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LoRaWAN pour la collecte des Relevés de compteurs

lora

L’opération neOCampus vise à doter le campus de l’Université d’une intelligence pervasive au service des utilisateurs. Pour cela, elle s’appuie sur un grand nombre de capteurs et effecteurs disséminés dans les bâtiments (e.g température, luminosité, volets roulants...) mais également en extérieur.

Pour permettre une analyse pertinente et représentative d’un environnement, il est important de disposer d’un grand nombre de capteurs: outre l’amélioration de la précision des applications et des modèles exploitants ces données, cela permet également de détecter les éventuelles anomalies de capteurs.

A ce jour, ce sont, pour l’essentiel, des capteurs filaires qui sont déployés dans neOCampus, majoritairement à base de modules Raspberry Pi et ESP8266. Néanmoins, il est des équipements pour lesquels la collecte de l’information ne peut tout simplement pas faire être envisagée via une liaison filaire: les compteurs d’eau ou encore les compteurs électriques situés dans des lieus dépourvus d’infrastructure réseau imposent la mise en œuvre de liaisons radio.

Mise en œuvre

La remontée d’informations par liaison sans fil à l’échelle d’un campus nécessite l’emploi de technologies de communications longue portée. Bien que très répandue dans le monde de l’IoT (i.e Internet Of Things), nous avons préféré l’emploi de la nouvelle technologie LoRa à SigFox. Outre une consommation maitrisée (max. 40mA) et une portée significative (15km LOS et 2 à 3km en milieu dense), la technologie LoRa autorise surtout le déploiement d’une infrastructure réseau propre. Ainsi, il n’est plus nécessaire de mettre en place une gestion des abonnements associés aux différents end-devices déployés sur le campus.

L’objectif de ces travaux est la réalisation d’un démonstrateur permettant à des compteurs électriques modbus (rs-485) une remontée d’informations vers la plateforme neOCampus via un réseau privé LoRa. Nous avons ainsi implémenté une passerelle modbus vers LoRa au moyen d’un Raspeberry PI 3 et d’un module Microchip RN2483. Ce dernier prend en charge toute la pile de protocole LoRaWAN et dispose d’une liaison série avec laquelle interagit le système hôte. Bien entendu cette solution est adaptable a tout type de compteurs ou tout type de données a transmettre, mais toujours en respectant la règle des 1% d’utilisation de la bande de fréquences.

Avec des centaines de compteurs électriques répartis sur le campus, la possibilité d’un suivi des consommations fluides en temps réel est un point clé pour des services tels que le SGE (Service Gestion et Exploitation du rectorat). L’infrastructure du réseau privée LoRa est à ce jour opérationnelle avec une première passerelle positionnée sur le toit de la BU Sciences et une seconde à la BU Santé pour une couverture allant bien au-delà du seul campus. Enfin une prochaine version compacte de cette passerelle modbus vers LoRa occupera dans un tableau électrique le même emplacement qu’un disjoncteur unipolaire.

Contacts

- Fernandes (IRIT) : Alexandre.Fernandes@irit.fr 

- Rahim Kacimi (IRIT) : Rahim.Kacimi@irit.fr 

- Francois Thiebolt (IRIT) : Francois.Thiebolt@irit.fr 

 

Approche CCN avec mise à jour proactive des contenus dans les réseaux de capteurs sans fil

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Une architecture de réseau CCN est une approche alternative fondée sur un principe selon lequel un réseau de communication devrait permettre à un utilisateur de se concentrer sur les données dont il a besoin, plutôt que d’avoir à faire référence à un emplacement physique spécifique, d’où ces données doivent être récupérées. Elle permet la mise en cache des contenus pour réduire la congestion et améliorer le délai d’acheminement.

La durée de vie du contenu n’est pas prise en compte dans la dernière version de Content-Centric-Networking. Ainsi, dans ce travail, nous nous attachons à l’intégrer dans une architecture CCN pour les réseaux de capteurs et à montrer la pertinence de son exploitation.

 

Objectifs scientifiques

Nos objectifs de recherche sont multiples :

- Intégrer la notion de fraîcheur des données pour réaliser la satisfaction des utilisateurs.

- Comparer des approches réactives et proactives pour la mise à jour des contenus dans les caches.

- Réduire la consommation d’énergie des capteurs et maximiser la durée de vie du réseau.

- Optimiser le placement des contenus afin d’améliorer les performances du réseau.

 

Contacts

- Ghada JABER (IRIT-LAAS) : ghada.jaber@irit.fr

- Rahim KACIMI (IRIT) : kacimi@irit.fr

- Thierry GAYRAUD (LAAS) : gayraud@laas.fr

 

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