SEQUANTA Chronicles

Ouvrir le champ des possibles avec les systèmes sans fil de monitoring embarqué !

La révolution liée aux microsystèmes électromécaniques (MEMS) moins consommateurs en énergie, plus précis et moins couteux, couplée à l’évolution des technologies de communication, rend possible et abordable la mise en place de systèmes distribués sans fil, intelligents, multifonctionnels et communicants pour capter des données inédites.

Précis, légers, intelligents, ces systèmes basés sur des capteurs miniatures sans fil nouvelle génération, peuvent aujourd’hui être embarqués sur des actifs/sujets mobiles ou en mouvement au plus près des points critiques, pour capter des données jusque-là inaccessibles et ouvrir la voie au développement d’applications novatrices.

C’est le caractère sans fil, autonome et miniaturisé des capteurs et/ou nœuds d’acquisition qui permet d’envisager le monitoring embarqué d’actifs mobiles. La diversité, la précision, et la fiabilité des données qu’ils permettent de capter ouvrent quant à elles de nouvelles zones d’exploration.

Ces systèmes de monitoring embarqué capturent des données cruciales. Collectées au plus près de l’élément critique, en conditions réelles, elles sont pertinentes, précises et fidèles à la réalité. Prétraitées elles donnent accès directement à une information utile inédite.

Ainsi, ces systèmes assurent, en temps réel et en continu si nécessaire, la remontée de différentes données jusqu’au point de collecte qui se charge de leur synchronisation, corrélation et/ou combinaison avant de mettre à disposition des informations exploitables. Ils donnent accès à une information qui va offrir une marge de progression considérable dans la compréhension de ce qui impacte des activités jusque-là écartées de ces possibilités. Un vent de nouveauté souffle sur la compréhension du réel : c’est ce qu’incarnent, dans des univers absolument différents, les trois cas d’applications décrits ci-après.

https://www.sequanta.io/wp-content/uploads/2018/06/photo_1.png

Obtenir un niveau d’information inédit pour le monitoring de flottes de véhicules

Les systèmes sans fil d’acquisition de données embarqués sur les véhicules offrent la possibilité d’aller plus loin que la géolocalisation en temps réel et à distance des flottes de véhicules ou engins.

Camions, bus, car, tracteurs, engins de chantier… ces véhicules ont chacun des spécificités et subissent de fortes contraintes qui justifient le besoin d’une maintenance la plus fine possible pour assurer le niveau de service attendu et leur maintien en état opérationnel.

Imposants, les véhicules industriels, pour ne citer qu’eux, sont censés parcourir des milliers de kilomètres, porter de très lourdes charges. Ils subissent des conditions de roulage de grandes diversités. La sévérité des voies empruntées met à l’épreuve les amortisseurs et leur déclivité éprouvent les systèmes de freinages qui contrôlent la force générée par leur poids et leur chargement. Quelle que soit la finalité (transport de personnes, de marchandises ou de chargement) l’enjeu commun est clairement le maintien en état opérationnel des véhicules. Pour cela, il faut pouvoir comprendre les conditions de roulage et les surveiller en parallèle.

Le caractère quasi- non intrusif des nœuds miniatures et la multiplicité des capteurs miniatures associés qu’autorisent les systèmes de monitoring embarqués, permet d’envisager une instrumentation plus riche des véhicules pour obtenir une grande variété de données : température, humidité, accélération, vibration, choc …

Recueillies de manière fiable, en direct, en conditions réelles, ces données horodatées et synchronisées prises au plus près des points critiques sont traitées en embarqué pour être transformées en informations interprétables et exploitables. Il est ainsi possible par exemple d’identifier les conditions de roulage du véhicule et leurs impacts et d’en déduire la maintenance à prévoir.

Parallèlement, la grande autonomie des capteurs offre de longues séries temporelles pour pouvoir analyser le comportement sur une durée suffisamment représentative de l’activité en confrontation avec le type de revêtement des parcours, leur sévérité et/ou déclivité. Cette connaissance nourrit la démarche d’amélioration des engins pour accroitre leur résistance et donc leur durabilité.

En plus du caractère sans fil des systèmes et de la sensibilité des mesures et grâce à une autonomie Adhoc des capteurs, c’est dans la capacité de ses systèmes à remonter sur de longues durées, de précieuses informations exploitables que réside la puissance du monitoring embarqué.

