir brutalement (aprés une tempête, par exemple) et de guider versl’origine du probléme.

1. Numerical Electromagnetics Code2. Taux d’ondes stationnaires3. rapport d’onde stationnaire

Rapport de Fin d’Étude 21 Juillet 2011

CHAPITRE 2. ÉTUDE DES ANTENNES TV-VHF/UHF EMSI

FIGURE 2.5 – Adaptation et température de bruit.

Mesure du gain d’une antenne

Le gain d’une antenne dans une direction donnée est le rapport de la puissance rayonnée, par sté-radian, par cette antenne dans la direction considérée à la puissance qui serait rayonnée, par stéradian,par une antenne isotrope sans pertes, à laquelle serait appliquée la même puissance. Généralement,quand on parle du gain d’une antenne, on se refera au gain dans la direction du maximum de rayon-nement. Le gain est souvent la spécification principale d’une antenne.[5]

– Mesure par intégration du diagramme : Une premiére méthode pour déterminer le gain d’uneantenne consiste à mesurer le diagramme P(−→u ) (sur toute la sphère, soit 4 stéradians), à l’intégrerpour avoir la puissance moyenne P(moy). Le rapport P(−→u )P(moy) donne le gain de l’antenne dansla direction −→u , si l’antenne n’a pas de pertes. Si non il faut soustraire celles-ci pour avoir le gain.

– Mesure par comparaison avec une antenne de référence : La méthode la plus utilisée consiste àutiliser une antenne de référence, généralement un cornet, dont on connaît le gain, soit par calcul,soit parce qu’il a été étalonné. La mesure consiste à mesurer simultanément ou successivement lesniveaux reçus par l’antenne à mesurer et par l’antenne de référence, dont les axes ont été orien-tés vers l’antenne d’émission. Si Pa et Pr sont les niveaux de puissances reçues par les antennesà mesurer et de référence respectivement. Si l’antenne de référence a un gain deGr(db)le gain del’antenne est :Gr + 10lg Pa

Pr

Les antennes de référence sont souvent des cornets rectangulaires. Il existe des méthodes de calculéprouvées telles que la méthode de Shelkunoff 4 . qui donnent le gain du cornet en fonction de sagéométrie.Une autre solution consiste à utiliser deux antennes identiques placées l’une en face de l’autre à ladistance de champ lointain, l’une émettant la puissance Pe et l’autre recevant la puissance Pr. Lapuissance reçue est égale à :Pr = PeG2( λ

4π∂)2.

connaissantdet λ , et mesurant Pe et Pr on en déduit : G=4πdλ

√PrPe

.cette méthode est applicable pour des antennes de référence de gain maximum 20 dB.

4. Synthèse des réseaux linéaires d’antennes à lobes secondaires réduits et trés réduits

Rapport de Fin d’Étude 22 Juillet 2011

CHAPITRE 2. ÉTUDE DES ANTENNES TV-VHF/UHF EMSI

Mesure de l’adaptation de l’antenne

Cette mesure se fait à l’entrée de l’antenne à l’aide d’un analyseur de réseau qui fournit en continudans toute la bande de fonctionnement le rapport d’ondes stationnaires (ROS).

Détermination de la température de bruit d’une antenne

Définitions : En dehors de tout signal, une antenne reçoit du bruit thermique en provenance deson environnement. La puissance de bruit (exprimée en watts par hertz) qu’elle délivre à la sortie estnotamment fonction de la température de bruit des corps qui se trouvent dans l’angle solide contenantla plus grande partie de son rayonnement. On définit alors la température de bruit de l’antenne commeétant la temp‘érature d’une charge qui fournirait la même puissance de bruit à la même fréquence.[5]

On a : Ta= 14π

∫espace T (−→U )G(

−→U )dΩ avec :G(−→U ) : gain de l’antenne dans la direction.

T (−→U ) : température de bruit dans la direction.d(Ω) :angle solide élémentaire.La température de bruit d’une antenne dépend de la direction visée.

Méthode de mesure

On mesure la température Ta par comparaison avec une charge à une température de référence(température de l’hélium liquide, ou de l’azote liquide, température ambiante). La valeur de la tem-pérature de référence Tre f est fonction de l’antenne à caractériser. La précision maximale est obtenuepour Tre f Ta. On effectue deux mesures : le récepteur est relié soit à l’antenne , soit à la charge à latempérature de référence. Si A est l’atténuation présentée par l’atténuateur étalonné (inverse du gainen puissance disponible), on détermine A1 et A2 pour obtenir la même puissance de bruit en sortie.La température apparente en sortie de l’atténuateur est donc la même et l’on obtient :

TaA1

+(1− 1A1)T0 =

Tre fA2

+(1− 1A2)T0 avec : T0 = 290k

Ta = T0 +A1A2(Tre f −T0

La température Ta dépend de la position de l’antenne, des sources de bruit qui peuvent varier au coursdu temps : ce n’est donc pas une donnée intrinséque. Par conséquent, toute mesure doit mentionnerl’environnement et l’état de celui-ci.

Détermination du centre de phase

Cette mesure concerne les sources primaires des antennes à systéme focalisant, puisque le centrede phase doit être situé au foyer de celui ci.Le centre de phase est une notion approchée car la phasen’est généralement pas sphérique, mais on peut approximer la phase réelle de l’onde par une sphére,au moins dans l’angle solide sous lequel la source primaire voit le réflecteur.Pour faire la mesure, on fait décrire à une sonde un arc de cercle autour de la source à mesurer placéeau centre de cet arc et on mesure la phase du champ reçu par la sonde. Si la phase est constante,c’est que le centre de phase est situé au centre de l’arc de cercle. Sinon, la loi de phase mesurée est

Rapport de Fin d’Étude 23 Juillet 2011

CHAPITRE 2. ÉTUDE DES ANTENNES TV-VHF/UHF EMSI

quadratique et par des considérations géométriques simples ou par tâtonnement on détermine le centrede phase.

Mesure de polarisation

Dans tous les bancs de mesure modernes, on effectue des mesures de diagrammes dans deux po-larisations orthogonales (généralement linéaires, verticale et horizontale). On a donc directement lapolarisation de l’antenne. Généralement, on considère le diagramme en polarisation nominale et lediagramme en polarisation croisée. Parfois, il y a une spécification sur le niveau de polarisation croi-sée dans l’axe de lantenne.[5]

Conclusion

Les antennes émettrices constituent un élément sinéquanone dans la chaine de transmission deschaines TV car elle assure la transformation issue de l’émetteur (un signal électrique)en une ondesusceptible de se propager dans l’espace libre avec des contraintes et spécifications techniques pourque l’information aboutissent aux clients publiques(antenens de réception).

D’aprés ce chapitre nous avons pu constater que l’antenne est sujette de plusieurs calcules et mesuresdont certaines sont trés pénibles et demande des appareils et méthodes bien précise dont nous avonscité quelques une.alors que la supervision des antennes en sens classique du terme demeure trés incer-taine ,l’application d’un protocole comme SNMP (le cas pour l’émetteur TV Rhode & Schwarz)estquasiment impossible. Car l’antenne est un élément passif un bout de fils allongé ou percé (exemple :antenne yagi).

De plus une antenne UHF est supporté par un pylône posé sur tout type de relief Montagne ,falaise...et aussi dans n’importe quel région présentant une population souhaitant reçevoir les programmesTV,de ce faite l’antenne et évidament le pylône sont exposés a toutes les malaise de la nature Tempé-rature , innondation , incendie , vent , humidité et aussi tout risque pouvant interrompre ou gênerle fonctionnement du site en question surtout pour les zones lointaines ou distantes.

D’ou la nécessité d’un outil ou un système capable de relever ces types de mesures sur le terrainet les transmettre vers une plateforme ou une console pour la prise de décision et l’intervention entemps opportun,ce qui ferra le sujet de la partie suivant.alors on distinguera à ce stade deux catégoriede mesures :

– Mesures des performances d’une antenne UHF.

– Mesures d’environnement d’une antenne.

Rapport de Fin d’Étude 24 Juillet 2011

CHAPITRE 3

ÉMETTEURS TV - VHF/UHF

3.1 Rôle et caractéristique d’un émetteur TVLe rôle d’un émetteur TV dans le processus de diffusion des chaines est restitution d’une image

haute définition et d’un son d’excellente qualité.ils sont fabriqués en correspondance avec tous lesagréments des standards internationaux CE-SE et ETSI 1. la figure ci-dessous montre l’exemple d’unémetteur TV de type B.BEAM 2 leader mondiale de fabrication des équipement TV[4].

FIGURE 3.1 – Émetteur tv- vhf/uhf 30,50 watts.

1. European Telecommunications Standards Institute2. Belgium Braadcasf Equipmenf SPRL

25

CHAPITRE 3. ÉMETTEURS TV - VHF/UHF EMSI

Les deux tableau ci-dessous résume Les principaux caractéristique AUDIO/VIDEO d’un emetteurTV- vhf/uhf 30,50 watts[4] :

niveau d’entrée 1Vpp (réglable) connecteur BNCimpèdance 75 ohms

amplitude VIDEO adaptée aux principaux standardstemps de fréquence de réponse +/-45 nS

facteur 2TK 1.2% (conforme,max 2%)DG <3%DP +/- 3%

rapport S/N < 50 db

TABLE 3.1 – Caractéristique video d’un émetteur TV.

niveau d’entrée 0dbm +/-6db connecteur BNCimpèdance 600 ohms

déviation fréquence +/-50khzdéformation harmonique audio <0.4%

réponse de fréquence +/-1dbrapport S/N >60db

modulation audio FM (F3E) +/50khz

TABLE 3.2 – Caractéristique audio d’un émetteur TV.

