SysCom -- Système de commande à distance d unités...

SysCom Systme de commande distance dunitsmobiles de traitement des boues organiques

Rapport de projet version Finale

prsent

Robert Bergevin et ric Poulin

par

quipe 08 Mud Engineering Group

matricule nom signature

111 010 607 Sylvain Champagne

908 419 028 Pierre Grgoire

111 011 462 Shanna Lajoie

111 009 255 Guillaume Lvesque

111 007 149 Marie-Pier Pouliot-Lavoie

111 003 106 Alexandra Samson

910 186 531 Cdric Thibeault

Universit Laval13 avril 2012

Historique des versions

version date description27 janvier 2012 cration du document

0 3 fvrier 2012 rapport version 01 17 fvrier 2012 rapport version 12 16 mars 2012 rapport version 2

Finale 13 avril 2012 rapport version Finale

Table des matires

Table des figures iv

Liste des tableaux v

1 Introduction 1

2 Description 2

3 Besoins et objectifs 33.1 Besoins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

3.1.1 Commande locale des units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33.1.2 Opration des units mobiles, localement et distance . . . . . . . . 33.1.3 Archivage et disponibilit des donnes . . . . . . . . . . . . . . . . . 33.1.4 Gestion des activits dentretien par les techniciens sur la route . . . 43.1.5 Considrations montaires et de fiabilit . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3.2 Hirarchisation des objectifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

4 Cahier des charges 64.1 Systme de commande local . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4.1.1 Nombre dentres et sorties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64.1.2 Prcision de la conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.1.3 Temps dexcution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.1.4 Facilit de programmation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.1.5 Convivialit de linterface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.2 Systme de commande central . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84.2.1 Pourcentage de couverture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84.2.2 Ergonomie du systme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.2.3 Surface daffichage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4.3 Systme pour les oprations sur la route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94.3.1 Autonomie nergtique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104.3.2 Ergonomie du systme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104.3.3 Surface daffichage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4.4 Gestion des donnes et de la communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

i

TABLE DES MATIRES ii

4.4.1 Scurit et confidentialit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.4.2 Capacit de stockage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.4.3 Temps de communication et daccs aux donnes . . . . . . . . . . . 11

4.5 Cots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124.5.1 Cots dimplantation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124.5.2 Cots dopration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.6 Fiabilit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

5 Conceptualisation et analyse de faisabilit 155.1 Diagramme fonctionnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155.2 laboration des concepts de solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.2.1 Commander le procd et interfacer localement . . . . . . . . . . . . 175.2.1.1 Critres de faisabilit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175.2.1.2 Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.2.2 Interfacer et traiter depuis la route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215.2.2.1 Critres de faisabilit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215.2.2.2 Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

5.2.3 Traiter et interfacer depuis lusine principale . . . . . . . . . . . . . . 235.2.3.1 Critres de faisabilit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235.2.3.2 Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

5.2.4 Localiser les units et les techniciens . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265.2.4.1 Critres de faisabilit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265.2.4.2 Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

5.2.5 Assurer la transmission des donnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285.2.5.1 Critres de faisabilit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285.2.5.2 Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

5.2.6 Scuriser les donnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315.2.6.1 Critres de faisabilit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315.2.6.2 Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

5.2.7 Archiver les donnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335.2.7.1 Critres de faisabilit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335.2.7.2 Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.2.8 Grer les donnes archives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355.2.8.1 Critres de faisabilit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355.2.8.2 Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

6 tude prliminaire 386.1 Plan dtude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386.2 Stratgie dlaboration des solutions globales . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406.3 valuation des solutions globales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

6.3.1 valuation de la solution 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436.3.1.1 Systme de commande local . . . . . . . . . . . . . . . 436.3.1.2 Systme de commande central . . . . . . . . . . . . . . 44

TABLE DES MATIRES iii

6.3.1.3 Systme pour les oprations sur la route . . . . . . . . 446.3.1.4 Gestion des donnes et de la communication . . . . . . . . . 44

6.3.2 valuation de la solution 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476.3.2.1 Systme de commande local . . . . . . . . . . . . . . . 476.3.2.2 Systme de commande central . . . . . . . . . . . . . . 476.3.2.3 Systme pour les oprations sur la route . . . . . . . . 486.3.2.4 Gestion des donnes et de la communication . . . . . . . . . 48

6.3.3 valuation de la solution 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506.3.3.1 Systme de commande local . . . . . . . . . . . . . . . 506.3.3.2 Systme de commande central . . . . . . . . . . . . . . 516.3.3.3 Systme pour les oprations sur la route . . . . . . . . 516.3.3.4 Gestion des donnes et de la communication . . . . . . . . . 51

6.3.4 valuation de la solution 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526.3.4.1 Systme de commande local . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526.3.4.2 Systme de commande central . . . . . . . . . . . . . . 536.3.4.3 Systme pour les oprations sur la route . . . . . . . . . . . 546.3.4.4 Gestion des donnes et de la communication . . . . . . . . . 54

7 Concept retenu 567.1 Matrice dcisionnelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

7.1.1 Analyse de la matrice dcisionnelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567.2 Prsentation du concept retenu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567.3 Spcifications du concept retenu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Bibliographie 60

A Liste des sigles et des acronymes 65

Table des figures

3.1 Hirarchisation des objectifs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

4.1 Maison de la qualit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

5.1 Diagramme fonctionnel du projet SysCom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165.2 Branchement avec les modules U170 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

iv

Liste des tableaux

4.1 Barme de la scurit des donnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114.2 Synthse du cahier des charges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

5.1 Caractristiques du systme CentumVP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205.2 Analyse de faisabilit pour le systme de commande local . . . . . . . . . . . 215.3 Analyse de faisabilit pour lquipement des techniciens . . . . . . . . . . . . 235.4 Analyse de faisabilit pour le systme central . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265.5 Analyse de faisabilit pour le systme de localisation . . . . . . . . . . . . . 285.6 Analyse de faisabilit du systme de transmission . . . . . . . . . . . . . . . 315.7 Analyse de faisabilit de la scurisation des donnes . . . . . . . . . . . . . . 335.8 Analyse de faisabilit du stockage des donnes . . . . . . . . . . . . . . . . . 355.9 Analyse de faisabilit de la gestion des archives . . . . . . . . . . . . . . . . 37

6.1 Plan dtude pour le systme de commande local . . . . . . . . . . . . . . . 386.2 Plan dtude pour le systme de commande central . . . . . . . . . . . . . . 396.3 Plan dtude pour le systme dopration sur la route . . . . . . . . . . . . . 396.4 Plan dtude pour la gestion de la communication . . . . . . . . . . . . . . . 396.5 Plan dtude pour les critres globaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406.6 Rsum des solutions globales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426.7 Synthse de ltude prliminaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

7.1 Matrice dcisionnelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

v

Chapitre 1

Introduction

De nos jours, il est non seulement difficile de trouver des moyens efficaces de faire dispa-ratre les dchets, mais il est surtout complexe dliminer ou de recycler ceux-ci en respectantlenvironnement. Cest dailleurs le cas pour le traitement des boues organiques provenantdes stations dpuration des eaux uses. Ainsi, la firme coloVal, qui se spcialise dans letraitement et la valorisation des ces boues, sest donn comme mission de prserver lqui-libre entre le dveloppement industriel et lenvironnement grce aux technologies de pointe.En effet, puisque le transport de ces boues jusqu lusine principale est dommageable pourlenvironnement, la compagnie souhaite mettre en place un systme novateur dunits mo-biles de traitement. Ces mini-usines pourront tre transportes sur des remorques et seronten mesure de traiter sur place les boues organiques, ce qui diminuera considrablement lesdplacements requis.

Dans ce contexte, la firme EcoloVal a mandat le Mud Engineering Group afin dlaboreret de proposer une solution pour le systme de commande distance de la flotte dunitsmobiles. Le prsent rapport expose donc les rsultats des diffrentes tapes de design duprojet ainsi que le choix de solution final.

1

Chapitre 2

Description

Tel que mentionn en introduction, le systme conceptualiser est un systme de com-mande distance pour une flotte de dix usines mobiles. Le mandat du Mud EngineeringGroup sarrte aux signaux dentres et sorties des units mobiles et comprend lensemble dusystme de commande. Plus prcisment, le systme doit inclure la commande industrielle duprocd de traitement des boues pour chaque unit, de mme que la collecte,lacheminementet la sauvegarde des donnes long terme. En fait, en plus de pouvoir tre opres localement,les units mobiles doivent tre entirement oprables distance soit par lun des technicienssur la route, soit partir dun centre de contrle situ lusine principale. Ce dernier doitpermettre en tout temps le contrle centralis et la surveillance des oprations, car les unitsfonctionnent de manire autonome. La position des units et des techniciens sur la routedoit elle aussi tre connue en tout temps. De plus, les techiniciens doivent tre en mesure derecevoir et traiter les diffrentes requtes dintervention soumises depuis le centre de contrle.videmment, le systme propos doit tre fiable et scuritaire afin de prvenir les intrusionsinformatiques et dassurer la confidentialit des donnes ; ces dernires pouvant par exempleservir des fins de facturation aux clients.

2

Chapitre 3

Besoins et objectifs

3.1 BesoinsLes besoins du client peuvent tre regroups en cinq besoins principaux, quon peut ensuite

diviser en donnes et contraintes respecter :

3.1.1 Commande locale des unitsLa commande locale des oprations de traitement des boues implique, sur chaque unit

mobile, la gestion de 80 entres/sorties numriques et de 40 entres/sorties analogiques, celles-ci devant tre converties avec une prcision dau moins 12 bits. La logique de commande dusystme devra tre excute toutes les demi-secondes ou plus rapidement ; en outre, elledevra tre facilement programmable par les techniciens.

3.1.2 Opration des units mobiles, localement et distancetant en mouvement, les units mobiles doivent pouvoir tre commandes la fois sur

place et distance (que ce soit par le personnel au centre de gestion central ou par lestechniciens sur la route), et ce grce une interface conviviale. distance, les donneslues et les commandes transmises aux units devront donc tre achemines avec un taux derafrachissement spcifi 5 secondes ou moins. En outre, leur position devra pouvoir treconnue en tout temps, celle-ci pouvant raisonnablement avoir comme limite minimale le suddu Qubec.

