Pour répondre aux défis de la ville du futur, les étudiants ESILV planchent sur les projets en école d’ingénieurs. Mobilisant des compétences à la fois pratiques et théoriques, ces activités pédagogiques ont tout pour faire émerger les solutions d’électricité intelligente et de gestion efficace de l’eau.
La mise en pratique des compétences scientifiques et techniques fait partie intégrante du cursus ingénieur en 5 ans de l’ESILV. Tout au long de leurs études, les élèves-ingénieurs travaillent sur des projets concrets en équipe, qui préparent l’industrie et les collectivités à de nouveaux défis : durabilité, transformation digitale, responsabilité sociale… Focus sur 3 projets de la promo 2021 pour améliorer les infrastructures de la smartcity.
Créer une architecture LoRaWan sécurisée qui intègre le network slicing
Dans un monde qui devient de plus en plus connecté, notamment avec l’expansion de l’Internet des Objets (IoT), la surface d’attaque pour les hackers s’élargit et laisse place à de nouvelles menaces. Mais comment répondre à cet enjeu de taille tout en prenant en compte la question énergétique que cela peut représenter ?
Notre projet s’inscrit dans un milieu en pleine évolution et tente de répondre à deux problématiques majeures qui sont les suivantes : Comment gérer et optimiser les ressources énergétiques utilisées en gardant une qualité de service convenable ? Comment établir une architecture réseau sécurisée ?
Pour répondre à ces questions, nous avons tout d’abord implémenté un slicing qui consiste à allouer les ressources de façon personnalisée en fonction du niveau d’importance de l’appareil.Par exemple, un détecteur d’incendie est prioritaire par rapport à un thermomètre connecté.
En ce qui concerne la sécurité, nous avons décidé de chiffrer les transferts de données et de sécuriser les objets de manière physique grâce à l’utilisation d’une boîte et à la modification du protocole réseau.
Ce projet s’est déroulé dans une démarche d’innovation en partenariat avec l’entreprise de conseil et de R&D Audensiel Technologies. Nous avons pu travailler avec des doctorants sur ce sujet compétitif qui s’attaque à un marché émergent et prometteur.
Système d’arrosage intelligent RESO
Le sujet de PI2A4 que nous avons choisi est l’étude du système RESO. Cela consiste en une façade évolutive sous la forme de panneaux qui déportent les systèmes de canalisations dans ces panneaux, donc à l’extérieur du bâtiment. Cela permettrait ainsi de rénover le bâtiment par l’extérieur, ainsi à moindre coût sans déloger les occupants.
Sur ces panneaux reposeront des plaques décoratives ou pouvant accueillir des panneaux solaires ou des végétaux. Ces plaques seraient coulissantes sur des rails ce qui permettrait de changer leur nature en fonction de la demande de l’utilisateur et d’entretenir les végétaux s’il y en a : c’est le système MUVIT (source [1]).
Nous nous sommes focalisés sur le développement d’un système d’arrosage intelligent pour les façades végétalisées et sur la recherche des matériaux des panneaux qui nous permettrait de réduire les pertes thermiques du bâtiment.
Le système d’arrosage intelligent prend en compte l’humidité des plantes via des capteurs et les données météo via une API. Il active l’arrosage si l’humidité est faible et qu’il ne va pas pleuvoir dans les 12 prochaines heures.
La deuxième partie consiste à étudier les différents matériaux et isolants qui composent les panneaux. Nous avons cherché à trouver une combinaison de matériaux qui pourraient optimiser l’isolation thermique des panneaux. Pour étudier la fiabilité de notre projet, nous avons calculé son retour sur investissement (6 ans) et l’économie d’eau qu’il génèrerait (130L d’eau par an).
Conception de lampadaires connectés
Aujourd’hui 50% de la population mondiale vit dans les villes et en 2050 ce pourcentage passera à 70%. Cette concentration toujours plus importante des individus amène donc les villes à préserver et optimiser leurs ressources et leur organisation.
Notre objectif cette année a donc été de poursuivre le projet lancé par Devinci Durable l’année dernière : la fabrication de trois lampadaires connectés dans une rue piétonne. Ce lampadaire 2.0 a plusieurs fonctionnalités.
Tout d’abord il a pour objectif d’être nettement moins consommateur en énergie par les composants qui le composent. Nous avons aussi implémenté une détection de mouvement sur chaque lampadaire afin de rendre l’éclairage plus efficient. Ainsi, lorsqu’il n’y a personne dans la rue, le lampadaire éclaire à hauteur de 20% de sa capacité afin de garantir un certain niveau de sécurité tout en préservant de l’énergie.
Dès qu’une personne est détectée, le lampadaire passe à 100% de sa capacité d’allumage. A ce module éclairage nous avons ajouté un module d’intensité sonore.
Enfin, la fonctionnalité majeure du lampadaire est de pouvoir envoyer ces données à un superviseur. Via le réseau LoRa, qui est un réseau de communication basse consommation, nous remontons le niveau sonore moyen à intervalle de temps régulier ainsi que le temps d’allumage des lampadaires. Ainsi les villes utilisant nos lampadaires auront une cartographie des niveaux sonores et du passage dans leur ville et pourront prendre des décisions en conséquence.