3.2 La surveillance des émetteur TV

3.2.1 Surveillance avec le protocole SNMPLa supervision des émetteurs TV est assurés par le fameux protocole SNMP 3, ce dernier et très

utile surtout dans les équipement informatique qui supporte la pile TCP/IP. Si non l’integration d’unproxy est indispensable pour la traduction des trames.

Les systèmes de gestion de sont basés sur trois éléments principaux : un superviseur, des nuds (ounodes) et des agents.Le superviseur est la console qui permet à l’administrateur réseau d’exécuter desrequêtes de management. Les agents sont des entités qui se trouvent au niveau de chaque interface,connectant au réseau l’équipement géré (nud) et permettant de récupérer des informations sur diffé-rents objets.

3. Simple network management protocol

Rapport de Fin d’Étude 26 Juillet 2011

CHAPITRE 3. ÉMETTEURS TV - VHF/UHF EMSI

Ces objets gérables peuvent être des informations matérielles, des paramétres de configuration,des statistiques de performance et autres objets qui sont directement liées au comportement en coursde l’équipement en question. Ces objets sont classés dans une sorte de base de données arborescenteappelée MIB 4[6].

Les outils de supervision sont très variées ,L’annexe A présente un exemple d’outil conçu pour deséquipement de transmission UHF/VHF de type RHODE & SCHWARZ 5.

3.2.2 Surveillance avec un modem GSMles systémes de surveillance avec un modem GSM se constituent généralement d’un ordinateur

personnel avec un GSM Modem et un logiciel informatique qui contrôle la communication entre lePC et les émetteurs .

Les émetteurs sont equipés avec un GSM Modem pour répondre aux demandes de l’unité centrale,lelogiciel du contrôle est programmé pour demander périodiquement ou manuellement l’informationaux transmetteurs en faisant un appel GSM de données numeriques au modem du remote transmet-teur.

Aprés l’information obtenu est montrée sur l’écran et gardé dans un fichier de données pour trai-tement ou consultation, les données collectées dans les émetteurs par les modems correspondent à :Puissance Directe, Puissance Reflétée, Puissance d’Excitation,Température, Courant continu etTension continue.nous présenteront en ANNEXE un exemple de télémétrie par modem GSM sur unémetteur de type OMB.[7]

FIGURE 3.2 – Diagramme de blocs du système de télémétrie.

4. Management Information Base5. groupe allemand spécialisées dans la fabrication des l’équipement utilisés pour la radiodiffusion

Rapport de Fin d’Étude 27 Juillet 2011

Troisième partie

Télémesure & Télémétrie par GSM/GPRS :Modules et équipements

28

CHAPITRE 4

TÉLÉMESURE & TÉLÉMÉTRIE PAR GSM/GPRS

Une antenne se trouve bien dans une enceinte techniques qui est évidemment le site émetteur oubien la zone qui englobe tout équipement qui participe de proche ou de loin dans la diffusion deschaines TV pour le grand public, parlant de l’alimentation électrique et énergétique, les émetteurs etantennes, accessoires de tout type .

Ces équipements c’est à dire les équipements d’emission TV sont exposés dans l’espace libre dans deszones relativement lointaines (du centre de direction à rabat) et à vocation climatique variée et consi-dérablement incertaine. ce qui rend les mesures environnementale d’une telle importance qu’ellesdemeurent une des paramètre de qualité et indice de taille du développement de l’entreprise.

Durant cette partie nous allons décrire le marché de télémesure & télémétrie par GSM & GPRS ainsique les principaux acteurs de ce monde . Nous proposons dans cette partie et dans un premier rideaude présenter les diffèrent modules qui constituent une solution de télémesure .dans un deuxième lieules principaux constructeurs de telle solution sur l’échelle mondiale et les gammes offertes par cesderniers.

Pourquoi la télémesure ?

Les raisons pour les quels les entreprises on eu recours à des équipements de télémesures sont re-lativement variées selon le besion et l’activité économique et industrielle ,ainsi l’entreprise bénéficierad’une politique très avancés en terme de surveillance et de suivie en temps réel de son patrimoines .

Accès rapide à l’information

– Supervision en ligne sans établir de connexion.– Possibilité d’inspecter n’importe quel objet, à n’importe que moment et à n’importe quelle

distance.– Envoi immédiat de messages sur des changements, des évènements et d’alarmes importants.– Capacité de supervision et de contrôle à partir de périphériques mobiles.

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CHAPITRE 4. TÉLÉMESURE & TÉLÉMÉTRIE PAR GSM/GPRS EMSI

Accés à distance des objets par Internet

– Sécurité des équipements, des installations et des systèmes.– Déclenchement rapide des alarmes sur menaces et défaillances.– Prévention des défaillances avant qu’elles surviennent.– Sécurité des accès.

Économie

– Diminution du nombre de défaillances, réduction des pertes et du délai de réparation.– Réduction des déplacements vers les sites distants.

Augmentation de la satisfaction de la clientéle

– Diagnostic à distance.– Anticipation des défaut.– Lecture à distance des compteur.

Protection de l’environnement

– Surveillance des capteurs de gaz (garages, salle des chaudières).– Prévention de défaillance dans les stations de pompage des eaux usées.– Réduction de la consommation d’énergie.

4.1 Avantages stratégiques

Quant une entreprise fait un choix d’une solution de télémesure ou d’une application M2M, elleparte évidemment d’une stratgie solide et pertinente dont voici les principaux avantages :

– Les modules de télémesure sont prêts à l’emploi, faciles à installer et à configurer grâce à desoutils modernes (sans connaissances particulières en commandes AT 1 en technologie GPRS, enprogrammation longue et compliquée, en test de codes et dépannage).

– Capacité de configuration à distance, de programmation en logique automate et de mise à jourdu firmware des équipements installés via GPRS.

– Connectivité ouverte basée sur des standards ouverts.

– Connexion facile aux équipements standards (API, modules d’entrées-sorties, équipements demesure) supportant les protocoles de communication standard (par exemple Modbus RTU, Gazmo-

1. Les Commandes Hayes, parfois appelées Commandes AT, constituent un langage de commandes développé à l’ori-gine pour le modem Hayes Smartmodem 300. Ce jeu de commandes s’est ensuite retrouvé dans tous les modems pro-duits,Chaque commande est envoyée sous la forme d’une ligne de texte encodé en ASCII, le modem retourne une réponsesous la forme d’une ou plusieurs lignes selon la commande envoyée.

Rapport de Fin d’Étude 30 Juillet 2011

CHAPITRE 4. TÉLÉMESURE & TÉLÉMÉTRIE PAR GSM/GPRS EMSI

dem, MBUS, NMEA).

– Interfaçage facile aux systèmes d’IHM/Supervision grâce au standard OPC-DA (Data Access).

– Interfaçage facile aux bases de données clients et aux environnements informatique utilisant lestandard ODBC ou les fichiers CSV 2.

– Coûts réduits d’appropriation (maintenance et mise à jour à distance, transmissions sur évène-ments, fonction miroir local des entrées-sorties, diagnostics avancés, système évolutif).

– Intégration facile des différents modules de télémesure, d’équipements alimentés par une pile etdes unités de suivi en géolocalisation dans un système cohérent suivant les besoins de l’utilisateur.

4.2 Avantages TechniquesLes modules de télémesure sont des solutions « Tout-en-un »combinant a la fois : un Modem

GPRS , des automates programmables, Consignateur d’états, Convertisseur de protocoles de com-munication. et aussi une haute fiabilité, implémentation rapide, emploi facile et pratique, coôuts demaintenance faible, haut niveau de sécurité des données et de protection des données font l’aout de latélémétrie par GSM.

Les avantages sur les solutions basées sur automates programmables avec modem GPRS externe :

– Le modem est totalement contrôlé, le mode de fonctionnement normal est repris en cas d’erreurscritiques (raccrochage du modem).– Fonctionnalités avancées prêtes à l’emploi sans créer d’applications complexes pour le contrôle

du modem avec les commandes AT.– Capacité de configuration à distance (via GPRS), modification de programmes automates et de

mise à jour du firmware.– Convertisseur de protocoles de communication intégré, utilisé par les équipements externes.– Système de sécurité intégré, pour le contrôle d’accès et la protection de l’intrégrité des données.– Diagnostic avancé du réseau GSM/GPRS et du fonctionnement du modem intégré.– Mécanismes de test de l’accessibilité au réseau GPRS, de reprise de la communication et de la

retransmission de trames non acquittées.

Fonctionnalité avancée de transmission spontanée des données sur évènement méthode optimalepour la technologie GPRS.

Les évènements peuvent déclencher la transmission des données sur GPRS, l’émission de SMSet la composition d’un numéro de téléphone pour identification de l’appelant (CLIP).

2. Un fichier CSV est un fichier tableur, contenant des données sur chaque ligne séparés par un caractère de séparation,Il peut être lu avec un tableur tel que Microsoft Excel, Excel Viewer ou OpenOffice(gratuit/libre).