3.1.3 Archivage et disponibilit des donnesAu fil de du temps, lopration des units mobiles gnrera des donnes dhistorique.

Celles-ci devront tre archives au moins au 20 secondes pour ensuite tre conserves sur unepriode dun an de manire durable et scuritaire.

3

CHAPITRE 3. BESOINS ET OBJECTIFS 4

3.1.4 Gestion des activits dentretien par les techniciens sur laroute

Les techniciens en dplacement devront tre munis dun systme pouvant les avertir desproblmes survenant sur les units mobiles. Il devra galement permettre la gestion desinterventions dentretien quils feront. Il est noter que la position des techniciens devraaussi pouvoir tre connue en tout temps la centrale.

3.1.5 Considrations montaires et de fiabilitLe client dsire finalement que les solutions ventuellement proposes soient la fois

abordables et fiables.

CHAPITRE 3. BESOINS ET OBJECTIFS 5

3.2 Hirarchisation des objectifsCest partir des besoins de la section prcdente que la hirarchisation des objectifs du

Mud Engineering Group peut tre dveloppe. Les quatres premiers objectifs exposs sont lesobjectifs fondammentaux pour le bon fonctionnement du projet, auxquels les sous-objectifsspcifiques ont t attachs. Viennent ensuite les objectifs secondaires de cots et de fiabilitqui ne peuvent tre combls que si les objectifs fontionnels qui les prcdent sont satisfaits.

ProjetSysCom

Assurerlacommandelocaledechaqueunit

mobile

Traiterlessignaux

Faciliterlaprogramma>ondusystmedecommande

Offriruneinterfaceconviviale

PermeDrelecontrlecentralisdesunitsmobilesdepuisl'usine

principale

Localiserchaqueunitentouttemps

Offriruneinterfaceconviviale

Offrirunsystmeefficace

Grerlesac>vitsdestechnicienssurlaroute

Connaitrelalocalisa>ondechaquetechnicienentouttemps

PermeDreauxtechniciensdetraiterdistancelesdemandesd'interven>on

Maximiserl'autonomiedestechniciens

Assurerlages>on,letransfertetl'archivage

desdonnesdusystme

Minimiserlespertesdedonnes

Assurerlascuritetlaconfiden>alit

Op>miserlarapiditdetransfertetd'accs

Op>miserl'espacedestockage

Minimiserlescots Minimiserlescotsdemiseenplacedusystme

Minimiserlescotsd'opra>onetdemaintenance

MaximiserlafiabilitFavoriserdesproduitset/ousystmesrobustesetdebonnequalit

Considrerladuredeviedesproduitsetlesupportdisponibledanslefutur

Fig. 3.1 Hirarchisation des objectifs.

Chapitre 4

Cahier des charges

Ce chapitre prsente llaboration du cahier des charges pour le projet SysCom. Ce derniercontient les critres dvaluation ainsi que leur barme respectif et il met en vidence, sil y alieu, les contraintes associes. Une pondration est attribue chaque critre, ce qui refltela hirarchisation des objectifs faite prcdement (voir figure 3.1). La synthse du cahier descharges est faite dans le tableau 4.2 la page 13. Enfin, la corrlation entre les objectifs etles critres est reprsente avec la maison de la qualit en page 14.

4.1 Systme de commande localLa pondration des critres pour cette section est de 25%, ce qui reprsente une part im-

portante. En effet, la commande locale des units mobiles est la base du bon fonctionnementdes autres systmes du projet.

4.1.1 Nombre dentres et sortiesUn critre important pour valuer le systme de commande sur les units mobiles est sans

aucun doute le nombre dentres que le systme est capable de grer. Lune des contraintespour ce projet est que le systme propos soit capable de grer au minimum 40 entres etsorties analogiques, ainsi que 80 entres et sorties discrtes. Ce minimum doit donc gnrerun score de 0 pour ce critre. Cela dit, il peut tre avantageux de prvoir des entres et sortiesen plus dans le cas de bris ou dventuels ajouts aux processus de traitement des boues. Ainsi,le score maximal de 1 est donn aux concepts qui ont 10 entres et sorties supplmentaires.Par exemple, pour obtenir la note parfaite, un systme doit avoir 50 E/S analogiques et 90E/S digitales. Les barmes sont donc les suivants :

A 4010

, A [40,50] (4.1)

D 8010

, D [80,90] (4.2)

6

CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 7

o A est le nombre de paires dE/S analogiques et D le nombre de paires dE/S digitales. Lapondration associe ce critre est de 3% pour chaque type dE/S.

4.1.2 Prcision de la conversionLa gestion informatique dune boucle de rgulation analogique requiert un systme de

conversion analogique-numrique prcis. Sans cela, des dviations graves peuvent tre ren-contres. Dans ce cas-ci, les installations du client imposent une contrainte de 12 bits deprcision. En de de cette valeur, les propositions devront tre rejetes. En contrepartie, lenombre de bits entranant un score maximal de 1 pour ce critre peut tre raisonnablementestim 16. Il ne faut pas oublier que lajout dun bit double la prcision disponible, et quela plupart des systmes informatiques grent linformation en mots de 16 bits. Les raisonsdaugmenter la prcision de conversion au-del de 16 bits deviennent ainsi moins tangibles.La formule suivante peut ainsi tre introduite comme barme :

b 124

, b [12,16] (4.3)

o b est le nombre de bits du systme. Ayant lgrement moins dinfluence sur le systmeque le premier, ce critre a une pondration de 5%.

4.1.3 Temps dexcutionIl est attendu que le systme de commande industrielle prsent sur les units mobiles soit

contrl par une forme ou une autre de logique de programmation. Pour assurer une bonnergulation des processus, le client exige quune excution complte du programme de rgu-lation prenne 500 ms au maximum. videmment, le temps pris pour cette excution varieraselon le systme informatique qui lexcute ; il sagira donc dune bonne mesure dvaluationde la rapidit des solutions proposes. Il est galement considr quau-del du double duminimum exig, augmenter la vitesse dexcution devient inutile. La formule dvaluation decritre est donc

500 t250

, t [500,250] (4.4)

o t est le temps dexcution du programme, en millisecondes. Amliorer le score de cecritre peut avoir une influence plus apparente sur la performance du systme : il a donc unepondration de 8%.

4.1.4 Facilit de programmationPour assurer le suivi et lamlioration long terme du systme propos, il est essentiel

que celui-ci soit facile programmer. En loccurrence, le client exige que la mthode deprogrammation utilise par celui-ci soit adapte aux techniciens. Il faut se rappeler que cesont des techniciens qui seront appels intervenir sur le procd du systme de commande


local et que la formation de ces derniers couvre gnralement des langages de programmationspcialiss et spcifiques au contrle industriel, comme le Ladder et le Grafcet. Dans cetteoptique, notre barme pour ce critre se basera sur la norme IEC-61131-3, qui dfinit cinqlangages de programmation utiliser pour les contrleurs industriels. Ainsi, les concepts nesupportant quun seul des langages dfinis dans cette norme auront une note de zro et ceuxqui les supportent tous auront la note maximale. Le barme est donc le suivant :

n 14

,n [1,5] (4.5)

o n est le nombre de langages supports. Ce critre prsente en outre une pondrationde 3%.

4.1.5 Convivialit de linterfacevidemment, il est attendu que linterface attache au systme sur les units mobiles

aide donner des commandes et rcuprer des donnes de celui-ci. Lergonomie dune telleinterface se mesure selon la facilit qua son utilisateur lire, crire et interagir avec celle-ci.En ce sens, le nombre maximal dactions demandes pour effectuer une commande standard(exemple : ouvrir une valve, accder une donne) est fix 12. Par action, on entend parexemple un clic, taper un mot ou encore changer de fentre dans une interface graphique.En contrepartie, il est raisonnable de fixer le nombre dactions donnant la note maximale 3. On obtient donc le barme suivant :

12 x9

, x [5,12] (4.6)

o x est le nombre dactions requises pour une commande. Ce critre a une pondrationde 3% sur lensemble du projet.

4.2 Systme de commande centralLa pondration pour les critres de cette section est de 20% ; aprs tout, le systme de

lusine principale est au centre du rseau entre les techniciens et les units mobiles.

4.2.1 Pourcentage de couvertureLa couverture du systme de positionnement utilis pour localiser les units et les tech-

niciens est value en tenant compte du fait que la firme coloVal compte restreindre sesactivits la province de Qubec. On peut donc estimer cette couverture en termes de pour-centage de surface couverte par rapport une zone allant de la frontire sud du Qubecjusqu la hauteur de la ville de Sept-les, dernier bassin de population avant les zones loi-gnes du Nord qubcois. Une localisation prcise et fiable (on parle de 10 mtres derreur


ou moins) sur toute cette surface donne donc une note de 1 ; toute zone moins bien couvertefait baisser la note, une couverture de 99% donnant une note de zro. Le barme est donc :

p 99,p [99,100] (4.7)

o p est le pourcentage de couverture minimal du systme. La pondration de ce critre setrouve fixe 8%.

4.2.2 Ergonomie du systmeLergonomie offerte par le systme central est value en tenant compte la fois de la

convivialit de linterface propose, ainsi que des performances informatiques qui lui sontassocies. Le barme mesure ce critre en nombre dactions, comme le critre prsent en4.1.5. Les caractristiques matrielles du systme (vitesse de processeur, mmoire vive) sonttoutefois prises en compte dans le calcul de ce nombre dactions : une meilleure performancetend rduire celui-ci. La note maximale est ainsi attribue pour 2 actions par commandestandard, tandis quune ncessit de 10 actions se voit attribuer la note zro.

10 x8

,x [2,10] (4.8)

o x est le nombre dactions requises pour une commande. Ce critre a une pondration de8% sur lensemble du projet.

4.2.3 Surface daffichageLa gestion des 10 units mobiles depuis le centre de commande central demandera ga-

lement une surface daffichage respectable, ncessaire la prise en compte de la multitudede donnes informatiques qui jouent un rle dans le processus. En faisant lestimation quelaffichage des donnes dune unit mobile devrait prendre environ 350 cm2, il est dcid quelaffichage simultan de 5 units mobiles donne une note de zro, alors que laffichage des 10en mme temps donne une note de 1. Le barme obtenu est donc le suivant :

A 17501750

, A [1750, 3500] (4.9)

o A est laire de la surface daffichage, en cm2. Limportance attribue ce critre se chiffre 4% sur lensemble du projet.

