Réalisations

OSM To 3D : Simulation du campus de l’UPS

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Certaines salles du bâtiment U4, dont le “CampusFab” sont équipées d’une multitude de capteurs permettant d’en mesurer la température, l’humidité, la luminosité, le taux de CO2 et la présence. Elles possèdent également des actionneurs qui offrent la possibilité d’agir sur les dispositifs connectés (volets, chauffage et éclairage). Les capteurs fournissent des données en temps réel qui sont centralisées et archivées au sein d’un serveur web connecté à Internet. Grâce à une API, il est possible d’accéder en temps réel aux données recueillies. Ces données peuvent être téléchargées de manière automatisée, via une grande variété de langage de programmation, de façon à être intégrées aux applications développées par les équipes en lien avec le projet neOCampus.

Objectifs scientifiques

L’objectif initial du projet OSM To 3D était de visualiser en 3D une carte issue d’OpenStreetMap. Ce sujet propose d’afficher en temps réel les données issues des capteurs disposés dans les salles du bâtiment U4. Un système d’alerte automatique permet de signaler les anomalies (haute température, forte luminosité etc...). Cela permettra d’être averti au plus vite en cas de conditions extrêmes (hautes températures, forte luminosité) et de pouvoir réagir manuellement via l’application ou de manière automatique grâce à une IA programmée pour assurer le confort des utilisateurs.

Contacts

- Dorian Roques (IRIT) : dorian.roques@irit.fr

- Cédric Sanza (IRIT) : cedric.sanza@irit.fr

 

Déploiement d’un système de suivi des déplacements et de la pollution sur vélos pour la mise à disposition sécurisée de données atmosphériques.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet CLUE : Cycle-based Laboratory for Urban Evolution. Ce projet scientifique vise à équiper une partie des vélos évoluant dans le campus et dans Toulouse d’un ensemble de capteurs afin d’étudier les déplacements des usagers, mais aussi de profiter du réseau de capteurs mobiles ainsi déployé pour collecter des informations sur la pollution atmosphérique sur le campus et plus largement dans la ville.

Objectifs scientifiques

Plus particulièrement, l’objectif de cette thèse s’articule autour des points suivants :

• La collecte d’un jeu de données dans Toulouse (données de mobilité et mesure de polluants atmosphérique) - inexistant à ce jour - et sa mise à disposition.

• Le déploiement d’un noeud de collecte sans fil des informations, grâce à la technologie LoRa (longue portée, basse consommation d’énergie), et la sécurisation des données sensibles (localisation).

• La présentation des données aux différents acteurs/utilisateurs (chercheurs en aérologie, cyclistes, personnes en charge de l’aménagement du campus) :

– Système de contrôle d’accès aux données multi-roles

– Compromis protection de la vie privée/utilisabilité des données

• L’intégration de différents capteurs existants et tests en environnement réel, en particulier pour les capteurs “black carbon” et oxydes d’azote

• Le raffinement et la validation in situ des modèles de diffusion de polluants utilisés en aérologie

Contacts

- Christophe Bertero (LAAS) : christophe.bertero@laas.fr 

- Jean-François Léon (LA) : jean-francois.leon@aero.obs-mip.fr

- Matthieu Roy (LAAS) : matthieu.roy@laas.fr

- Gilles Tredan (LAAS) : gilles.tredan@laas.fr

 

BiodiverCity : une application pour tous, mais aussi un projet de Sciences Participatives pour localiser la biodiversité de votre campus

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Née de la collaboration entre deux laboratoires en 2015 : UMR EcoLab et UMR IRIT, dans le cadre de l’opération neOCampus, l’application BiodiverCity devient un outil de Sciences Participatives en collaboration avec le dispositif Inventaire Fac’ (www.inventairefac.com) d’observatoire participatif de la biodiversité sur les campus français. Son but : optimiser la collecte et le partage de données naturalistes, grâce à un outil numérique facile d’utilisation et accessible à tous.

A l’heure actuelle, il apparaît plus que jamais primordial de conserver l’ensemble de la biodiversité vivante de nos régions, dans les milieux naturels comme dans les villes. Les campus universitaires se révèlent être des sites privilégiés pour mettre en œuvre des approches novatrices en matière de gestion de la biodiversité, notamment par le biais des inventaires. L’enjeu est donc de mobiliser ce potentiel pour améliorer la qualité de vie sur le campus tout en préservant la richesse biologique de nos espaces urbains.