Rapport de Fin d’Étude 31 Juillet 2011

CHAPITRE 4. TÉLÉMESURE & TÉLÉMÉTRIE PAR GSM/GPRS EMSI

Support de différents types d’événements :

– Instants définis.– Changements d’état des entrées et drapeaux internes.– Changements de valeurs analogiques (bande morte).– Dépassement de seuils d’alarme, alarmes de diagnostic.– Conditions fixées par programme interne.

Les évènements relatifs aux équipements externes sont détectés grâce à la gestion locale intégréede protocoles de communication (par exemple Modbus RTU, Gazmodem, NMEA, M-Bus) et dumode miroir des entrées-sorties de ces équipements.

Fourniture gratuite d’utilitaires pour l’utilisateur :

– utilitaires intuitifs pour la configuration, mise à jour et la programmation des modules detélémesure, en local et à distance Voir (MT-Manager, MT-Program editor, MT-Data provider) auchapitre suivant.– Gestion à distance des modules à économie d’énergie.– Logiciel de communication pour l’acquisition de données par des modules de télémesure, des

modems GPRS, des routeurs GPRS et Internet. Les données sont accessibles via le standard OPC,les interfaces ODBC et les fichiers CSV.

4.3 Avantage de la télémesure en GPRSLa technologie GSM /GPRS a conquis le marché des applications professionnelles de télémesure

et surpasse désormais les solutions à base de modems radio couramment utilisées jusqu’à maintenant.

Ses domaines d’application, très étendus, comprennent en particulier la protection de l’environne-ment, la gestion des réseaux d’eaux usées, l’agriculture, la sylviculture, les industries de l’énergie etdu gaz, les utilités, la lecture à distance de consommation et la sécurité des objets.

Les premiers avantages de l’utilisation des systèmes sans fil GSM/GPRS dans la supervision et lecontrôle à distance, sont les faibles coûts, le temps d’implémentation court, la distance illimitée entreles objets, l’insensibilité à la configuration du terrain et aux obstacles naturels (par exemple forêts,grands immeubles), l’absence de systèmes d’antennes compliqués et la capacité de transmettre lesévènements d’alarme directement sur les téléphones portables des personnes responsables.

La technologie GPRS permet un accés direct et sécurisé à l’information en utilisant les périphériquesmobiles (téléphones, PDA et ordinateurs). En plus, il n’y a pas l’effet de goulot d’étranglement auniveau de la station centrale dans les cas d’architecture de télémesure complexe.

Rapport de Fin d’Étude 32 Juillet 2011

CHAPITRE 4. TÉLÉMESURE & TÉLÉMÉTRIE PAR GSM/GPRS EMSI

Un routeur HSDPA 3 utilisé dans la station centrale procure normalement un débit de 1,8 Mbps etmême jusqu’à 10 Mbps avec une connexion fixe au réseau de l’opérateur.

La transmission sur événement (quand l’équipement envoie des données sous certaines conditionsdéfinies) permet l’envoi rapide et simultané de l’information sur les changements d’état des objetsarbitrairement localisés vers le système central, même dans le cas de très grandes installations avecune centaine de points de contrôle.

Nous allons à travers la partie suivante aborder les différentes solutions commerciales existante dansle marché de la télémesure utilisant différentes technologie : télémesure par GSM/GPRS.

3. High Speed Downlink Packet Access (abrégé en HSDPA) est un protocole pour la téléphonie mobile parfois appelé3.5G , 3G+ , ou encore turbo 3G dans sa dénomination commerciale. Il offre des performances dix fois supérieures à la3G (UMTS R’99) dont il est une évolution logicielle

Rapport de Fin d’Étude 33 Juillet 2011

CHAPITRE 5

SOLUTION COMPLÉTE DE TÉLÉMESURE

Ce chapitre sera consacré au description des équipements et modules qui constituent une solutioncompléte et prête a déployé sur tout type d’équipement et environnement pour assurer le besoin ex-primé par l’entreprise.

Plusieurs constructeurs et fournisseurs sont présentent sur le marché qui roposent une large gammed’équipements, de logiciels et de services pour des systèmes sans fil GSM/GPRS/GPS utilisés pourles mesures, la consignation des données, le contrôle, le diagnostic à distance et la localisation desobjets.

les offres comprennent généralement 3 essentiels parties qui sont :Matériel, Logiciel , Services

Matériel

– Gamme de modules de télémesure et de contrôle qui permettent l’exécution de programmesautomates locaux et la communication avec les équipements externes.– Équipements de mesure et de consignation d’états à économie d’énergie et alimentés par pile.– Modules de suivi en géolocalisation avec surveillance des paramétres de base d’un véhicule

(niveau de carburant, ouverture des portes, fonctionnement du moteur), alimentés par batterie.– Passerelles de communication, convertisseurs et modules d’extension d’entrées-sorties.– Modems et routeurs GPRS, antennes, câbles, piles de rechange, capteurs et convertisseurs de

mesure et alimentations.– Carte SIM télémétrique avec adresses IP statiques pour le réseau APN privé (pour transfert de

données avec ou sans limitation mensuelle).

Logiciel

– Utilitaires pour configuration et programmation des modules en local et à distance.– Logiciel pour la gestion à distance des modules à économie d’énergie.– Logiciel de communication pour l’acquisition de données via les modules de télémesure, les

modem GPRS, les routeurs GPRS et Internet. Ce logiciel offre l’accés aux données via le stan-dard OPC , les interfaces ODBC (avec écriture directe dans les bases de données relationnelles

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CHAPITRE 5. SOLUTION COMPLÉTE DE TÉLÉMESURE EMSI

standards) ou les fichiers CSV.– Utilitaires pour la visualisation, l’archivage de données, l’analyse et les rapports sous format

page web.

Services

– Débit fixe pour transmission de données dans APN privé.– Formation et support sur les solutions proposées .

FIGURE 5.1 – Solution intégrale de télémesure.

Rapport de Fin d’Étude 35 Juillet 2011

CHAPITRE 5. SOLUTION COMPLÉTE DE TÉLÉMESURE EMSI

5.1 Gamme de produit INVENTIAINVENTIA est un fournisseur international de produits pour la télémesure et le suivi en géolo-

calisation, basés sur les technologies GSM/GPRS et GPS. fondée en 2001,INVENTIA est un desleaders dans le domaine de la télémesure et du contrôle via GPRS, les offres ne comprend pas seule-ment des modules pour la télémesure et la géolocalisation, mais aussi des solutions en architectureouverte, basées sur des standards industriels éprouvés, INVENTIA fournit des outils de configura-tion et d’intégration faciles d’emploi pour offrir une interfaçage ouverte aux systèmes de supervisionclients et aux systémes de bases de données relationnelles.

5.1.1 Module MT 3XXLes modules de télémesure de la gamme MT et les modules de suivi en géolocalisation pro-

posés par INVENTIA sont des produits professionnels pour des grandes ou petites applications desurveillance et de contrôle sans fil.

Des fonctionnalités performantes, une configuration flexible, des entrées-sorties intégrées et le sup-port de protocoles de communication avec des équipements d’automatisme industriel, les modulesMT offrent une solution incomparable pour les systèmes avancés en télémesure et en télématique.

FIGURE 5.2 – Familles MT 300.

Rapport de Fin d’Étude 36 Juillet 2011

CHAPITRE 5. SOLUTION COMPLÉTE DE TÉLÉMESURE EMSI

La gamme MT-300 se compose de modules de télémesure économiques conçus pour la sur-veillance d’alarmes et autres applications qui ne nécessitent pas de programmes de contrôle logiqueet de communication locale avec des équipements externes.

Sa présentation compacte, son modem GPRS intégré et ses caractéristiques confèrent au moduleMT-3xx une solution intéressante pour des systèmes professionnels simples et pour usage privé.

Le MT-301 dispose de :

– 4 entrées ToR 1

– 2 sorties ToR– 2 entrées analogiques 4-20 mA

MT-302 : 8 entrées ToRMT-303 : 6 entrées ToR et de 2 sorties ToRMT-304 : 7 entrées ToR et de 1 entrée Analogique

5.1.2 Module MT-101 d’entrées / sorties GPRSLe module de télémesure MT-101 dispose d’une logique programmable associée à un modem

GSM/GPRS, un consignateur d’états et un port RS232/422/485 2. opto-isolé pour la communicationavec des équipements externes.

Le MT-101 permet de construire des systèmes modems sans fil pour la supervision, la surveillance, lamesure, le diagnostic et le contrôle basés sur la technologie de transmission GPRS. La caractéristiqueprincipale du module MT-101 est sa capacité de transmettre des données non seulement en modescrutation, mais aussi en mode évènementiel (par exemple, lorsque des entrées-sorties ToR changentd’état ou lorsqu’un signal d’entrée analogique varie jusqu’à un certain point). Il est complètementconfigurable et programmable par l’utilisateur avec l’environnement logiciel intuitif et convivial MTManager, soit localement via le port série ou à distance via le réseau GPRS.

1. Une entrée ou une sortie TOR est une sortie ou une entrée Tout Ou Rien. C’est a dire qu’elle peut prendre la valeurlogique 0 ou 1 (Numérique)

2. RS-232 est une norme standardisant un bus de communication de type série sur trois fils minimum (électrique, mé-canique et protocole), les liaisons RS-232 sont fréquemment utilisées dans l’industrie pour connecter différents appareilsélectroniques (automate, appareil de mesure, etc.).

Rapport de Fin d’Étude 37 Juillet 2011

CHAPITRE 5. SOLUTION COMPLÉTE DE TÉLÉMESURE EMSI

FIGURE 5.3 – les entrées/sortie du module MT-101.