4.3 Systme pour les oprations sur la routeLa pondration pour les critres de cette section est de 16% ; en effet, les techniciens

seront les principaux acteurs en cas de panne des units mobiles, et devront tre quips enconsquence.


4.3.1 Autonomie nergtiqueLe travail des techniciens stend sur la grande majorit de la province. Lquipement

doit tre en mesure de fonctionner avec la possibilit quil ny ait pas de source dnergie proximit. Lautonomie minimum se base sur un quart de travail normal de 8 heures enmode dconomie dnergie. Dans le cas o lquipement aurait fonctionner en continu pluslongtemps, il serait avantageux que le systme ait une autonomie supplmentaire. Le nombredheures optimal a donc t fix 16 heures. Le barme pour ce critre est donc le suivant.

H 88

, H [8,16] (4.10)

o H est le nombre dheures dautonomie. La pondration adopte pour ce critre est de 7%.

4.3.2 Ergonomie du systmeLinterface du systme fourni aux techniciens est value de la mme faon qu la sec-

tion 4.2.2 la page 9. Le barme de linterface se doit toutefois dtre moins restrictif, tantdonn le caractre portable que revtira lquipement des techniciens. Le maximum accep-table dactions est donc 15, et le nombre dactions donnant la note maximale est fix 6.

15 x9

,x [6,15] (4.11)

o x est le nombre dactions requises pour une commande. Ce critre obtient une pondrationglobale de 6%.

4.3.3 Surface daffichagePour grer lactivit des units mobiles, les techniciens ont galement besoin dune surface

daffichage respectable, ncessaire la prise en compte de la multitude de donnes informa-tiques qui jouent un rle dans le processus. En faisant lestimation que laffichage des donnesabrges dune unit mobile devrait prendre environ 120 cm2, il est dcid que laffichage si-multan dune unit mobile donne une note de zro, alors que laffichage de 3 en mme tempsdonne une note de 1. Le barme obtenu est donc le suivant :

A 120240

, A [120, 360] (4.12)

o A est laire de la surface daffichage, en cm2. Limportance attribue ce critre se chiffre 3% sur lensemble du projet.

4.4 Gestion des donnes et de la communicationLa pondration pour les critres de cette section est de 14%, car les exigences de cette

partie du projet restent plus simples remplir que la commande distance comme telle desunits.


4.4.1 Scurit et confidentialitIl est important de scuriser le rseau pour viter que quiconque puisse accder aux

donnes ou modifier les commandes du systme central et des units locales. Cest pourquoinous avons accord ce sous-critre le plus haut pourcentage de sa catgorie, soit 6%. Pource critre, une note gale 0 signifie que la scurit des donnes et des communications est la limite de lacceptabilit, soit une protection simple comme un mot de passe. linverse, lanote maximale serait attribue un systme utilisant par exemple le chiffrement de donneset la biomtrie. Ceci donne le barme suivant :

Note attribue Description[0,75 - 1] Scurit excellente

[0,5 - 0,75] Trs scuritaire[0,25 - 0,5] Moyen[0 - 0,25] Minimal

Tab. 4.1 Barme de la scurit des donnes

4.4.2 Capacit de stockageTel qunonc par le client, les donnes du systme doivent tre archives aux 20 secondes

et tre accessibles sur une priode minimale dun an, ce qui correspond une note de 0. Lanote maximale pour ce critre sera attribue une capacit darchivage des donnes sur troisans. En effet, il nest pas pertinent de conserver les donnes sur une priode beaucoup pluslongue, car cela constituerait une grande quantit de donnes inutilises. La formule suivantedfinit donc le barme pour la capacit de stockage des donnes :

n 12

,n [1,3] (4.13)

o n est le nombre dannes de donnes pouvant tre stockes. Ce critre se voit attribuerune pondration de 3%.

4.4.3 Temps de communication et daccs aux donnesIl ne suffit pas demmagasiner des donnes longtemps : il faut aussi pouvoir y accder

rapidement. De ce ct-ci, le client demande un dlai maximal de 5s pour accder aux donnesdes units et pour transmettre des commandes celles-ci. Ceci est primordial pour assurerla bonne communication travers le rseau form par les techniciens, lusine centrale et lesunits mobiles. Le barme pour ce critre se basera donc sur le temps de transmission :

5 t5

, t [0,5] (4.14)

o t est le temps requis pour quune commande ou donne passe de lmetteur au rcepteur.Il sagit l aussi dun critre important dans sa catgorie, pondr 5% du projet global.


4.5 CotsLa fiabilit et le cot sont deux aspects touchant lensemble du projet et se voient donc

communment attribuer une pondration de 25%, divise entre eux 12 et 13%, respective-ment. Ils font partie intgrante des proccupations du client.

4.5.1 Cots dimplantationPour valuer les cots dimplantation du systme, il suffit de considrer le prix dachat

du matriel ainsi que les cots de main-doeuvre. Une estimation grossire faite partir decertains lments potentiels de solution permet la mise en place dune plage de cots. Cettedernire ne sert qu tablir le barme et elle pourra tre rajuste ultrieurement. Ainsi uncot de 100000$ ou moins se voit attribuer la note 1, tandis quun cot de 250000$ aura lanote 0. Le barme est donc le suivant, o C reprsente le cot en k$ :

250 C150

, C [100,250] (4.15)

La pondration pour ce critre correspond 6%.

4.5.2 Cots doprationPour lvaluation de ce critre, on considre tous les cots relis lopration et au

fonctionnement du systme, except le salaire des techniciens sur la route. En dautres termes,il sagit du cot requis pour des besoins comme les pices de rechange, les rparations etles cots rcurrents (abonnements ou autres). En procdant encore une fois par estimationsommaire, le maximum est fix 50000$, le cot idal tant nul. Le barme est donc lesuivant, o C reprsente le cot en k$ :

50 C50

,C [0,50] (4.16)

Ce critre obtient une pondration de 7%, quant lui.

4.6 FiabilitPour valuer la fiabiltit du systme, une dmarche se basant sur les probabilits et

sinspirant de Billinton et Allan [1] sera utilise. Plus prcisment, suite llaboration dudiagramme fonctionnel, chaque solution pour chaque sous-problme se verra attribuer uneprobabilit de dfaillance. Le diagramme permettra ensuite dtablir les liens logiques entreles solutions et donc de choisir les lois de probabilit adquates. Par exemple, la probabilitde dfaillance quivalente dun ensemble de composantes en srie quivaut au produit desprobabilits individuelles, tandis quen parallle, elle quivaut la somme. Cest ainsi quela fiabilit globale pourra tre value. Dans le cas de SysCom, on considre que le systme


fait dfaut lorsque lune ou lautre des units ne peut plus tre commande, ou bien lorsquedes donnes deviennent inaccessibles ou perdues. Pour valuer la probabilit de dfaillancedun concept, une estimation sur une base annuelle sera faite partir de diverses sourcesdinformation comme les fiches techniques et les garanties des produits. On rejettera lessolutions globales dont la probabilit de dfaillance est value 1% (ou plus) sur un an(ce qui quivaut plus de 3 jours pour lanne). Le barme pour ce critre peut donc treexprim ainsi :

1 p,p [0,1] (4.17)o p est la probabilit de dfaillance (en %) du systme complet sur un an. On rappelleraque la pondration de ce critre est de 12%.

Critres Pond. Barme MIN MAX

Systme de commande local 25%Nombre dE/S analogiques 4 20 mA 3% A40

10A [40,50] 40

Nombre dE/S digitales 3% D8010

D [80,90] 80Prcision de la conversion (bits) 5% b12

4b [12,16] 12 bits

Temps dexcution (ms) 8% 500t250

t [500,250] 500 msFacilit de programmation (nb de langages) 3% n1

4n [1,5]

Convivialit de linterface(actions requises) 3% 12x9

x [5,12]Systme de commande central 20%Pourcentage de couverture (%) 8% p 99 p [99,100]Ergonomie du systme (actions requises) 8% 10x

8x [2,10]

Surface daffichage (cm2) 4% A17501750

A [1750, 3500]Systme pour les oprations sur la route 16%Autonomie nergtique (h) 7% H8

8H [8,16] 8 h

Ergonomie du systme (actions requises) 6% 15x9

x [6,15]Surface daffichage (cm2) 3% A120

240A [120, 360]

Gestion de donnes et communication 14%Scurit et confidentialit 6% voir table 4.1Capacit de stockage (annes) 3% n1

2n [1,3] 1 an

Temps de communication (s) 5% 5t5

t [0,5] 5sCots 13%Cots dimplantation (k$) 7% 250C

150C [100,250]

Cots de maintenance et dopration (k$) 6% 50C50

C [0,50]Fiabilit (% dfaillance) 12% 1 p p [0,1]

Tab. 4.2 Synthse du cahier des charges


Fig. 4.1 Maison de la qualit

Chapitre 5

Conceptualisation et analyse defaisabilit

Avant de proposer des solutions compltes pour la ralisation du projet SysCom, il estpertinent de diviser le problme en sous-problmes pour ensuite prsenter diffrents conceptsde solution pour chacun de deux-ci. Cest ce qui sera effectu dans le prsent chapitre, olanalyse fonctionnelle du projet sera suivie de lanalyse de faisabilit de chaque sous-conceptpropos.

5.1 Diagramme fonctionnelLes exigences du projet ont t mises en relation dans le diagramme fonctionnel visible

la figure 5.1 de la page 16. Celui-ci met en lumire les sous-problmes suivants :1. Commander le procd et interfacer localement : La commande automatique

du procd de traitement est essentielle la bonne ralisation du projet. Le choix dunsystme de traitement implique ncessairement linterface lui tant jointe.

2. Interfacer et traiter depuis la route : Il est ici question du dispositif dont lestechniciens en dplacement seront quips pour accomplir leur travail distance.

3. Interfacer et traiter depuis lusine principale : Un systme diffrent sera videm-ment choisi pour que le personnel de lusine centrale puisse accomplir ses fonctions.Cest l que seront achemines les donnes de lensemble du systme.

4. Localiser les units et les techniciens : Il sagit ici de choisir un systme de posi-tionnement pour ces deux lments.

5. Assurer la transmission des donnes : Cette fonction est au coeur du projet ; ainsi,un mme concept sera choisi pour assurer la communication entre les diffrentes partiesdu projet, des units mobiles au systme darchivage.