C’est indéniable, ces systèmes alimentent le suivi de fonctionnement, la programmation des actions de maintenance préventive et l’étude des conditions réelles d’opérations, de données inédites permettant d’amener la surveillance d’état à un niveau supérieur

https://www.sequanta.io/wp-content/uploads/2018/06/photo_2.png

Ouvrir la R&D à des domaines inexplorés jusque là

Les données de température, humidité, position, trajectoire, déplacement, vibration, accélération, choc ou encore de bruit font partie de la multitude de paramètres à étudier pour éclairer la compréhension de certains phénomènes et considérer dans leur impact sur les activités.

Pensés pour être multi-capteurs, les systèmes embarqués peuvent également intégrer des composants inertiels et de localisation GPS ou encore des fonctions comme l’enregistrement vocal pour constituer une source considérable de connaissance et de compréhension du vivant.

Basée sur des technologies avancées de capteurs intelligents multisensoriels, combinant des capacités de calcul peu consommatrices d’énergie, des architectures polyvalentes et des communications sans fil, ces systèmes ouvrent des perspectives inexplorées à de nombreux domaines : sport, réhabilitation de patients, éthologie, sociologie…

En effet, ces données analysées au travers du prisme des disciplines des sciences humaines et sociales présagent de l’enrichissement de la connaissance et de la complétion des savoirs.

Le caractère quasi non intrusif et la conformité aux normes de sécurité concernant les radiofréquences des capteurs de proximité à porter sur soi permettent, par exemple, de recueillir les contacts sociaux et des données autour de ces derniers.

Ils donnent déjà naissance à de nombreuses expérimentations avec une approche multidisciplinaire novatrice intégrant la science des réseaux pour comprendre par exemple l’acquisition du langage en rapport avec la sociolinguistique, la propagation de bactéries ou de virus à l’hôpital ou encore pour modéliser l’impact des réseaux d’interactions de contacts entre individus.

https://www.sequanta.io/wp-content/uploads/2018/06/schema_RD.png

Offrir une expérience spectateur inégalée lors des évènements sportifs

Spécialement dédiés à la collecte de données terrain dans des contextes de mobilitéou sur des actifs ou individus en mouvement, les systèmes embarqués intègrent des technologies de dernière générationpour l‘échange quasi instantané de données de tracking multidimensionnel pour les remonter en flux continu (streaming) : capteurs inertiels MEMS, composants de localisation radio et A-GPS et/ou D-GPS, connectivité longue distance, communications locales sans fil…

Ils offrent alors de géolocaliser les cibles et de prendre une multitude de mesures, au plus près des cibles pour remonter l’information en temps réel et suivre leurs itinéraires, mouvements, déplacements, trajectoires, performances et/ou leurs états.

Il est ainsi possible de suivre une manifestation dans ses moindres détails, dans toutes ses dimensions, en temps réel et de manière cartographiée.

Position, trajectoire déplacement, vitesse, performances … Ces données live, détaillées, d’une précision inégalée, sont livrées avec leurs coordonnées spatio-temporelles, permettant ainsi aux éditeurs d’offrir durant toute la retransmission une expérience captivante qui saisit et retient l’attention, qui fait vivre à l’audience avec précision chaque instant de la manifestation.

Les données capturées en temps réel enrichissent la narration de l’évènement en offrant un contenu unique pour le public.

Plus innovante que jamais, la diffusion multimédia fait réagir les spectateurs, internautes et professionnels en mêlant streaming vidéo et contenus digitaux dynamiques pour une expérience augmentée.

https://www.sequanta.io/wp-content/uploads/2018/06/photo_4.png

Ce qu'il faut retenir

Les systèmes embarqués sur des sujets ou des actifs mobiles répondent aujourd’hui à des niveaux d’exigence leur permettant d’être compatibles aux cas d’usage les plus contraints. C’est entre autres raisons, ce qui permet à l’instrumentation sans fil de se démocratiser, de s’ouvrir à de nouvelles combinaisons de disciplines et de générer de nouveaux champs d’applications.

En effet, les nouvelles technologies rendent accessibles un très large panel de données et facilitent le développement de nœuds qui délivreront un niveau de performance inégalé dans la capture de paramètres physiques répondant à des besoins d’explorations spécifiques, des niveaux d’exigences très élevés et intégrant une logique de corrélation et de fusion de données multisondes.

C’est ainsi qu’aucun système embarqué ne ressemble à un autre. Bien que les capteurs qui le composeront puissent reposer sur un socle de nœud d’acquisition commun, chaque situation nécessitera une adaptation et un choix de capteur qui rendra le système singulier et donc pertinent.

En ça que les systèmes sans fil de monitoring embarqué nous ouvrent le champ des possibles !

a voir également