– Entrées-sorties isolées galvaniquement avec fonctions filtrage, hystérésis, alarme seuil et bandemorte.– Entrées comptage 32 bits.– Système d’auto-diagnostic avec de nombreux voyants.– Fonction Maître local pour équipements externes (Modbus RTU, Gazmodem, NMEA, M-BUS

et autres protocoles).– Processeur transmission GPRS évènementielle.– Horloge temps réel (RTC).– Consignateur d’états avec résolution de 100 ms.– Convertisseur de protocole de transmission.– Contrôle de l’intégrité des données et de la confirmation de transmission de trames.– Configuration, programmation et mise à jour du firmware à distance via GPRS.– Boîtier industriel pour montage rail DIN, large gamme d’alimentation (930 VCC ou 24 VCA),

port RS232/422/485 isolé, borniers débrochables, entrée pour alimentation de secours.

Pour plus de détails sur cette solution et aussi d’autre qui font partie de la famille MT veuillezconsulter le site web :http ://www.inventia.fr

Rapport de Fin d’Étude 38 Juillet 2011

CHAPITRE 5. SOLUTION COMPLÉTE DE TÉLÉMESURE EMSI

5.1.3 MT-ManagerAvec les modules de télémesure et les modules de suivi en géolocalisation, un utilitaire intuitif

MT Manager (MTM) est livré pour faciliter la configuration de tous les paramètres, les modes defonctionnement et les fonctions de chaque module et pour la création du programme de contrôle lo-gique à exécuter par le module.

L’utilisateur peut nommer librement les modules et leurs entrées et sorties pour faciliter leur iden-tification. Le MT Manager ne nécessite aucune compétence particuliére et la signification des champset des fonctions particuliéres est clairement décrite dans la documentation livrée sous format élec-tronique ou sous forme imprimée. Tous les changements de la configuration et des programmes decontrôle, y compris les mises à jour de firmware, peuvent être réalisés à distance via le réseau GPRS.Une telle possibilité économise du temps et réduit un certain nombre de déplacements vers les lieuxou les modules sont installés.

FIGURE 5.4 – Le logiciel MT-Manager de inventia.

Rapport de Fin d’Étude 39 Juillet 2011

CHAPITRE 5. SOLUTION COMPLÉTE DE TÉLÉMESURE EMSI

5.1.4 MT-Data Provider : ODBC et Serveur OPCLe driver de communication MT Data Provider qui gére la communication avec les modules de

télémesure à distance en utilisant soit la passerelle MT , modem ou routeur GPRS, ou Internet. Cedriver fonctionne sous l’environnement MS Windows 2000/XP/2003 et présente les données tempsréel via l’interface standard OPC (OLE for Process Control). Tous les types de données (scrutées,évènementielles, enregistrements horodatés) sont accessibles sous forme de fichiers CSV/XML oupeuvent être écrites vers n’importe quelles bases de données relationnelles (par exemple MS SQLServer, MSDE, Oracle) via le mécanisme ODBC selon le schéma ci-dessous.

FIGURE 5.5 – ODBC et Serveur OPC.

Une telle solution assure une connectivité ouverte et une intégration facile avec les systémes d’IHM/Supervisionmodernes (graphiques, courbes et alarmes animés), les tableurs et les systèmes de traitement de don-nées (systèmes de facturation, d’analyse, de diagnostique et d’optimisation).

Rapport de Fin d’Étude 40 Juillet 2011

CHAPITRE 5. SOLUTION COMPLÉTE DE TÉLÉMESURE EMSI

5.1.5 MT-Program Editorl’utilitaire MT-Program Editor pour la création du programme de contrôle logique à exécuter par

le module. L’utilisateur peut nommer librement les modules et leurs entrées et sorties pour faciliterleur identification. Le MT Program Editor ne nécessite aucune compétence particuliére.

FIGURE 5.6 – MT-Program Editor.

5.2 Carte SIM avec adresses IP public

FIGURE 5.7 – Carte SIM avec adresses IP public.

Rapport de Fin d’Étude 41 Juillet 2011

CHAPITRE 5. SOLUTION COMPLÉTE DE TÉLÉMESURE EMSI

Les systémes de télémesure professionnelle nécessitent des cartes SIM avec l’adressage en modeIP public,les modules de télémesure peuvent fonctionner dans n’importe quel réseau APN (MAROCTELECOM, MEDITELECOM)elles sont correctement configurées de n’importe quel fournisseurGSM.

Ainsi, les cartes avec IP public assurent une transmission GPRS fiable et ceci dans les deux sens :remonté d’informations ou d’événements et les télécommandes de sorties.

Nous avons pu remarquer que la plupart des solutions reposent sur la transmission par GSM/GPRSqui représentent la 2éme génération des systéme radio mobile. Ces dernière présentent une limitationau niveau du performance du réseau radio mobile coté débit et flexibilité, il nous a été nécessairede penser dans la partie suivante à une amélioration et une évolution du moyen d’acheminement desdonnées.

Rapport de Fin d’Étude 42 Juillet 2011

Quatrième partie

Conception et réalisation d’une plateformede télémesure

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EMSI

Nos connaissances ainsi que notre formation ont su se concrétiser et se déployer les ailes à traverscette partie qui nous a été recommandé de la donner un grand intérêt dans ce qui peut être utile etperformant dans la nouveauté des outils que nous avions manipulé pour la conception d’une solutionde télémesure, étant capable de donner à ce projet un essence et une évolution et une grande valeursde ce qui est déjà existant dans le marcher.

Pour ce qui suit, nous avons pensés au développement d’une application Androd qui sera l’enjeumajeur pour la transmission des données (les mesures) installée sur un équipement 3G au voisinagedu site de télédiffusion.

En outre, nous avons développé aussi une plateforme de supervision qui reliera toutes les mesuresétant stockées dans des bases de données distantes et distinctes afin d’avoir un seul systéme unifiantces dernières pour facilité la tâhe au superviseur ou l’administrateur d’avoir une seule console orga-nisée et regroupant tous les indices de performance autre que les sites de télédiffusion de la SNRT.

Notre Réalisation sera un aperçu de ce que cette discipline de télémesure pourra apporter de grandsbénéfices aux entreprises.

FIGURE 5.8 – Schéma d’une solution de télémesure.

Nous avons pu remarquer la composition de cette solution surtout dans la partie acquisition des don-nées nécessitent des connaissances dans le système embarqué ainsi le déploiement des capteurs demesures d’environnement déploiement au voisinage des sites de télédiffusion, tout ces registres là,nous ont été nécessaire de ne pas les aborder et laisser l’interêt majeur à la partie de l’achemine-ment des mesures étant des données ainsi que de les stocker dans des infrastructures propre à Googlequi fera l’objet d’une application android deployé sur un équipement 3G transmettant les mesuresacquisisionnées à la base de donnée de ce URL :http ://anidhilmi.appspot.com/.

Rapport de Fin d’Étude 44 Juillet 2011

CHAPITRE 6

DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID

Dans cette partie, nous avons pu effectuer encore une fois de la recherche et du développementd’un moyen qui sera une solution de transmission de nos mesures établies sur les antennes d’émissionTV ainsi que de leur environnement voisinant les sites de télédiffusion de l’opérateur « SNRT », cesmesures vont être transmise, vers une Base de donnée distante qui stockera les données mesurées etva les regrouper dans une table contenant ses valeurs respectives.[8]

Plusieurs facteurs ont été importants de les faire pour chacun, une étude convenable et performanteau niveau d’une conception d’un support de transmission qui jouera ce rôle :

Le choix judicieux de la technologie Radio Mobile dans la convergence Tcp/Ip revient plus géné-ralement aux couts et aussi bien de la fiabilité de l’équipement ainsi de l’application qui gère latransmission et sa liaison directe avec la base de donnée distante

A l’inverse du GSM, LA 3G permet alors Un débit très élevé pour les données, un accès directeau monde Ip et aussi bien ça ne demande qu’un Equipment au voisinage du site distant, ça revientalors moins couteux.

FIGURE 6.1 – Logo de ANDROID.

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CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

6.1 Introduction au développement AndroidAndroid est un environnement d’exploitation complet basé sur le noyau Linux V2.6 du noyau.

Initialement, l’objectif de déploiement pour Android est le téléphone mobile scène, y compris lestéléphones intelligents et moins coteux dispositifs flip-phone. Cependant, la gamme complète d’An-droid de services informatiques et riche de soutien fonctionnel disposent le potentiel de s’étendreau-delà du marché des téléphones mobiles. Android peut être utile pour d’autres plateformes et ap-plications. Dans cet article, une introduction à la la plate-forme Android et apprendre à coder uneapplication Android de base.

Introduction

Android, une plate-forme jeune et encore non prouvées, a le potentiel pour jouer aux deux extré-mités du spectre de téléphonie mobile et peut-être même combler le fossé entre travailler et jouer.

Aujourd’hui, de nombreux appareils basés sur le réseau ou un réseau compatible exécuter une sa-veur du noyau Linux. C’est une plate-forme solide : rentable àdéployer et àsoutenir et facilementacceptés comme une approche de conception bonne pour le déploiement. L’interface utilisateur deces dispositifs est souvent basé sur HTML 1 et lisible avec un PC ou un navigateur Mac. Mais pastous l’appareil doit être contrôlé par un dispositif informatique en général. Considérons un appareilclassique, comme une cuisinière, micro-ondes ou machine àpain. Que faire si vos appareils ménagersont été contrôlés par Android et se vantait d’un écran tactile couleur ? Avec une interface Android surle poêle-dessus, l’auteur pourrait même être en mesure de faire cuire quelque chose.