6. Scuriser les donnes : videmment, la scurisation fait partie intgrante du pro-cessus de transmission des donnes.

15

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILIT 16

7. Archiver les donnes : Il faudra videmment un dispositif servant conserver lesdonnes dopration du projet SysCom.

8. Grer les donnes archives : Les donnes dopration archives devront pouvoirtre gres efficacement ; ce sous-problme est dailleurs directement rattach larchi-vage des donnes.

Fig. 5.1 Diagramme fonctionnel du projet SysCom


5.2 laboration des concepts de solution

5.2.1 Commander le procd et interfacer localement5.2.1.1 Critres de faisabilit

On rappellera que le systme de commande locale des units mobiles doit rpondre auxcritres et aux contraintes suivants, ici regroups selon les quatre aspects de lanalyse defaisabilit :

1. Aspects physiques Le systme doit pouvoir commander 80 entres et 80 sorties digitales (on/off) Le systme doit pouvoir commander 40 entres et 40 sorties analogiques La rsolution des convertisseurs doit tre suprieure 12 bits. La vitesse dexcution du programme doit tre suprieure 500ms. Le systme propos doit tre fiable

2. Aspects conomiques Les cots totaux dimplantation sont limits 250000$ Les cots dopration annuels sont limits 50000$

3. Aspects temporels Le produits choisis ne doivent pas tre en fin de vie.

4. Aspects socio-environnementaux Le langage de programmation du systme doit tre un langage adapt au techniciens.

5.2.1.2 Concepts

Automate programmable modulaire DL405 avec cran tactile C-More, de Auto-mation Direct

Description gnrale Une solution vidente pour effectuer le contrle et linterfacelocale des units mobiles est sans doute lutilisation dun automate programmable modulaire.Cette approche est largement rpandue dans le milieu industriel et de nombreux produits sontofferts par divers manufacturiers. De tels automates sont constitus de plusieurs modules quipeuvent tre assembls en "sandwich" sur des supports standards utiliss dans les panneaux decontrle industriels. Typiquement, un automate est constitu dune base pour les modules,dun module dalimentation, dun module de contrle, de modules de communication, demodules dentres et sorties et parfois de certains autres modules spciaux. Souvent, lesmanufacturiers offrent aussi des interfaces homme-machine (HMI) qui peuvent facilementtre utilises avec les autres produits quils proposent. En somme, avec lapproche modulaire,la solution peut facilement tre adapte aux besoins spcifiques dun systme prcis. De plus,lvolution du systme ainsi que la maintenance sont facilites.


Particularits du DL405 Pour ce concept, on sarrte sur lautomate DL405 combin lcran tactile couleur C-More de 8po, tous deux fournis par la compagnie AutomationDirect. Base en Gorgie aux tats-Unis, cette entreprise oeuvre dans le domaine de lauto-matisation depuis 1994 et sest dmarque au cours des annes 2000 avec son support laclientle de mme quavec des prix comptitifs. En choisissant les modules adquats, toutesles entres et sorties peuvent tre traites. De plus, la communication avec lcran C-Moreet avec les autres lments du systme SysCom serait possible. On note aussi que le moduleprincipal de traitement (CPU) peut traiter 1kilo-octet de logique boolenne en 5ms, ce quirpond au critre de rapidit SysCom. Pour la rgulation de procd, le CPU peut traitersimultanment 16 boucles PID et des modules de calcul supplmentaires peuvent tre ajoutssi cela est requis. La rsolution des convertisseurs analogiques est de 12 bits, ce qui rpondau critre de prcision.

Programmation et mise en place Enfin, le logiciel de programmation du DL405utilise le langage "Ladder" bien connu des techniciens et la programmation de lcran tactileest faite haut niveau avec un logiciel adapt. Ensemble, ces deux logiciels de programmationvalent environ 600$, ce qui est raisonnable pour le dveloppement. Finalement, selon les prixaffichs par le manufacturier, on peut sattendre un cot denviron 4000$ par unit mobile,dpendamment du nombre et du type de modules choisis.

Dcision : Retenu mais Ce systme remplit pleinement les critres du projet. Parcontre, il faudrait peut-tre prvoir des modules supplmentaires pour les calculs lis auxboucles de rgulation.

Rfrences :[14] [16] [15] [17]

Automate programmable modulaire avec redondance CS1D-Duplex combin cran tactile NS8, de Omron

Caractristiques Ce systme est trs similaire celui prsent prcdemment. En effet,en choisissant les modules adquats, il est possible de satisfaire toutes les exigences du projeten ce qui concerne la communication ainsi que le nombre et la prcision des entres/sorties.La vitesse dexcution est de lordre de 2 4 us par instruction "Ladder", ce qui est largementsuprieur aux besoins de SysCom. De plus, lcran tactile NS8 (8po en couleur), permet luiaussi une interface usager conviviale.

Particularit La principale diffrence entre ce systme et le prcdent vient du faitquil est possible dajouter de la redondance au systme en dupliquant les modules dsirs.Ainsi, en cas derreur dexcution ou de panne, les modules en double prennent la relve.Cela permet deffectuer le remplacement des composantes dfectueuses sans impact sur leprocd. Bref, cest un avantage majeur pour assurer la fiabilit du systme et cela facilite lamaintenance en laissant une marge de manoeuvre temporelle aux techniciens.


Programmation et mise en place Ensuite, en ce qui concerne la programmation,Omron fournit une suite logicielle, CX-One, au cot denviron 2500$. Cette dernire permetde programmer facilement lautomate en langage "Ladder" et lcran tactile avec des outilsde haut niveau. Cependant,le cot total des composantes est beaucoup plus lev. partirdes prix affichs chez certains fournisseurs, on peut estimer un cot de 10000$ 15000$ parunit mobile pour les composantes.

Dcision : Retenu Bien quune telle solution soit potentiellement plus chre, unegrande importance est accorde au contrle des units mobiles dans le projet SysCom. Ilest donc impratif que ce systme soit trs fiable et dune grande qualit.

Rfrences :[18] [19] [20] [21] [22]

PC industriel APAX-5570 avec priphriques standards

Description gnrale Une autre alternative consiste utiliser ce que lon appelleun PC industriel. Gnralement, ces derniers utilisent des technologies similaires cellesutilises dans les ordinateurs de bureau standards, ce qui leur confre une grande puissanceet une grande versatilit en comparaison avec les automates programmables (PLC). Leurconstruction est aussi plus robuste que les ordinateurs personnels et leur gomtrie rpondhabituellement aux standards industriels pour la fixation et les branchements. La plupart dutemps, il est possible dlargir les possibilits en ajoutant des modules dentres et de sortiesau PC. Cest dailleurs le cas du PC industriel APAX-5570 offert par la compagnie Advantecqui peut contrler toutes les entres et sorties ncessaires une unit mobile. Comme lamajorit des PC industriels, les applications pour le contrle des entres et sorties peuventtre dveloppes avec les outils de dveloppement PC habituels tels que les librairies deC/C++, dans lenvironnement Windows.

Particularit et mise en place Le PC APAX-5570 se distingue de plusieurs autresproduits sur le march, car les modules dentres/sorties peuvent aussi tre programms avecles langages dautomates conventionnels selon la norme IEC-61131-11 avec loutil de develop-pement KW Multiprog. De plus, lAPAX-5570 offre la possibilit dappliquer la redondanceau systme en dupliquant le PC (i.e. deux PC pour traiter les modules dentres/sorites).Pour linterface, le PC est quip de ports USB et dun port VGA ; on peut ainsi interfacerfacilement et peu de frais en utilisant des priphriques pour ordinateur conventionnels(cran, souris et clavier). Toujours selon les prix fournis sur le site du manufacturier, le cot lachat du matriel serait denviron 10000$ par unit mobile.

Dcision : Retenu Cette solution rpond toutes les exigences minimales du projet.De plus elle offre une plus grande souplesse au niveau du dveloppement logiciel, avec des

1Cette norme dfinit cinq langages de programmation utiliser pour les contrleurs programmables.


outils complets et puissant comme les librairies du C/C++ ainsi que des outils adapts auxtechniciens et rpandus en industrie selon la norme IEC-61131-1.

Rfrences : [23] [24] [25] [26]

Systme de contrle distribu Centum VP de Yokogawa

Description gnrale Le dernier concept consiste utiliser un systme de contrle dis-tribu (SCD).De faon gnrale, un tel systme fait rfrence un systme dont les contrleursne sont pas situs un endroit centralis, mais sont plutt distants et relis entre eux par unrseau centralis et une base de donnes commune. En fait, un tel systme, simplement parsa dfinition, correspond presque lensemble de ce qui doit tre labor dans le cadre duprojet SysCom. En effet, les solutions de SCD proposes par plusieurs entreprises incluentgnralement le rseautage, les contrleurs dentres/sorties, les interfaces homme-machineet mme la gestion de base de donnes.

Caractristiques du systme Centum VP Le systme Centum VP est offert parlentreprise Yokogawa, rpute pour ses produits de qualit et le support long terme offert ses clients. videmment, bien que prsent dans la prsente section, ce systme couvreplusieurs autres foncions du diagramme foncionnel prsent la page 16. En fait,pour enfaire une solution globale, il suffirait de le combiner un systme de positionnement ainsiqu un systme de transmission de donnes sans fil. En effet le systeme Centum VP utiliseun protocole propritaire, VNetIP, qui est compatible avec la plupart des rseaux standards.Certaines caractristique du systme sont rsumes dans le tableau 5.1.

CaratristiquesNombre dE/S analogiques Modules de 16 canaux chacun.Rsolution convertisseurs 12 bits.Nombre dE/S digitales Modules de 32 canuaux chacun

Interface locale Plusieurs modles, adaptable selon les besoinsPuissance des contrleurs Processeur VR5432 (133 MHz)

Interface centrale PC dusage gnral sous Windows, moniteurs multiplesInterface distance Ordinateur portable dusage gnral sous Windows

Programmation Suite logicielle pour lensemble du systmeFiabilit Le systme supporte la duplication

Tab. 5.1 Caractristiques du systme CentumVP

Dcision : Retenu Ce concept rpond aux exigences minimales du projet et lunifor-mit des composantes facilite la mise en place. De plus, le temps de dveloppement est rduit,car la majorit des outils logiciels requis sont regroups et intercompatibles. En contrepartie,


le cot initial pour limplentation dun tel systme est gnralement un peu plus lev pourdes projets de lenvergure de SysCom (i.e. moins de 5000 points de connexion au total). Deplus, ce concept impose un seul et unique fournisseur pour la quasi totalit du projet, ce quicre une sorte de dpendance, certe, mais cela simplifie grandement lapprovisionnement etle support.

