Cienciaes.com : Réseaux de capteurs et Internet des objets. Nous avons parlé avec Teresa Olivares Montes

Dans tout bâtiment, qu’il s’agisse d’habitations, de bureaux ou d’usines, de nombreux éléments consomment de l’énergie : appareils de climatisation et de chauffage, systèmes d’éclairage, ordinateurs et machines de différents types. De plus, les gens circulent dans différentes pièces, respirent et rejettent du CO2, ouvrent et ferment des portes ou des fenêtres, allument ou éteignent les lumières et se concentrent dans des endroits spécifiques à des moments différents. Comment gérer l’énergie du bâtiment pour que sa consommation soit optimale ?

Une réponse possible réside dans l’utilisation de capteurs conçus pour mesurer les variables environnementales en chaque lieu, connectés les uns aux autres dans des réseaux qui, grâce à certains protocoles de communication, fournissent des données à stocker et à analyser. La gestion de ces données nous permet de prendre à tout moment les décisions les plus appropriées.

Les réseaux de capteurs sont aussi utiles en ville qu’à la campagne. L’un des projets pionniers de notre invitée, Teresa Olivares Montes, chercheuse à l’Institut de recherche en informatique du UCLM, consistait à surveiller un vignoble avec un réseau de capteurs. La vigne, comme tout être vivant, a besoin d’une certaine humidité, d’une température adéquate, de nutriments et de beaucoup de soleil pour se développer de manière optimale. Teresa Olivares a réalisé l’une des études pionnières sur l’application des réseaux de capteurs dans les environnements agricoles. La recherche consistait à placer sur les souches des appareils électroniques équipés de capteurs capables de mesurer la température, l’humidité ou la quantité de rayonnement solaire. L’ensemble du complexe était organisé en réseau.

Poursuivant l’idée d’appliquer la connaissance des réseaux de capteurs à des problèmes réels, l’équipe de Teresa Olivares a ensuite réalisé deux projets Ecosense (Intelligent Energy Management System based on Wireless Networks of Sensors and Actuators) dont l’objectif était de concevoir et de construire un réseau sans fil de capteurs dans un bâtiment public pour surveiller la consommation d’énergie. L’équipe a conçu un réseau de capteurs capables de surveiller différents paramètres répartis dans les différentes pièces du bâtiment. Capteurs de température, capteurs capables de mesurer des concentrations de CO2 ou d’autres polluants, capteurs de mouvement pour détecter le niveau d’occupation des différentes pièces, l’utilisation des équipements, etc. Les données collectées, liées à un réseau d’actionneurs qui permettent de modifier certaines conditions et de contrôler la consommation d’énergie, transforment le complexe en un bâtiment intelligent.

Internet des objets.

Teresa définit l’Internet des objets comme « le fait que les objets de la vie normale communiquent via Internet. » Si le réseau de capteurs permet la communication entre des appareils précédemment installés pour la collecte de données, l’Internet des objets inclut le contrôle et l’accès aux objets du quotidien, tels que un réfrigérateur, un thermostat de chauffage, un vélo, des clés, etc. Il suffit de fixer un capteur sur chacun de ces objets pour que, via Internet, nous puissions y accéder et interagir avec eux. Les smartphones et les applications conçues pour ces appareils deviennent ainsi l’interface utilisateur de « l’Internet des objets ».

On estime qu’en 2020 il y aura environ 26 milliards d’objets connectés dans le monde. Cela implique une révolution dans le type de capteurs, dans les protocoles de communication réseau, le développement de standards de communication (WiFi, Bluetooth, ZigBee, BLE, NFC…) ainsi que dans le stockage et le traitement d’énormes quantités de données (Big Data).

Toute cette immense quantité de communications et de données permettra d’agir et de prendre des décisions à distance dans pratiquement n’importe quel lieu et n’importe quelle situation imaginable : contrôler le contenu des aliments dans un réfrigérateur pour savoir, à distance, sur nos appareils mobiles, ce qui est nécessaire faire la liste de courses; contrôler l’endroit où se trouvent les outils dans une usine et détecter les besoins ; débrancher le chauffage ou l’allumer à distance dans nos maisons, etc.

À propos des réseaux de capteurs et de « l’Internet des objets », nous discutons aujourd’hui avec Teresa Olivares Montes, professeur de systèmes informatiques à l’École supérieure d’informatique d’Albacete et chercheuse à l’Institut de recherche informatique de l’ UCLM.