Dans la section suivante, Nous allons develloper notre application qui communique avec notrebase de donnée distante.

6.2 Outils et environnement de développementApp Inventor est un nouvel outil de Google Labs qui le rend facile pour personne, les program-

meurs et les non-programmeurs, les professionnels et les étudiants à créer des applications mobilespour les appareils sous Android. Et aujourd’hui, nous avons décidé d’étendre les invitations à la po-pulation en général.

Pour beaucoup de gens, de leur téléphone mobile et l’accés à l’Internet, toujours à notre portée.Inventeur de cette appli pour Android donne à chacun, indépendamment de l’expérience de program-mation, la possibilité de contrôler et de restructurer leur expérience de communication. Nous avonsobservé les gens sont fiers de devenir des créateurs de la technologie mobile et pas seulement lesconsommateurs de celle-ci.

1. Hypertext Markup Language

Rapport de Fin d’Étude 46 Juillet 2011

CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

FIGURE 6.2 – Architecure de fonctionnement de l’outil App inventor de Google.

Rapport de Fin d’Étude 47 Juillet 2011

CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

6.3 Développement d’une application qui transmet les donnéesacquises directement à la base de données distantes

FIGURE 6.3 – Conception d’une application ANDORID.

Le principal composant communicant avec une infrastructure Google data base, est le composanttinywebDB création d’un service personnalisé TinyWebDB.

TinyWebDB est une composante de cette appli Inventor qui vous permet de stocker des donnéespersistante dans une base de données sur le web, parce que les données sont stockées sur le web aulieu d’un téléphone en particulier, TinyWebDB peut être utilisé pour faciliter la communication entreles téléphones et les applications (par exemple, des jeux multi-joueurs).

Par défaut, le composant stocke TinyWebDB données sur un service d’essai fournis par cette ap-pli Inventor, http ://anidhilmi.appspot.com/. ce service est utile pour tester, mais elle est partagée partous les utilisateurs de cette appli Inventor, et il a une limite de 1000 entrées. Si vous l’utilisez, vosdonnées seront écrasées par la suite.

Pour la plupart des applications que vous écrivez, vous aurez envie de créer un service Web per-sonnalisé qui n’est pas partagé avec d’autres applications App Inventor et les programmeurs. Vousn’avez pas besoin d’être un programmeur pour le faire il suffit de suivre les instructions ci-dessous etvous aurez votre propre service en quelques minutes.

Rapport de Fin d’Étude 48 Juillet 2011

CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

FIGURE 6.4 – Test et affichage de l’application sous l’emulateur ANDROID.

Pour créer votre propre service web, suivez ces instructions

Télécharger App Engine pour Python 2 à http ://code.google.com/appengine/. Après l’avoir installé,lancez le GoogleAppEngineLauncher en cliquant sur son icône.

Télécharger cet exemple de code. C’est un fichier zip containg le code source de votre service webpersonnalisé tinywebdb

Décompressez le fichier zip téléchargé. Il va créer un dossier nommé customtinywebdb. Vous pouvezle renommer si vous voulez.

Dans le GoogleAppEngineLauncher, choisissez Fichier ajouter une demande existante. Parcourir pourdéfinir le chemin vers le dossier que vous venez de customtinywebdb décompressé. Puis cliquez sur lebouton Exécuter. Cela permet de lancer un service web de test qui s’exécute sur votre machine locale.

Vous pouvez tester le service en ouvrant un navigateur et en saisissant "localhost : 8080" commeURL. Vous verrez l’interface de la page web à votre service web. L’objectif final de ce service estde communiquer avec une application mobile créée avec App Inventor. Mais le service fournit uneinterface de page Web au service pour aider les programmeurs avec le débogage. Vous pouvez appeler

2. Python est un langage de programmation multi-paradigme. Il favorise la programmation impérative structurée, etorientée objet.

Rapport de Fin d’Étude 49 Juillet 2011

CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

la récupérer et stocker des opérations à la main, voir les entrées existantes, et également supprimerdes entrées individuelles.

Votre application n’est pas encore sur le web, et donc pas encore accessibles à une application AppInventor. Pour y arriver, vous devez le télécharger sur Google App Engine serveurs.

Dans le GoogleAppEngineLauncher, choisissez tableau de bord. Entrez vos informations de compteGoogle et vous serez dirigé vers un tableau de bord App Engine.

Choisissez créer une application. Vous aurez besoin de spécifier un identificateur d’application uniqueau monde. Se souvenir de l’identifiant d’application que vous en aurez besoin plus tard. Donnez unnom à votre application et cliquez sur créer une application de se soumettre. Si votre code d’identifi-cation est unique, vous avez maintenant une nouvelle application vide sur les serveurs Google.

Ouvrez un éditeur de texte sur votre ordinateur local et ouvrez le fichier app.yaml dans le dossiercustomtinywebdb vous avez décompressé. Modifier la première ligne alors que la demande corres-pond à l’identifiant d’application vous fixé à Google.

En GoogleAppEngineLauncher, sélectionnez Déployer et suivez les étapes pour le déploiement devotre application.

Test pour voir si votre application est en cours d’exécution sur le web. Dans un navigateur, entrezmyapp.appspot.com, que remplacer votre identifiant d’application pour myapp. Le soft devrait res-sembler la même que lorsque vous l’avez exécuté sur le serveur de test local. Ce n’est que maintenant,c’est sur le web et vous pouvez y accéder à partir de votre appli Inventor pour Android app.

Votre App applications Inventor peut stocker et récupérer des données à l’aide de votre nouveauservice. Il suffit de faire ce qui suit :

Faites glisser un composant TinyWebDB dans le Concepteur de composants.

Modifiez la propriété de la ServiceURL http ://anidhilmi.appspot.com/ par défaut à votre service web.

Toutes les opérations StoreValue (blocs) va stocker les données à votre service, et toutes les opé-rations GetValue permettra de récupérer à partir de votre service.

Rapport de Fin d’Étude 50 Juillet 2011

CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

FIGURE 6.5 – Envoi des mesures saisies.

FIGURE 6.6 – Réception des mesure dans la data base.

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CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

FIGURE 6.7 – Mesure reçus et archivées dans la table.

Toutes les mesures sont archivées historiquement et stockées dans la base de données distante, quipermet une visualisation objective et très significative de l’information reçues.[9]

Conclusion

Toutes les mesures sont archivées historiquement et stockées dans la base de données distante,qui permet une visualisation objective et très significative de l’information reçues platforme web quicontiendra les requettes nécessaire pour afficher les différents informations mesurées.

Rapport de Fin d’Étude 52 Juillet 2011

CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

6.4 Plateforme de supervision et visualisation de donnéesAprès avoir dévellopper l’application android qui communique avec la base de données, il été

necessaire de passer au devellopement d’une platforme qui visualisera les mesures acquises et depouvoir ramener a l’entreprise une interface graphique qui montrera le territoire marocain avec lesdifférents sites de télédiffusion de la SNRT, ainsi cette façon de faire est supposée etre un serviceajouté en faveur de l’entreprise pour faciliter la supervision des différents sites ainsi d’avoir unebonne décision dans la voie stratégique proposée par l’entreprise, cette platforme veillera en tempsréelles sur les différents changement de l’état du réseau de télédiffusion aussi d’avoir un bon aperçudes indices de performances et aussi les mesures de l’environnement voisinant ces derniers.

Après avoir pris en charge tous ces détails cités en dessus, il nous a été important de penser a uti-liser pour cette platforme les dernieres tendance du développement informatique dédié a l’entrepriseelle-même, en outre l’utilisation d’une architecture J2EE 3 nous avons jugé favorable dans le devel-loppement de cette interface de visualisation de données offrant une opportunité d’avoir une fiabilitéet aussi une souplesse vis-à-vis le superviseur.[10]

6.5 Architecture J2EE de la platoformeLa platforme de supervision d’emission tv SNR a une architecture composée de 4 qui démarre sur

un serveur Tomcat 4, elle suit l’architecture décrite dans la figure ci-dessous :

FIGURE 6.8 – Architecure J2EE de la platforme de supervision emission TV SNRT.

3. Java Enterprise Edition, ou Java EE (anciennement J2EE), est une spécification pour la technique Java de Sun plusparticulièrement destinée aux applications d’entreprise

4. Tomcat implémente les spécifications des servlets et des JSP du Java Community Process1. Il est paramétrable pardes fichiers XML et de propriétés, et inclut des outils pour la configuration et la gestion. Il comporte également un serveurHTTP

Rapport de Fin d’Étude 53 Juillet 2011

CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

La première couche est la couche interface avec le superviseur qui utilise le standard JSF sous leframe-work Richfaces :

Java Server Faces1 (abrégé en JSF) est un framework Java, pour le développement d’applicationsWeb. à l’inverse des autres frameworks MVC traditionnels á base d’actions, JSF est basè sur la notionde composants, comparable á celle de Swing ou SWT, où l’état d’un composant est enregistré lors durendu de la page, pour être ensuite restauré au retour de la requête. A cet égard cela nous permettrad’avoir un maintien du composant google map pour établir la carte et localiser les sites de télédiffu-sion .