Rfrences : [47] [48] [50] [51]

Concept Aspects de lanalyse DcisionPhysiques conomiques Temporels Socio-envir.

DL405 Oui mais Oui Oui Oui Retenu maisC1SD Duplex Oui Oui Oui Oui RetenuAPAX 5570 Oui Oui Oui Oui RetenuCentumVP Oui Oui Oui Oui Retenu

Tab. 5.2 Analyse de faisabilit pour le systme de commande local

5.2.2 Interfacer et traiter depuis la route5.2.2.1 Critres de faisabilit

Lquipement qui est donn aux techniciens doit satisfaire nos exigences en se basantsur les critres suivants :

1. Aspects physiques Lautonomie minimale est de 8h. Linterface doit permettre daccder linformation dsire le plus rapidement pos-

sible, avec un maximum de 15 actions . Le systme doit prsenter une surface daffichage denviron 120 cm2 au minimum.

2. Aspects conomiques On rappellera que les cots totaux dimplantation et dopration sont respectivement

limits 250000$ et 50000$. Limpact du choix de cet quipement risque toutefoisdtre mineur sur ceux-ci.

5.2.2.2 Concepts

Tlphone mobile

Description Les tlphones portables sont de plus en plus petits et de plus en plusperformants. Plusieurs compagnies offrent un tlphone intelligent pour un prix allant de 150$ 250$. Le modle choisi en exemple est le Galaxy Gio de Samsung. Avec une autonomie de11 heures en marche et denviron 25 jours en mode veille, il dpasse de loin le minimum exig.Le processeur de 800MHz et la vitesse de transfert allant jusqu 7,2 Mbps devraient suffire


aux besoins du technicien. Plusieurs compagnies offrent mme un systme de positionnementintgr. Le problme avec ces appareils, cest videmment lergonomie. Lcran, ntant quede 3.2 pouces, nest pas trs pratique. Bien quon puisse avoir accs linformation dsire enmoins de 15 actions, il devient pnible de travailler des journes entires sur un tel appareil.

Dcision : Rejet Un tlphone la base nest tout simplement pas conu pour a.Bien quil puisse physiquement faire le travail demand, le concept bas sur un tlphoneintelligent a t rejet pour un problme vident de convivialit.

Rfrences : [9] [10]

Tablette lectronique

Description Les tablettes lectroniques sont sur le march depuis seulement quelquesannes et elles dmontrent dj beaucoup de potentiel. La Galaxy Tab 10.1 de Samsung seratudie ici. Partant 400$, ces tablettes ont une autonomie denviron 10 heures dutilisation.Avec des processeurs roulant plus de 1GHz et une vitesse de transfert allant jusqu 20 Mbps,la performance nest pas un problme. Le point fort de ces gadgets est quils combinent bienportabilit et utilit. Lcran de 10 pouces est un compromis raisonnable pour rduire lataille et le poids. Tout comme les tlphones mobiles, il est facile dinclure un systme depositionnement sur de telles tablettes.

Dcision : Retenun Ce concept respecte toutes les contraintes, autant pour lauto-nomie que pour les performances. Lergonomie dune telle tablette nest peut-tre pas lameilleure qui soit, mais elle est tout de mme acceptable pour un environnement de travail.

Rfrences : [11] [12]

Ordinateur portable

Description En ce qui concerne les ordinateurs portables, ce nest pas le choix quimanque. Avec des composants de la gamme du processeur Intel Core i5, cest--dire des bonscomposants durables sans toutefois tre trop puissants pour rien, il est possible de faire unemachine sur mesure aux alentours de 1000$. Contrairement aux autres concepts qui doiventse fier Android (ou un autre systme dexploitation pour mobile), le client a ici plus delibert en termes de logiciels et de systmes dexploitation. Une mmoire vive de 4 Go est unbon standard, quoiquil peut tre augment si ncessaire pour une augmentation modeste duprix. La polyvalence dun ordinateur portable lui assure dtre compatible avec dventuelsmodules ou pices dquipement qui viendraient sajouter larsenal des techniciens. Le pointmajeur o ce concept se dmarque des autres est la convivialit. Un cran de 16 pouces et unclavier complet sont les caractristiques dune interface de qualit. Enfin, notons que cettesolution est celle qui serait employe avec le systme CentumVP dcrit la page 20


Dcision : Retenu Malgr le prix plus lev, ce concept offre beaucoup plus de pos-sibilits pour trouver lappareil rpondant le mieux aux besoins des techniciens. En plus derpondre aux contraintes, il laisse place la possibilit de pouvoir tre modifi si ncessaireune fois le projet termin.

Rfrences : [13]


Tlphone mobile Non Oui N/A N/A RejetTablette lectronique Oui Oui N/A N/A RetenuOrdinateur portable Oui Oui N/A N/A Retenu

Tab. 5.3 Analyse de faisabilit pour lquipement des techniciens

5.2.3 Traiter et interfacer depuis lusine principale5.2.3.1 Critres de faisabilit

Lquipement qui est lusine principale doit satisfaire nos exigences en se basant surles critres suivants :

1. Aspects physiques Le systme doit prsenter une surface daffichage dau moins 1750 cm2

Le systme doit supporter le outils logiciels standards qui serviront ventuellementau dveloppement de linterface de contrle.(i.e. C/C++, Java, Python, MySQL, etc)

Linterface doit permettre permettre laccomplissement dune tche dans un maxi-mum de 10 actions.

Le systme propos se doit dtre fiable. Le client dsire au minimum trois postes utilisateur pour le contrle central.


limits 250000$ et 50000$. Limpact du choix du systme de commande centralpourrait influencer ceux-ci de manire non ngligeable.

5.2.3.2 Concepts

Ordinateur central partag avec Systme U170 pour usagers multiples, de NCom-puting

Description De nos jours, la puissance des ordinateurs est souvent sous-utilise. Pourmaximiser lutilisation de ces derniers, plusieurs entreprises proposent des solutions afin que


de multiples usagers puissent utiliser un ordinateur simultanment. Cette approche est cou-ramment employe dans les coles, les bureaux et les cybercafs, par exemple. Cela permetde rduire le cot dachat de matriel et doptimiser les investissements. Le systme retenuest celui de la compagnie NComputing, plus prcisment le U170, qui permet le partage dunordinateur entre dix usagers au maximum via USB un trs faible faible cot, soit environ150$ par module. Ce systme est trs simple utiliser et implanter. Il suffit de relier lespriphriques (moniteur, clavier et souris) un module U170 pour chaque usager. Tous lesmodules sont ensuite relis lordinateur hte via un hub USB, tel quillustr sur la figuresuivante :

Fig. 5.2 Branchement avec les modules U170

Chaque usager a ainsi accs aux logiciels et aux priphriques de lhte. Ensuite, pour lechoix de lordinateur hte, il faut tenir compte du nombre dusagers. Dans le cas de SysCom,le client dsire avoir au minimum trois postes pour le contrle central. Ainsi, daprs lesrecommandations de la compagnie NComputing, le PC hte devrait avoir au minimum lescaractristiques suivantes :

Processeur coeur double ou quadruple. Au minimum 3 gigabits de mmoire vive.

Ainsi, pour 1000$ envirion le PC Optiplex 990 offert chez Dell avec un prossesseur i7 deIntelet 4 gigabits de mmoire vive est parfaitement adapt cette application. Pour lespriphriques, ils peuvent tre choisis en fonction des prfences des usagers sans grandeinfluence sur le projet. La seule restriction est la rsolution des crans usagers qui est limite 1600x1200pixels. Par exemple,pour 200$ environ, le moniteur Dell 2007FP 20.1po faitparfaitement laffaire. En somme, les cots matriels pour cette partie du projet seraientrelativement peu levs avec un total avoisinant les 3500$. cela, il faut ajouter les cot lisau developpement logiciel de linterface de contrle centralis.

Dcision : Rejet En utilisant un seul ordinateur hte, la fiabilit est grandementcompromise en cas de panne ou de mise jour effectuer. Une solution simple pour pallier ce problme serait dutiliser deux ordinateurs htes avec chacun un usager, pour un total dequatre postes. En cas de bris, un poste usager peut tre rapidement support par lautre hte.Cela permet aussi lajout ventuel de postes usager peu de frais. Cependant, un problme


majeur persiste, soit le nombre dcrans par poste, limit un seul. En effet, un cran uniquenapparait pas suffisant pour fournir une vue densemble adquate aux oprateurs.

Rfrences : [27] [28] [29]

Ordinateurs de bureau standards Optiplex 990 de Dell

Description Une solution trs simple et souple pour le contrle central est lutilisationde PC de bureau standards. La plupart de ceux-ci rpondent entirement aux critres noncsplus haut et supportent deux moniteurs, ce qui est un avantage majeur pour contrler etafficher simultanment les informations de plusieurs units mobiles. Pour ce concept, nousavons retenu le mme PC que la solution prcdente, soit un PC Optiplex 990 , offert chezDell au prix de 1000$.Le modle retenu dispose dun puissant processeur i7 de Intel ainsi quede 4 gigabits de mmoire vive, ce qui suffit amplement pour effectuer le traitement requis.Avec quatre exemplaires de ce PC muni de deux moniteurs 24po chacun, il est possibledafficher une quantit adquate dinformations pour le contrle centralis. En prenant commeexemple un moniteur 24po de ASUS 200$ environ, le cut materiel pour cette solution seraitdenviron 6000$. Bien sur, il faut aussi considrer le temps requis pour le developpementlogiciel de linterface, qui peut tre encore une fois tre fait avec tous les outils gnralementdisponibles sur PC.

Dcision : Retenu Cette solution rpond aux critres exigs. De plus, le PC choisiest facilement remplacable et est relativement peu dispendieux. Le quatrime PC assure lafiabilit en cas de mises jour effectuer ou de dysfonctionnements en plus dune certainesouplesse si plus doprateurs sont momentanment requis.