Définition Google Maps est un service gratuit de cartographie en ligne. Le service a été crée parGoogle. Lancé en 2004 aux états-Unis et au Canada et en 2005 en Grande-Bretagne (sous le nom deGoogle Local), Google Maps a été lancé jeudi 27 avril 2006, simultanément en France, Allemagne,Espagne et Italie.

Ce service permet, à partir de l’échelle d’un pays, de pouvoir zoomer jusqu’à l’échelle d’une rue.Deux types de vue sont disponibles : une vue en plan classique, avec nom des rues, quartier, villes etune vue en image satellite, qui couvre aujourd’hui le monde entier. Ce service n’est plus en versionbêta depuis le 12 septembre 2007, et a été ajouté aux liens de la page d’accueil de Google.

FIGURE 6.9 – Google map.

La deuxième couche est la couche service qui contiendra le service allouée a notre interface vis-à-visle superviseur qui voudra visualiser et interpréter les données, ce service pour une simulation c’estGetvalue, il permet de lire les données stockées sur la base de données distante, nous parlerons aprèsd’integrer d’autres services pour la maintenance aussi bien de la gestion que l’on appelle les servicesde télégestion.

Rapport de Fin d’Étude 54 Juillet 2011

CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

La 3éme couche contiendra la classe qui aura comme nom, le nom de la base de données distanteet ses paramétres des colonnes respectives.

La 4éme couche est la couche la plus importante dans l’établissement de la communication avecla base de données à l’aide de son driver respective aussi un rôle de traduire de l’objet vers le rela-tionnel pour établir les requêtes SQL. Cette couche est caractérisée dans l’utilisation d’un composantde persistance de données.

Java Persistence API

L’utilisation pour la persistance d’un mapping O/R permet de proposer un niveau d’abstraction plusélevé que la simple utilisation de JDBC : ce mapping permet d’assurer la transformation d’objetsvers la base de données et vice et versa que cela soit pour des lectures ou des mises à jour (création,modification ou suppression).

Développée dans le cadre de la version 3.0 des EJB, cette API ne se limite pas aux EJB puisqu’elleaussi être mise en œuvre dans des applications Java SE.

L’utilisation de l’API ne requiert aucune ligne de code mettant en œuvre l’API JDBC.

L’API propose un langage d’interrogation similaire à SQL 5 mais utilisant des objets plutôt que desentités relationnelles de la base de données.

L’API Java Persistence repose sur des entités qui sont de simples POJOs annotés et sur un gestionnairede ces entités (EntityManager) qui propose des fonctionnalités pour les manipuler (ajout, modifica-tion suppression, recherche). Ce gestionnaire est responsable de la gestion de l’état des entités et deleur persistance dans la base de données.

A travers l’envorionnement eclips 6 nous avons pu configurer cette architecture ainsi de démarrertous les transactions reliant les différents couches, tous montée sur le serveur Tomcat qui démarredans le localhost.

Les utilités de Google Map sont déjà prédéfinie, elle permet des fonctionnalités souple dans l’utilisa-tion du marquage aussi bien dans l’information qui visualise sans oublier les options de switcher entreles modes de visualisation : satellite, plan et mixte et aussi une option de zoomage et de déplacement.

D’autres part, les sites de télédiffusion sont marqués par des markers rouge positionnant les coor-données géographique de ceux-ci, et en cliquant sur chacun, une info bulle s’affiche en informant etmontrant les mesures du site distant normalement, cette infobulle pourra contenir et afficher n’importequelle mesures issues de n’importe quelle base de données .

5. Structured Query Language est un langage informatique normalisé qui sert à effectuer des oprations sur des basesde données

6. Eclipse est un projet de la Fondation Eclipse visant à développer tout un environnement de développement libre,extensible, universel et polyvalent.

Rapport de Fin d’Étude 55 Juillet 2011

CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

FIGURE 6.10 – Aperçu de la plateforme en première vue du territoire marocain.

FIGURE 6.11 – La visualisation des mesures des sites distantes.

Rapport de Fin d’Étude 56 Juillet 2011

CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

Dans cette simulation nous nous sommes contenté de visualiser les mesures d’environnement etde pouvoir tester la fiabilité de nos simulation et de pouvoir en futur de terminer ce dernier. Cettefaçon de faire a pour objectif, d’unifier entre les base de données et surtout d’établir d’une supervi-sion des sites de télédiffusion de ses différents équipements, en fin de compte, le superviseur aura uneseule console de supervision qui lui facilitera la tache de voir toutes les mesures propres a tout le sitede télédiffusion en complet avec tous ses différents équipements : émétteur TV, antennes, énergie.

Nous avons pensés aussi d’intégrer un système d’alerting dans les futurs travaux a venir pour unbon avertissement au cas d’incendie ou panne de défaillance qui nécessite une intervention imédiate .

Une valeur ajoutée qui donnera a l’entreprise d’augmenter sa qualité de service et aussi dansl’évolution de sa stratégie socio-économique et de s’adapter aux normes internationales de qualité.

FIGURE 6.12 – Capture d’écran montrant la plateforme avec les mesures reçues.

Cette simulation nous a permis de connaitre de nouveaux concepts de développement informatiqueet que ce qu’il peut permettre aux télécommunication d’aide et d’accomplire de grands projets dédiésaux entreprise.

Rapport de Fin d’Étude 57 Juillet 2011

CHAPITRE 6. DÉVELOPPEMENT D’UNE APPLICATION ANDROID EMSI

Conclusion généraleLa télémesure ou bien la télémétrie est devenue un pilier de l’économie mondiale .Les besoins et

les enjeux de ces technologies ne cessent d’augmenter, la télémesure est alors apparue pour apporterune garantie de fiabilité, de réactivité et d’adéquation des moyens mis en place.

La télémesure repose sur des technologies de télécom, de développement informatique et du sys-tème embarqué, elle assure la cohérence et l’intégrité entre ces différents aspects. notamment, ellejoue un rôle primordiale dans le contexte où l’entreprise se voit dans la mesure de prise de décision,dans une politique stratégique de la croissance de ces indices de performances de son patrimoine afinde veiller sur le bon fonctionnement et d’augmenter la qualité de service. elle permet une souplesseau niveau d’intervention en cas d’urgence ou de panne. En se basant sur un système d’Alerting parSMS ou MAIL et sur des plateformes de visualisation simplifiées regroupant ces indices variables.

Nous avons pu à travers ce projet comprendre cette discipline et l’appliquer sur tout ce qui est me-surable à savoir : antennes, émetteurs et autres. D’autres part, nous avons eu l’occasion de découvriret comprendre le marché du M2M et ainsi, proposer une solution complète de télémesure concréti-sée dans des équipements performants, facile a configuré .comme modèle de produits existant dansle marché, nous avons proposé la société Inventia et sa gamme de produits comme un choix parmiplusieurs.

De plus, nous avons pu réaliser une application utilisant la dernière tendance technologique dansle développement d’une application sous Android et une plateforme J2EE pour la console de visuali-sation qui utilise le standard Java server faces (Richfaces).

Quel avenir ?

Notre travail pourra toucher l’ensemble des équipements constituant les sites de télédiffusion et dedévelopper une seule console unifiant et affichant toutes les mesures propres à ces dernières . Unetelle façon facilitera la supervision et regroupera toutes les données dans un seul et unique aperçu.

Rapport de Fin d’Étude 58 Juillet 2011

ANNEXE A

SURVEILLANCE D’ÉQUIPEMENT DE TRANSMISSIONUHF/VHF RHODE & SCHWARZ

IntroductionRhode & Schwarz est un fabriquant allemand de matériel de mesure électronique. Parmi leur

gamme de produit il dispose de transmetteur UHF/VHF utilisé pour la diffusion numérique ( TNT) et analogique de la télévision. L’objectif de cette annexe est de montrer comment avec le logicielde supervision LoriotPro il est possible de surveiller les équipements Rhode & Schwarz familleSLx8000.

SNMP :Détail du Packet Data UnitIl existe deux structures de PDU dans SNMP. La premiére est commune aux requêtes et aux

réponses.la deuxième propre aux alarmes (trap).

FIGURE A.1 – PDU SNMP (requêtes et réponses).

FIGURE A.2 – PDU SNMP (alarmes).

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ANNEXE A. SURVEILLANCE D’ÉQUIPEMENT DE TRANSMISSION UHF/VHF RHODE & SCHWARZ EMSI

– PDU TypeIl identifie le message transporté par le PDU. Ses valeurs possibles sont les suivantes :

0 : GetRequest1 : GetNextRequest2 : SetRequest3 : GetResponse4 : Trap

– Request IDIl permet de faire correspondre une requête avec une réponse.

– Error Status Il est utilisé par les réponses et les requêtes pour indiquer une erreur du typesuivant :

0 : NoError1 : tooBig2 : noSuchName3 : badValue4 : readOnly5 : genError

– EntrepriseIl est l’identifiant de l’agent ayant géenéeré l’alarme.

– Agent-addrC’est l’adresse IP de l’agent ayant généré l’alarme.

Rapport de Fin d’Étude 60 Juillet 2011

ANNEXE A. SURVEILLANCE D’ÉQUIPEMENT DE TRANSMISSION UHF/VHF RHODE & SCHWARZ EMSI

LoriotPro MonitoringCompilation des MIBs

Pour la surveillance de la famille d’équipement xxx8000 de chez Rhode & Schwarz les mib sui-vantes sont à compiler[12].

Mib File Name Mib nameRS-COMMON-MIB.mi2 RS-COMMON-MIB

The root OID of RohdeSchwarz GmbH Co.KG

RS-XX8000-COMMON-MIB.mi2 RS-XX8000-COMMON-MIBMIB tree branch : (1) rsXx8000Common

Use this MIB for things all transmitters support via SNMP, e.g. :RS-XX8000-DVB-TX-REC-MIB.mi2 RS-XX8000-DVB-TX-REC-MIB

MIB tree branch : (2) rsXx8000DvbTxReceiverUse this MIB if your system meets the following requirements :

-series NX8000 (NetCCU800),-DVB,

-ReceiverModule.RS-XX8000-DVB-NP1-REC-MIB.mi2 RS-XX8000-DVB-NP1-REC-MIB

MIB tree branch : (3) rsXx8000DvbNp1ReceiverUse this MIB if your system meets the following requirements :

-series XX8000 (NetCCU800),-DVB,

-ReceiverModule in one of the transmitters of the N+1 system.RS-XX8000-DVB-TX-MIB.mi2 RS-XX8000-DVB-TX-MIB

MIB tree branch : (4) rsXx8000DvbTxRS-XX8000-DVB-NP1-MIB.mi2 RS-XX8000-DVB-NP1-MIB

MIB tree branch : (5) rsXx8000DvbNp1Use this MIB if your system meets the following requirements :

-series XX8000 (NetCCU800),-DVB,

-Nplus1-system............................ ............................................... ....................

RS-XX8000-DVB-TX-MIB.mi2 RS-XX8000-DVB-TX-MIB

TABLE A.1 – Exemple d’un fichier MIB

Rapport de Fin d’Étude 61 Juillet 2011

ANNEXE A. SURVEILLANCE D’ÉQUIPEMENT DE TRANSMISSION UHF/VHF RHODE & SCHWARZ EMSI

Pour identifier les MIB supportés par un équipement on utilise l’outil SNMP Walker. Celui-ciréalise un snmp walk de l’arbre des MIB, il faut préciser l’objet branche pour commencer le walk.(voir schème ci-dessous)

FIGURE A.3 – SNMP walk de l’arbre des MIB

LoriotPro permet l’utilisation des objet virtuel SNMP et exploiter les valeurs collectées sous des for-mats propriétaires.

C’est le cas de l’objet forwardpower disponible dans la MIB RS-XX8000-DVB-TX-MIB de Rhode& Schwarz qui permet de surveiller la puissance d’émission sur les équipements de type SLX8000[12].

Rapport de Fin d’Étude 62 Juillet 2011

ANNEXE A. SURVEILLANCE D’ÉQUIPEMENT DE TRANSMISSION UHF/VHF RHODE & SCHWARZ EMSI

FIGURE A.4 – LoriotPro Monitoring

Les outils de supervision sont très variées, et offrent une opportunité de g[U+FFFD]ration d’alarmes,des rapports ,des statistique ainsi que des graphes et des interfaces utilisateur simple est personna-lisé.voici une liste non exhaustive des principaux logiciel :

– NAGIOS– IBM Tivoli– HP Open View– Cisco Works

Rapport de Fin d’Étude 63 Juillet 2011

ANNEXE B

SYSTÉME DE TÉLÉMÉTRIE DES ÉMETTEURS OMB PARMODEM GSM

Cette partie comportera une description technique de OMB REMOTE CONTROL une solutionpropre aux émetteurs OMB. selon le shéma suivant :

FIGURE B.1 – Diagramme de bloques du système de télémétrie

64

ANNEXE B. SYSTÉME DE TÉLÉMÉTRIE DES ÉMETTEURS OMB PAR MODEM GSM EMSI

Spécifications techniques

FRÉQUENCE Bande Double GSM/GPRS 900/1800MHzSERVICES GSM/GPRS (cl.10) Data, SMS, Voix et Fax

TELECOMMANDE AT commandes (GSM 07.07 et 07.05)PUISSANCE DE SORTIE MAXIMUM 2W pour GSM900/ 1W pour GSM1800

TENSION D’ENTRÉE 5.5V à 32VCOURANT MAX 330mA moyenne @ 5.5V/ 1.7A pic @ 5.5V

INTERFACE 3V SIM interfaceDIMENSIONS 73mm x 54mm x25mm

POIDS 82gr.RANG DE TEMPÉRATURE Stockage : -25C +70C D’opération : -20C +55C

TABLE B.1 – Information générale sur le modem

FRÉQUENCE Bande Double GSM/GPRS 900/1800MHzSERVICES GSM/GPRS (cl.10) Data, SMS, Voix et Fax

TELECOMMANDE AT commandes (GSM 07.07 et 07.05)PUISSANCE DE SORTIE MAXIMUM 2W pour GSM900/ 1W pour GSM1800

TENSION D’ENTRÉE 5.5V à 32VCOURANT MAX 330mA moyenne @ 5.5V/ 1.7A pic @ 5.5V

TABLE B.2 – Paramétre de travaille transmise

Le premier tableau présente les principaux spécification technique du modem GSM et caractéris-tique physique tant dis que le deuxiéme tableau présente les valeurs prélevées sur les émetteurs detype OMB.

Description du logiciel.Le logiciel de télécommande qui est utilisé par notre systéme il offre la possibilité d’employer

deux formes différentes de connexion avec l’équipement :

– Connexion à distance à l’aide de modem.– Connexion directe ou locale RS-232 à travers du port série.

La sélection d’une ou autre est fait dans le menu CONNECTION MODE. Dans le cas d’employer laCONNEXION A DISTANCE, dans la figure suivante nous pouvons voir l’écran principal de celui-ci.

Rapport de Fin d’Étude 65 Juillet 2011

ANNEXE B. SYSTÉME DE TÉLÉMÉTRIE DES ÉMETTEURS OMB PAR MODEM GSM EMSI

FIGURE B.2 – OMB remote contrôle.

Dans cet écran principal apparaît dans la partie inférieure du tableau où sont montrées les donnéeslues par chaque émetteur connecté à notre systéme de télémétrie. Chaque émetteur apparaît identifiéavec son nom et son numéro de téléphone correspondent. La modification autant du nom donné àlémetteur comme du numéro de téléphone associé à celui-ci, est expliquée dans la section suivante.Dans lécran il apparaît aussi un bouton d’appel (CALL) avec lequel on peut réaliser une vérificationdes émetteurs de maniére manuelle. En réalité, existent 3 modes de fonctionnement possible qui sontsélectionnés au moyen de l’activation de la cellule correspondante dans la section MODESELEC-TION .

Rapport de Fin d’Étude 66 Juillet 2011

ANNEXE C

SYSTÉME DE TÉLÉGESTION

Un SCADA, acronyme de l’anglais Supervisory Control And Data Acquisition (télésurveillanceet acquisition de données), est un système de télégestion à grande échelle permettant de traiter entemps réel un grand nombre de télémesures et de contrôler à distance des installations techniques.C’est une technologie industrielle dans le domaine de l’instrumentation.[14].

On trouve par exemple des systèmes SCADA dans les contextes suivants :

– surveillance de processus industriels– transport de produits chimiques– systèmes municipaux d’approvisionnement en eau– commande de la production d’énergie électrique– distribution électrique– canalisations de gaz et de pétrole

HistoriqueLes premiers systèmes SCADA sont apparus dans les années 1960. Pour la premiére fois il de-

venait possible d’actionner une commande de terrain (une vanne par exemple) depuis un centre decontrôle à distance, plutôt que par une intervention manuelle sur site. Aujourd’hui, les dispositifsSCADA ont intégré de nombreuses avancées technologiques (réseaux, électronique, informatique...)et sont devenus omniprésents sur les installations à caractére industriel. De ce fait, leur fiabilité et leurprotection sont également devenues des enjeux importants.

ArchitectureUn dispositif SCADA comporte du matériel, des contrôleurs, des réseaux et communications, une

base de données, un logiciel de gestion d’entrées-sorties et une interface homme-machine. Les in-formations de terrain du dispositif SCADA sont centralisées sur une unité centrale. Celle-ci permetà l’opérateur de commander tout ou partie des actionneurs d’une installation souvent trés étendue(usine, réseau de distribution...) Le contrôle sur le terrain est réalisé par des instruments automatique

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ANNEXE C. SYSTÉME DE TÉLÉGESTION EMSI

de mesure et commande dits terminaux distants (en) (abrégés RTU 1 ou par des automates program-mables industriels (API 2 ou PLC, de l’anglais Programmable Logic Controller).

FonctionsLe dispositif SCADA n’a pas vocation à se substituer entiérement à l’homme : le pilotage et la

prise de décision restent dévolus à l’opérateur. C’est pourquoi les logiciels SCADA sont fortementdédiés à la surveillance et aux alarmes. Imaginons par exemple un API pilotant l’écoulement de l’eaude refroidissement d’un processus industriel. Le systéme SCADA :

– permet à un opérateur de modifier la consigne d’écoulement (litres par seconde),– enregistre et affiche l’évolution des mesures,– détecte et affiche des conditions d’alarme (perte d’écoulement...)

ÉvolutionsParmi les évolutions récentes on peut remarquer l’utilisation du Web pour la visualisation, la com-

mande et le contrôle à distance.Quelques évolutions actuelles et futures :

– Le M2M (machine-to-machine en anglais permettant la télémesure, la communication et lecontrôle à distance, sans fil, par ex. grâce aux technologies GSM/GPRS).