Rfrences : [29]

Ordinateur avec crans multiples

Description Cette solution utilise toujours un ordinateur, mais dont la carte graphiquepermet lutilisation de plus de deux moniteurs. Cela permet un affichage optimal pour lop-rateur qui peut visaliser un trs grand nombre dinformation par un simple balayage visuel.Le PC retenu, un Precision T5500, est disponible chez Dell pour la somme de 2900$ environ.Ce dernier dispose du processeur quatre coeurs Xeon de Intel aisni que de 4 gigabits demmoire vive. Il se distingue par une carte graphique de 2 gigabits AMD FirePro V7900qui lui permet de grer jusqua six moniteurs. Avec trois exemplaires de ce PC munis deleurs six crans chacun, il serait possible de ddier un cran complet par technicien ou unitmobile. Un quatrime exemplaire assure la fiabilit par redondance et permet deffectuer lamaintenance et des mises jour sans influencer les procds. En prenant en exemple le mo-niteur ASUS du concept prcdent, on peut estimer un cot total de 15000$, auquel il faut


ajouter les cots lis au dveloppement logiciel de linterface. Par ailleurs, ces derniers reste-ront sensiblement les mmes peut importe le concept choisi.Enfin, il faut mentionner que lesystme CentumVP, prsent en page 20 utilise du matriel trs similaire pour la commandecentrale.

Dcision : Retenu Bien que ce soit une solution plus dispendieuse, cette solutionpermet un affichage complet et augmente lefficacit des oprateurs.

Rfrences :[31] [30]


PC Partag Non Oui N/A N/A RejetPC standard Oui Oui N/A N/A Retenu

PC avec cran multiples Oui Oui N/A N/A RetenuTab. 5.4 Analyse de faisabilit pour le systme central

5.2.4 Localiser les units et les techniciens5.2.4.1 Critres de faisabilit

On rappellera que le systme de localisation des units mobiles et des techniciens doitrpondre aux critres et aux contraintes suivants :

1. Aspects physiques La pourcentage de couverture de localisation minimal a t fix 99%. La localisation des units mobiles et des techniciens doit pouvoir tre connue en tout

temps. Le systme propos se doit dtre fiable.


limits 250000$ et 50000$. Limpact du choix du systme de localisation risquetoutefois dtre mineur sur ceux-ci.

3. Aspects socio-environnementaux Localiser les units mobiles et les techniciens contribue la securit du personnel.

5.2.4.2 Concepts

GPS


Description Mis en place par les tats-Unis dans les annes 1970 et oprationnel depuis1994, le systme de localisation mondial (ou GPS) fait appel un ensemble de satellites enorbite autour de la Terre pour connatre la position dun rcepteur GPS, condition que celui-ci soit dans le champ de vision dau moins quatre de ces satellites. Les satellites envoient leurssignaux de positionnement au rcepteur, qui utilise ensuite un procd mathmatique commela trilatration et tient compte des effets relativistes pour dterminer sa position partir deces signaux. Le GPS est ainsi capable de localiser un rcepteur partout sur la Terre avec uneprcision denviron cinq mtres. Par contre, bien quil soit efficace dans les zones ouvertes,sa prcision diminue grandement dans les espaces intrieurs ou fortement urbaniss. Il est enoutre facile de se procurer un rcepteur GPS : certains sont vendus comme dispositifs isols,et dautres sont mme inclus dans des tlphones mobiles. Le prix dun appareil GPS peutvarier sensiblement selon le type choisi : certains rcepteurs ddis avec afficheur de cartevirtuelle avoisinent la centaine de dollars, alors que des rcepteurs USB pouvant se connecter un ordinateur portable se situent plus autour de 30$.

Dcision : Retenu La porte du GPS remplit entirement les exigences du cahier descharges. Il peut certes savrer moins efficace en milieu urbain, mais il faut considrer quela zone daction dcoloVal ne comporte pas une abondance de gratte-ciel. Il sagit en outredun systme qui a fait ses preuves pour la localisation prcise en temps rel de ses cibles, cequi sera probablement amplement suffisant pour les demandes du projet SysCom.

Rfrences : [2] [3] [4]

Systme de localisation par cellulaire

Description Souvent utilise pour localiser les usagers de tlphones sans fil, cettetechnologie se base sur la force du signal de communication reu diffrentes antennes tl-phoniques autour du tlphone cibl pour ensuite dterminer la position de celui-ci par unalgorithme comme la triangulation. Ce procd est surtout efficace dans les zones urbaines etintrieures, o plusieurs antennes de tlphonie sont prsentes ; cest l son avantage par rap-port au GPS. Il est toutefois bien moins efficace dans les zones rurales. En outre, il requiertque les cibles localiser (les techniciens et les units mobiles, dans notre cas) soient quipesdun dispositif pouvant capter les ondes tlphoniques, celui-ci pouvant tre un modem oubien videmment un tlphone cellulaire. Il peut ainsi tre considr que limplantation duntel systme serait potentiellement moins chre que celle dune infrastructure fonctionnantgrce au GPS.

Dcision : Rejet Bien quune telle solution soit potentiellement plus avantageuse quele GPS au niveau conomique, il est clair que ses capacits de localisation ne correspondentpas aux besoins de couverture minimale et de localisation en milieu rural du projet SysCom.

Rfrences : [3] [5]


Systme de localisation hybride

Description Une autre alternative consisterait profiter la fois des avantages duGPS et des systmes de positionnement en milieu urbain, en combinant tout simplement lesdeux. Des compagnies comme SkyHook ou Google offrent dailleurs des services combinantles technologies de GPS, dantennes de tlphonie mobile et de Wi-Fi. Sachant en outre que lalocalisation par Wi-Fi fonctionne avec les mmes principes que la localisation par cellulaire,mais utilise des bornes Wi-Fi la place des antennes tlphoniques et peut ainsi atteindre uneprcision dune dizaine de mtres en milieu urbain, un systme de positionnement hybrideslectionnant la mthode de positionnement la plus efficace selon la situation peut tre vucomme une solution avantageuse. Bien sr, profiter la fois des multiples technologies faisantpartie dun tel systme ncessite un dispositif tant muni desdites technologies ; le cot duntel dispositif (ordinateur portable, tlphone intelligent) serait bien suprieur celui dulogiciel de positionnement comme tel. On citera par exemple Google Maps pour Mobile, quiest gratuit sur toute tablette informatique ou tlphone intelligent quip dun GPS, ou lasuite logicielle gratuite de SkyHook Wireless, qui permet dcrire ses propres applications depositionnement par Wi-Fi et GPS sur tous les systmes dexploitation majeurs.

Dcision : Retenu Par rapport au GPS seul, ce systme prsente lavantage addition-nel doffrir un systme de localisation efficace en milieu urbain, ce qui ne va probablementpas contre les vises du projet SysCom. Le logiciel comme tel serait offert gratuitement dansle cas de Google Maps for Mobile, par exemple.

Rfrences : [6] [7] [8]


GPS Oui Oui N/A Oui RetenuCellulaire Non Oui N/A Oui mais RejetHybride Oui Oui N/A Oui Retenu

Tab. 5.5 Analyse de faisabilit pour le systme de localisation

5.2.5 Assurer la transmission des donnes5.2.5.1 Critres de faisabilit

Le systme de transmission peut tre valu avec les critres suivants :

1. Aspects physiques Le dlai maximal daccs aux donnes doit tre de 5 secondes. Le rseau doit pouvoir couvrir le rayon daction des techniciens et des units mobiles. Le systme propos se doit dtre fiable.



limits 250000$ et 50000$. Limpact du choix du mode de transmission pourraittre significatif sur ceux-ci, dpendant de la solution choisie.

5.2.5.2 Concepts

Wi-Fi

Description Le WiFi est une technologie de connexion sans fil dont la porte peutatteindre jusqu 250m. Avec la norme la plus rcente (802.11n), son dbit peut atteindre 300Mbits/s, avec des temps de latence de lordre de quelques millisecondes. Afin que lentrepriseutilise un tel rseau, il faudrait squiper dun modem WiFi reli un cble tlphoniquede SysCom en plus de possder un adaptateur WiFi sur chaque portable des techniciensqui permettrait la communication avec le modem. Ladaptateur est au choix et peut treune cl USB, une carte dextension ou une carte rseau. Il faut souligner que la plupartdes ordinateurs portables possdent dj la technologie Wi-Fi. Dans le cas o lentreprisedcide de squiper de portables ayant cette technologie, celle-ci naura qu effectuer quelquesconfigurations pour que la communication avec le modem soit tablie.

Dcision : Rejet Bien que trs accessible et peu coteux, le Wi-Fi na pas une assezgrande porte pour tre la solution optimale pour ce projet.

Rfrences : [38]

WiMax

Description Le WiMax, plus connu sous le nom de 4G, est une technologie permettantlaccs un rseau sans fil par lemplacement dune antenne de diffusion. Un rseau de bornessecondaires communiquent entre elles et tendent ainsi la porte de rseau. Ainsi, cela permetla transmission de donnes IP haut dbit par voie hertzienne sur une zone gographiquetendue. Le dbit typique support par le Wimax est de 5 Mbits/s avec une latence delordre de 180 ms. Au Qubec, le rseau WiMax offert par Bell couvre la majeure partie dusud du Qubec, et ce environ pour 40$ par Go. Pour capter le signal, il suffit dutiliser unrcepteur fourni par le fournisseur, qui ressemble souvent une cl USB, puis de le branchersur un routeur qui supporte le rseau, comme le MBR1200 de la compagnie Cradle pointpour 350$.

Dcision : Retenu Comparativement au Wi-Fi, le WiMax a lavantage de desservirun plus grand territoire et ses spcifications en vitesse respectent les contraintes de SysCom.De plus, il est facilement implantable sur des applications mobiles.


Rfrences : [39] [60] [61] [62] [65] [66]

Liaison satellitaire

Description La connexion par satellite fonctionne grce un metteur terrestre reliau rseau de collecte (fibre optique dun fournisseur) qui envoie un signal un satellite detlcommunication. Ce dernier joue le rle dintermdiaire entre le rseau et lutilisateur.Ainsi, ladresse IP de lusager est tlcharge puis mise du modem vers une parabole pra-lablement installe qui la transmet au satellite. Plus prcisment, elle est redirige jusquau" hub " satellite qui gre la communication depuis le sol. La transmission des donnes sefait avec une latence totale relativement grande de 900 ms laller, mais lavantage dun telrseau est que sa superficie englobe tous les secteurs terrestres. De plus, comparativement dautres services offerts, tous les clients voulant adhrer ce type de technologie y sontligibles pourvu quils possdent les installations ncessaires. La compagnie Xplornet, base Calgary, offre le choix de connexion avec le rseau de Tlsat, bas Ottawa, ou avec HughesNetwork, une compagnie amricaine du Maryland.