– La mobilité (services de gestion mobile sur assistants personnels numériques (APN ou PDA enanglais) communicants).

– La sécurité des personnes, des systèmes et des installations (authentification forte par biométrieet/ou cartes à puce et/ou jetons, gestion des utilisateurs centralisée par une connexion à l’an-nuaire LDAP de l’entreprise (Lightweight Directory Access Protocol en anglais), intégrationde la vidéo-surveillance, etc.)

– La gestion et l’optimisation de la consommation d’énergie.– L’intégration des données de terrain dans les autres systémes d’information de l’entreprise.– L’intégration de fonctions concernant non seulement le pilotage des installations de terrain,

mais aussi les processus de décision stratégiques de l’entreprise.

1. Un Remote Terminal Unit est un dispositif contrôlé par microprocesseur électronique qui interfaces des objets dansle monde physique à un systéme de contrôle distribué ou SCADA par la transmission de données de télémétrie.

2. Un automate programmable industriel (API) est un dispositif électronique programmable destiné à la commandede processus industriels par un traitement séquentiel. Il envoie des ordres vers les préactionneurs (partie opérative ou POcôté actionneur) à partir de données d’entrées (capteurs) (partie commande ou PC côté capteur), de consignes et d’unprogramme informatique.

Rapport de Fin d’Étude 68 Juillet 2011

TABLE DES FIGURES

1.1 Répartition des tâches (diagramme de GANT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.1 Antenne UHF panneau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.2 Pylône autoPortant. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.3 Pylône émetteur TV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.4 Systéme de coordonnées utilisées dans la mesure du diagramme de rayonnement. . . 212.5 Adaptation et température de bruit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.1 Émetteur tv- vhf/uhf 30,50 watts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.2 Diagramme de blocs du système de télémétrie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

5.1 Solution intégrale de télémesure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355.2 Familles MT 300. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365.3 les entrées/sortie du module MT-101. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385.4 Le logiciel MT-Manager de inventia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395.5 ODBC et Serveur OPC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405.6 MT-Program Editor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415.7 Carte SIM avec adresses IP public. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415.8 Schéma d’une solution de télémesure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

6.1 Logo de ANDROID. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456.2 Architecure de fonctionnement de l’outil App inventor de Google. . . . . . . . . . . 476.3 Conception d’une application ANDORID. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486.4 Test et affichage de l’application sous l’emulateur ANDROID. . . . . . . . . . . . . 496.5 Envoi des mesures saisies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516.6 Réception des mesure dans la data base. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516.7 Mesure reçus et archivées dans la table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526.8 Architecure J2EE de la platforme de supervision emission TV SNRT. . . . . . . . . 536.9 Google map. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546.10 Aperçu de la plateforme en première vue du territoire marocain. . . . . . . . . . . . 566.11 La visualisation des mesures des sites distantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566.12 Capture d’écran montrant la plateforme avec les mesures reçues. . . . . . . . . . . . 57

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TABLE DES FIGURES EMSI

A.1 PDU SNMP (requêtes et réponses). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59A.2 PDU SNMP (alarmes). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59A.3 SNMP walk de l’arbre des MIB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62A.4 LoriotPro Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

B.1 Diagramme de bloques du système de télémétrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64B.2 OMB remote contrôle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

.

Rapport de Fin d’Étude 70 Juillet 2011

LISTE DES TABLEAUX

2.1 Caractéristique d’une antenne UHF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.1 Caractéristique video d’un émetteur TV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.2 Caractéristique audio d’un émetteur TV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

A.1 Exemple d’un fichier MIB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

B.1 Information générale sur le modem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65B.2 Paramétre de travaille transmise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

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BIBLIOGRAPHIE

[1] SNRT. http ://www.snrt.ma/presentation.php, 2009.

[2] HACA. http ://www.haca.ma. (article 2), 2009.

[3] ESINSA. Tp télécommunication. (9), 2004.

[4] B.BEAM Fabricant. Equipement t v - vhf/ uhf, http ://www.bbeam.com.

[5] http ://www.techniques ingenieur.fr. mesures radioélectrique sur les antennes.

[6] Thierry Briche. Les outils d’administration et de supervision réseau, nagios. 2004.

[7] SISTEMAS ELECTRONICOS S.A. Manuel technique. Rev. 1.0 Mars 2005.

[8] http ://developer.android.com/index.html.

[9] http ://appinvtinywebdb.appspot.com/.

[10] http ://appinventor.googlelabs.com/about/.

[11] jean-philippe mulle. Bs2el - physique appliquée. janvier 2008.

[12] http ://www.loriotpro.com. Network monitoring software.

[13] http ://fr.wikipedia.org/wiki/Télémesure. Télémesure.

[14] http ://fr.wikipedia.org/wiki/SCADA. Scada.

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GLOSSAIRE

AAndroid

Android (prononcé androïde) est un système d’exploitation open source pour smartphones, PDA etterminaux mobiles conçu par Android, une startup rachetée par Google.

BB.BEAM : Belgium Braadcasf Equipmenf SPRL

CCSV

Un fichier CSV est un fichier tableur, contenant des données sur chaque ligne séparés par un caractérede séparation ,Il peut être lu avec un tableur tel que Microsoft Excel , Excel Viewer ou OpenOf-fice(gratuit/libre).

EETSI : European Telecommunications Standards Institute

GGSM : Global System for Mobile Communications

Global System for Mobile Communications (GSM) (historiquement « Groupe spécial mobile ») estune norme numérique de seconde génération pour la téléphonie mobile. Elle fut établie en 1982 parla Conférence européenne des administrations des postes et télécommunications (CEPT).

GPRS : General Packet Radio Service

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BIBLIOGRAPHIE EMSI

Le General Packet Radio Service ou GPRS est une norme pour la téléphonie mobile dérivée du GSMpermettant un débit de données plus élevé. On le qualifie souvent de 2,5G. c’est une technologie àmi-chemin entre le GSM (2e génération) et l’UMTS (3e génération).

GAE : Google app engine

HHibernate

Hibernate est un framework open source gérant la persistance des objets en base de données relation-nelle. Hibernate est adaptable en termes d’architecture, il peut donc être utilisé aussi bien dans undéveloppement client lourd, que dans un environnement web léger de type Apache Tomcat ou dansun environnement J2EE complet.

HSDPA : High Speed Downlink Packet Access

HTML : Hypertext Markup Language

IIPv6 : Internet Protocol version 6

JJ2EE : Java Enterprise Edition

Java Enterprise Edition, ou Java EE (anciennement J2EE), est une spécification pour la technique Javade Sun plus particuliérement destinée aux applications d’entreprise. Ces applications sont considéréesdans une approche multi-niveaux.

JPA : Java Persistence APILa Java Persistence API (abrégée en JPA), est une interface de programmation Java permettant auxdéveloppeurs d’organiser des données relationnelles dans des applications utilisant la plateforme Java.

JAVALe langage Java est un langage de programmation informatique orienté objet cré par James Goslinget Patrick Naughton, employés de Sun Microsystems, avec le soutien de Bill Joy (cofondateur de SunMicrosystems en 1982), présenté officiellement le 23 mai 1995 au SunWorld.

MM2M : Machine to Machine

Machine to machine ou M2M est un terme utilisé en informatique et télécommunication pour dési-gner les technologies permettant à deux machines de d’échanger des informations.

Rapport de Fin d’Étude 74 Juillet 2011

BIBLIOGRAPHIE EMSI

MIB : Management Information Base

NNEC2 : Numerical Electromagnetics Code

OODBC : Open Database Connectivity

Il permet à une application informatique, par un procédé unique, de manipuler des bases de donnéesqui sont mises à disposition par des systémes de gestion de bases de données (SGBD) ayant desprocédés différents.

PPLC : Programmable Logic Controller

PythonPython est un langage de programmation multi-paradigme. Il favorise la programmation impérativestructurée, et orientée objet.

RRichFaces

RichFaces est une open source AJAX bibliothèque de composants pour JavaServer Faces , hébergépar JBoss.org. Il permet l’intégration facile de l’Ajax capacités dans le développement d’applicationsd’entreprise.

RTM : Radio Télévision Marocaine

RTU : Remote Terminal Unit

ROS : Rapport Donde Stationnaire

RTC : Réseau Téléphonique Commuté

SSNRT : Société Nationale de Radiodiffusion et Télévision

SCADA : Supervisory Control and Data Acquisition

Rapport de Fin d’Étude 75 Juillet 2011

BIBLIOGRAPHIE EMSI

SNMP : Simple Network Management Protocol

SQL : Structured Query Language

TTomcat

Apache Tomcat est un conteneur libre de servlets et JSP Java EE. Issu du projet Jakarta, Tomcat estun projet principal de la fondation Apache. Tomcat implémente les spécifications des servlets et desJSP du Java Community Process1 . Il est paramétrable par des fichiers XML , et inclut des outils pourla configuration et la gestion. Il comporte également un serveur HTTP.

TNT : Télévision Numérique Terrestre

TOS : Taux d’Ondes Stationnaires

WWEB2

Désigne l’ensemble des techniques, des fonctionnalités et des usages du World Wide Web qui ontsuivi la forme initiale du web1, en particulier les interfaces permettant aux internautes ayant peu deconnaissances techniques de s’approprier les nouvelles fonctionnalités du web.

Rapport de Fin d’Étude 76 Juillet 2011