Dcision : Rejet Malgr sa couverture intressante, ce concept doit tre rejet. Dabord,lquipement ncessaire pour une liaison satellite, en plus dtre relativement dispendieux, estbeaucoup trop encombrant. De, plus la plupart des rcepteurs satellites doivent tre orientsprcisment, ce qui est gnant pour les units en transit et de mme que pour les techni-ciens. En outre, si des erreurs surviennent dans la transmission, le temps de latence peut treaugment et ainsi ne plus respecter la contrainte de 5 s de temps de transmission.


3G

Description Le rseau 3G dsigne en fait un ensemble de normes de tlcommunicationde troisime gnration contenant principalement les normes bases sur le UMTS (UniversalMobile Telecommunications System) et le CMDA. Au Qubec, ce type de rseau est offert parla plupart des grandes compagnies de tlphonie mobile. De faon gnrale, la couverture dece rseau stend lensemble de la partie sud de la province et le dbit typique est denviron3 Mbits/s (le dbit maximal tant de 5 Mbits/s), avec une latence de quelques centaines demillisecondes en gnral. Les rcepteurs peuvent tre aussi compacts quune cl USB et leurimplantation est trs simple ; elle se fait de la mme facon quavec le WiMax. Enfin, on peutestimer le cot dutilisation de ce rseau 30$ pour 3 Go de donnes transfres.

Dcision : Retenu , Le rseau 3G respecte toutes les contraintes du projet et est peucoteux implanter.

Rfrences : [63] [64] [67]



Wi-Fi Non Oui N/A N/A RejetWiMax Oui Oui N/A N/A RetenuSatellite Non Oui N/A N/A Rejet

3G Oui Oui N/A N/A RetenuTab. 5.6 Analyse de faisabilit du systme de transmission

5.2.6 Scuriser les donnes5.2.6.1 Critres de faisabilit

1. Aspects physiques Le barme de scurit doit tre respect. Le systme propos se doit dtre fiable.

2. Aspects conomiques Limpact du choix du mode de scurisation sera probablement peu important sur les

cots dopration et dimplantation du projet, mais il vaut mieux les mentionner ici.

5.2.6.2 Concepts

OpenSSL

Description Le chiffrement SSL (" Secure Socket Layer ") est une mthode de cryptagedveloppe lorigine par la compagnie Netscape et est dsormais connue sous labrviationTLS pour " Transport Layer Security ", disponible pour tous les systmes dopration majeurs.Cet outil permet de scuriser les changes Internet, plus prcisment sur un rseau de typeTCP/IP, en crant un tunnel protg entre le client et le serveur. Ce tunnel est muni dundispositif permettant de filtrer les entres et les actions entrantes sur le serveur, annihilantainsi toute opration malveillante susceptible dattenter la scurit des donnes du client.De plus, SSL (ou TLS) utilise lauthentification client-serveur ; en dautres mots, lutilisateurdoit sidentifier sur le serveur courant qui soccupe ensuite de crypter les donnes en utilisantune mthode de chiffrement prtablie ( la fois symtrique et asymtrique). La plupart dutemps, lauthentification client-serveur est effectue laide dun certificat lectronique, aussiappel cl numrique. Il sagit en fait dune licence acquise par lutilisateur auprs duneautorit de certification.

Dcision : Retenu OpenSSL est un logiciel de cryptage " open source " et gratuit, cequi est favorable au problme de la minimisation des cots du projet.



TrueCrypt

Description Comme OpenSSL, TrueCrypt est un logiciel gratuit et "open source", mais la diffrence de celui-ci, son mode dopration repose sur le chiffrement la vole. Il sagitl dune mthode o toutes les donnes dun disque ou dune partition sont initialementchiffres ensemble : lusager ne peut accder ces donnes quaprs avoir fourni au logicielle bon mot de passe, ou la bonne cl de chiffrement. Une fois que laccs aux donnes esttabli, le chiffrement la sauvegarde et le dchiffrement la lecture se font de manire auto-matique, partir dun "faux" systme dopration communiquant avec le vritable systmedopration, dissimul par chiffrement. Le systme pourrait donc tre utilis pour chiffrerautomatiquement les donnes sur un dispositif de stockage distance, comme dans le cas duprojet SysCom. Un tel transfert scuris avec TrueCrypt peut toutefois savrer compliqu,ncessitant entre autres que seul le "faux" systme dopration soit utilis pour la naviga-tion. TrueCrypt, en dveloppement depuis 2004, est prsentement sa version 7.1a, sortieen fvrier 2012 ; la version 6.0a a reu un certificat de scurit de premier niveau de lAgencenationale de scurit des systmes dinformation.

Dcision : Retenu mais TrueCrypt est une option gratuite et "open source", en plusdavoir reu lapprobation dun standard. Toutefois, la scurisation dun rseau avec True-Crypt peut savrer difficile ; son utilisation pourrait tre combine avec celle dOpenSSL cet effet.

Rfrences : [34] [35] [36]

Microsoft Forefront

Description Microsoft Forefront est une solution de scurit abordable et facilementimplantable au rseau de lentreprise. Cette solution permettra de protger efficacementtoutes les informations de celle-ci, en scurisant les accs aux applications et aux serveurs. Celogiciel de dfense peut tre combin avec dautres solutions de scurit, tel quun antivirus,afin dassurer une meilleure protection. Aussi, Microsoft Forefront a lavantage dtre conude manire permettre aux administrateurs de grer efficacement les identits via une consoledadministration. De plus, son interface intuitive permet aux utilisateurs de crer rapidementdes stratgies de gestion des comptes et des accs dans lentreprise. Ce logiciel est compatibleavec les serveurs bass sur Windows ainsi quavec la plupart des systmes dexploitation etce, avec une licence propritaire au cot de 2159$ par serveur. Le soutien technique est offertau dtenteur dune licence propritaire Microsoft.

Dcision : Retenu Cette solution rpond aux besoins de scurit de lentreprise. Elleest facilement implantable et surtout abordable. Certes, Microsoft fait payer pour ses pro-duits, mais il a lavantage doffrir beaucoup de support technique en ligne et sur place.


Rfrences : [37]

VNetIP de Centum VP

Description Le protocole VNet/IP a reu la certification Achilles 1+ pour la securitdes donnes face aux cyber-attaques. Cette certification est octroye par lentreprise Wurld-tech qui se spcialise dans la scurit informatique des systme de contrle industriels. Lacertification Achilles 1+ signifie que le systme a t soumis a divers test de scurit sans queles donnes ou le fonctionnement ne soit affects.

Dcision : Retenu Cette solution rpond aux besoins de scurit de lentreprise etsimplifie limplentation.

Rfrences : [59]


OpenSSL Oui Oui N/A N/A RetenuTrueCrypt Oui mais Oui N/A N/A Retenu mais

Microsoft Forefront Oui Oui N/A N/A RetenuVNetIP Oui Oui N/A N/A Retenu

Tab. 5.7 Analyse de faisabilit de la scurisation des donnes

5.2.7 Archiver les donnes5.2.7.1 Critres de faisabilit

1. Aspects physiques Le systme doit pouvoir sauvegarder les donnes toutes les 20 secondes ou moins. Le systme doit tre capable darchiver les donnes sur un an. Le systme propos se doit dtre fiable.

2. Aspects conomiques On rappellera que les cots totaux dimplantation et dopration sont respectent

les mmes contraintes nonces prcdemment. Limpact du systme darchivage surceux-ci ne risque pas dtre grave.

5.2.7.2 Concepts

Disques RAID


Description Les disques RAID permettent de rpartir et de sauvegarder les donnesdun serveur sur plusieurs disques durs. Les disques RAID sont bass sur trois conceptssoit, le "mirroring", tape qui permet de copier les donnes sur plusieurs disques, ensuitelagrgation du volume par bandes (ou "striping"), qui permet de distribuer les donnes entredeux disques au minimum et finalement, ltape de la correction derreurs, qui permet dedtecter et de rparer celles-ci lorsquelles surviennent. Pour donner un exemple, une unitde stockage Western Digital de 4 traoctets disques RAID 1 est offerte chez Dell un prixde 380$. Une telle solution permet en outre que des copies de sauvegarde soient effectuessur un autre disque chaque jour, en cas dun accident lendroit o les disques RAID sontentreposs (ceci moyennant des cots additionnels).Enfin, il faut mentionner que cest unesolution de ce tpye qui est employe avec le systme CentumVP.

Dcision : Retenun Ainsi, le disque Raid assure la protection des donnes, puisquecelles-ci sont crites sur plusieurs disques. De plus, les disques RAID sont reconnus pour trerapides en mode lecture et criture comparativement des lecteurs simples. Il est relativementais dintgrer cette solution un systme de sauvegarde en cas daccident.


Stockage en ligne

Description Le stockage en ligne est un autre moyen efficace pour la sauvegarde desdonnes. Un tel service envoie les informations via internet afin que celles-ci soient rpertorieset sauvegardes sur diffrents serveurs. Une des compagnies les plus reconnues pour offrir ceservice est "Amazon Simple Storage Service (Amazon S3)". Amazon S3 offre une interface deservices Web utiliser pour stocker et rcuprer une quantit illimit de donnes sur le Web.Il offre un service de restauration des donnes et une disponibilit de 99,99%, et ce un tarifdune centaine de dollars par mois. De plus, utiliser cette solution permet dviter de payerpour de lespace de stockage inutilis, car la compagnie ajuste ses tarifs lutilisation.

Dcision : Retenu Cette solution est abordable et scuritaire. La compagnie soccupede la sauvegarde des donnes. Dailleurs, il offre un service de restauration des donnes etune disponibilit de 99,99%.

Rfrences : [44]

Location dun serveur distant

Description Une autre alternative serait de louer un serveur distant ddi chez unecompagnie spcialise, comme Nexucom. Le client se voit alors rserver un serveur pourson usage exclusif, o lespace nest pas partag avec dautres clients. Dans le monde de


lhbergement distance, la location dun serveur ddi est vue comme une solution trsefficace et fiable, mais souvent relativement coteuse. Par exemple, la compagnie Nexucom,cite plus haut, offre un service bas sur un processeur Intel Core 2 Duo de 2.4 GHz, avec2 160 gigaoctets de stockage en configuration redondante RAID 1. En plus de fournir desservices de communication scurise, la compagnie sassure de lentretien et de la scurit dumatriel sur place. La facture pour un tel forfait slve 135$ par mois.

Dcision : Retenu En plus dtre relativement abordable et scuritaire, cette solutionoffre lavantage de lexclusivit dun serveur priv, sans qucoloVal ait grer lentretien liau matriel.



Disque RAID Oui Oui N/A N/A RetenuStockage en ligne Oui Oui N/A N/A RetenuServeur distant Oui Oui N/A N/A Retenu

Tab. 5.8 Analyse de faisabilit du stockage des donnes

5.2.8 Grer les donnes archives5.2.8.1 Critres de faisabilit

1. Aspects physiques Le systme doit pouvoir sauvegarder les donnes toutes les 20 secondes ou moins. Le systme doit tre capable darchiver les donnes sur un an. Le systme propos se doit dtre fiable.

2. Aspects conomiques On rappellera que les cots totaux dimplantation et dopration sont respectent les

mmes contraintes nonces prcdemment. Limpact du systme de gestion de basede donnes choisi pourrait toutefois avoir une influence non ngligeable sur les cotsdopration.

5.2.8.2 Concepts

MySQL Enterprise Edition

Description MySQL Enterprise Edition est un systme de gestion de base de donnesrelationnelle. Il est dailleurs prsentement le logiciel le plus utilis au monde dans sa cat-gorie. Depuis lachat de MySQL par Oracle, les seules ditions MySQL disponibles pour les


entreprises sont les version payantes. Le cot slve donc 5 568$ par serveur pour un an.MySQL Enterprise Edition a au moins lavantage dtre rapide, scuritaire et trs bien do-cument, en plus dtre disponible pour tous les systmes dexploitation majeurs. La gestiondu langage procdural SQL par le logiciel rend dailleurs son utilisation plutt aise.

Dcision : Retenu Malgr son cot, MySQL Entreprise Edition prsente de multiplesavantages par rapport la gestion des donnes, et vient avec les garanties dun logicielpropritaire.

Rfrences [52] [53] [54]

Oracle Database

Description Comme son nom peut le laisser prsager, Oracle Database est un systmede gestion de base de donne relationnelle et objet conu par Oracle Corporation. tantvendu sous licence propritaire, son cot pour un an dutilisation slve 9263$ par serveur.Oracle Database possde lavantage dtre robuste, stable, fiable et scuritaire. De plus, soninstallation est simple et rapide. Il est toutefois rput pour utiliser de manire considrableles ressources du serveur, ce qui tend diminuer les performances de celui-ci.

Dcision : Rejet En plus dtre trs onreux, Oracle Database est trs demandanten ressources informatiques, ce qui risque de nuire lefficacit du rseau informatique duprojet SysCom.

Rfrences [56] [57]

PostgreSQL

Description PostgreSQL 9.1.3 est un systme de gestion de base de donnes relation-nelle et objet. tant sous licence libre, lentreprise peut se le procurer gratuitement. La versionpropose ici est en outre supporte sur tous les systmes dexploitation majeurs, comme Li-nux, Mac OS et Windows. Bnficiant du support dune large communaut de dveloppeursvolontaires, PostgreSQL peut tre considr comme tant aussi bien conu quun produitcommercial. Il est principalement utilis pour la gestion des gros volumes de donnes et greles langages de haut niveau comme Python, Java et PHP, ce qui le rend convivial pour lusa-ger. Comme pour Oracle Database, son approche objet permet en outre aux utilisateurs decrer leurs propres types de donnes.

Dcision : Retenu La capacit de PostgreSQL grer de larges volumes de donnessadapte bien aux besoins darchivage du projet SysCom. Il possde en outre lavantage nonngligeable dtre gratuit tout en offrant des normes leves de performance et de scurit.


Rfrences [55]

Sequence of Events, logiciel propritaire de CentumVP

Description Ce logiciel fait partie de la suite logiciel du systme CentumVP et est djentirement intgr. Selon les spcifications, la base de donnes supporte la sauvegarde desdonnes pour 10000 vnements par jour sur une priode de 20 ans, ce qui est amplementsuffisant pour SysCom.

Dcision : Retenu Ce logiciel est dj intgr et rpond aux besoins du projet.

Rfrences [49]


MySQL Oui Oui N/A N/A RetenuOracle Oui Oui N/A N/A Rejet

PostgreSQL Oui Oui N/A N/A RetenuSOE (CemtumVP) Oui Oui N/A N/A Retenu

Tab. 5.9 Analyse de faisabilit de la gestion des archives

Chapitre 6

tude prliminaire

Maintenant que les critres ncessaires lvaluation des solutions ont t formuls dans lecahier des charges et que plusieurs sous-concepts ont t proposs pour chaque sous-problmedcoulant de lanalyse fonctionnelle, une valuation de plusieurs concepts de solutions com-pltes peut enfin tre mene. Ce chapitre prsente dabord un plan dtude o une mthodedvaluation est labore pour chaque critre du projet ; ledit plan est ensuite appliqu pourquatre propositions de concepts globaux.

6.1 Plan dtudePour pouvoir valuer les concepts de solution partir des barmes du cahier des charges,

il faut dabord tablir par quels moyens les paramtres desdits barmes seront dtermins.Les tableaux qui suivent prsentent les mthodes choisies dans une organisation suivant celledu cahier des charges du chapitre 4.

Critres Procdures et hypothses Rfrences4.1.1 Nombre dentres et sorties Consulter les fiches techniques des fabricants. [14] [47]

[18] [23]4.1.2 Prcision de la conversion Consulter les fiches techniques des fabricants. [47] [14] [18] [23]4.1.3 Temps dexcution Consulter les fiches techniques ; dfaut dinformation [24] [14]

directe dans celles-ci, estimer partir de la vitesse [18] [47]des processeurs et de la taille dun programme decommande.

4.1.4 Facilit de programmation Dterminer le nombre de langages de programmation [25] [22]disponibles pour lappareil faisant partie de la norme [20] [26]IEC-61131-3 [48]

4.1.5 Convivialit de linterface valuer le nombre dactions requises [48] [16] partir des possibilits de menus et de [19] [24]boutons afficher.

Tab. 6.1 Plan dtude pour le systme de commande local

38

CHAPITRE 6. TUDE PRLIMINAIRE 39

Critres Procdures et hypothses Rfrences4.2.1 Pourcentage de couverture Consulter la documentation des produits proposs. [2] [3] [4]

Ne compter une surface de couverture que si la [5] [6] [7]couverture y est complte (en ville et en campagne). [58] [8]

4.2.2 Ergonomie du systme valuer le nombre dactions requises [29] [30] partir des performances et des capacits [31]des priphriques.

4.2.3 Surface daffichage Consulter les spcifications techniques [29] [30]du fabricant. [31]

Tab. 6.2 Plan dtude pour le systme de commande central

Critres Procdures et hypothses Rfrences4.3.1 Autonomie nergtique Consulter la documentation des produits proposs. [11] [12]

Se rfrr lautonomie en mode dconomie dnergie, [13]vu quil sagira du mode dopration le plus frquent.

4.3.2 Ergonomie du systme valuer le nombre dactions requises [11] [12] partir des performances et du design de [13]linterface offerte.

4.3.3 Surface daffichage Consulter les spcifications techniques [11] [12]du fabricant. [13]

Tab. 6.3 Plan dtude pour le systme dopration sur la route

Critres Procdures et hypothses Rfrences4.4.1 Scurit et confidentialit Se fier des statistiques (comme la qualit [35] [36]

de chiffrement) ainsi quaux normes et aux certifications [32] [33]reues par les produits proposs. [37]

4.4.2 Capacit de stockage Comparer la capacit de stockage (en octets) des [46] [44]solutions proposes aux besoins du projet Syscom [43] [42]en archivage dinformation sur un an.

4.4.3 Temps de communication Faire un estim du temps de latence en comparant [60] [61] [63]la vitesse de transfert en bits la taille estime [66] [67] [64]des paquets sur le rseau de Syscom. Y ajouter [39]les temps de latence moyens en aller-retour (RTT),pour tenir compte des erreurs possibles de transmission.

Tab. 6.4 Plan dtude pour la gestion de la communication

CHAPITRE 6. TUDE PRLIMINAIRE 40

Critres Procdures et hypothses Rfrences4.5.1 Cots dimplantation Faire la somme des cots lachat et linstallation Solution dtaille

de chacun des sous-concepts proposs. Prendre encompte les frais de mise en place par du personnel qualifiavec un taux horaire estim 60$/h.

4.5.2 Cots dopration Faire un estim partir de la fiabilit des sous-concepts Solution dtailleproposs.

4.6 Fiabilit Se baser sur la mthode justement dcrite en Solution dtaille et4.6. La limiter aux sous-concepts les plus risque fiches techniques.de dfaillir pour faciliter lanalyse au besoin.

Tab. 6.5 Plan dtude pour les critres globaux

6.2 Stratgie dlaboration des solutions globalesCette section prsentes les stratgies employes pour llaboration des solutions globales.

Les concepts choisis pour chaque solution globale sont ensuite rassembls dans le tableau 6.6 la page 42.

Solution 1 On rassemble ici les concepts qui semblent priori optimiser les performances,en se fiant surtout sur lide que les concepts plus chers sont plus performants et conviviaux.Bien entendu, il est attendu que cette solution soit dispendieuse.

Ainsi, cette solution utilise les contrleurs redondants et les crans tactiles Omron pour lacommande locale. Ces derniers peuvent tre connects sur le rseau internet via un moduledisponible chez Omron ([68]). Plus prcisment, pour chaque unit, ce module est connect un routeur 3G/4G auquel sont branchs les rcepteurs des divers fournisseurs, gnrale-ment via les ports USB dudit routeur. Cependant, en pratique, il est relativement complexedinterfacer les rcepteurs GPS et Wi-Fi pour le positionnement avec le PLC dOmron. Cestpourquoi cette solution utilise un tlhone intelligent pour le positionnement. En effet, lemobile permet la fois la transmission de la position via 3G ou 4G, de mme que le posi-tionnement hybride avec Google Maps for Mobile. Les techniciens, quant eux, sont quipsdun ordinateur portable sur lequel toute la suite logicielle CX-O

SysCom -- Système de commande à distance d unités...

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