Son usage est a la portée de tous : il suffit d’ouvrir BiodiverCity et de s’en servir pour prendre en photo un organisme, végétal ou animal, observé au détour d’une balade sur le campus, puis de remplir un rapide questionnaire permettant de réaliser une première description de l’individu. Ensuite, l’application s’occupe de tout : elle sauvegarde automatiquement la date et l’heure de la prise de vue, la photographie, les résultats du questionnaire et surtout la localisation de l’observation grâce aux coordonnées GPS du smartphone utilisé. L’ensemble de ces données est finalement envoyé a Inventaire Fac’ et dans la base de données de l’application.

Objectifs scientifiques

- Aide à la localisation de la biodiversité sur le campus : connaitre le positionnement dans le temps et dans l’espace de la biodiversité => visualisation d’une carte des observations.

- Mise en place de plans de gestion et de conservation des habitats naturels du campus, tracer la trame verte et bleu à l’échelle locale.

- Sensibilisation les usagers du campus par les sciences participatives : prise de conscience de la biodiversité présente sur un campus et participation active à un projet.

- Amélioration de la qualité de vie et du bien-être de tous sur les campus par l’ensemble des services rendus tels que la régulation de la température, des flux d’eau et de la qualité de l’air.

Contacts

- Léa Medous (EcoLab-IRIT) :  application.biodivercity@gmail.com

- Magali Gerino (EcoLab) : magali.gerino@univ-tlse3.fr 

- Georges Da Costa (IRIT) : georges.da-costa@irit.fr

 

Apprentissage par systèmes multi-agents adaptatifs par feedback endogène : Vers des systèmes autodidactes

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Nous vivons dans un environnement qui regorge de systèmes artificiels dont le but est de nous assister dans notre quotidien. Toutes ces applications sont développées afin de servir un but précis défini avant leur conception. Cependant, il est impossible de prévoir à l’avance toutes les interactions qu’elles auront avec leur environnement. De plus, ces systèmes sont plongés dans un monde dynamique dans lequel divers dispositifs peuvent apparaître et disparaître. Face à ces besoins, il est légitime de penser que dans un futur proche, nous ne serons plus en mesure de concevoir et programmer tous ces systèmes, ils devront alors apprendre à être utiles de façon autonome et réactive.

Aujourd’hui, pour qu’un système puisse apprendre une tâche ou un service, il a besoin qu’un oracle lui dise ce qu’il est pertinent de retenir, on parle d’apprentissage par démonstrations. Cet apprentissage par démonstrations peut se traduire par une personne qui pilote un robot pour lui montrer une tâche à effectuer. Qu’en est-il si le système se retrouve dans une situation qu’il ne connaît pas ou s’il n’y a personne pour faire cette démonstration ?

Objectifs scientifiques

Ce stage a pour but d’aller au-delà de cet apprentissage par démonstrations et concevoir des méthodes d’auto-apprentissage utilisant seulement les actions et perceptions d’un système afin d’en apprendre un modèle de contrôle. C’est-à-dire de doter un système de capacités d’auto-observation lui permettant d’apprendre quelles conséquences ont ses actions sur ses perceptions sans faire d’hypothèses sur la nature de celles-ci. Ce modèle lui permettra alors d’évoluer dans la représentation qu’il a de son environnement, autrement dit de ses perceptions.

Un autre objectif de ce sujet de recherche est la généricité, les méthodes d’auto-apprentissage devront pouvoir s’appliquer à n’importe quel système doté d’actions et de perceptions. Enfin, le dernier objectif est le passage à l’échelle, cet auto-apprentissage doit pouvoir s’adapter à de grandes quantités d’actions et de perceptions.

Contacts

- Bruno Dato (IRIT) : bruno.dato@irit.fr

- Nicolas Verstaevel (IRIT) : nicolas.verstaevel@irit.fr 

- Marie-Pierre Gleizes (IRIT) : marie-pierre.gleizes@irit.fr 

 

Des matériaux biosourcés pour améliorer le confort hygrothermique et la performance énergétique des bâtiments

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De nos jours, le secteur du bâtiment est le premier secteur consommateur d’énergie en France, représentant près de 45% de la consommation finale d’énergie ainsi que 18% des émissions totales de gaz à effet de serre. Ainsi il a été identifié comme un poste clef pour réaliser des économies d’énergie et diminuer drastiquement les émissions de CO2. De plus, un intérêt croissant sur le confort et la qualité de l’air intérieur s’est développé depuis plusieurs années. Ces différents critères seront par ailleurs pris en compte dans la future Règlementation Bâtiment Responsable 2020. Dans ce contexte, les matériaux biosourcés apparaissent comme une solution possible. Le béton de chanvre est l’un de ces matériaux : il nécessite moins d’énergie grise, s’appuie sur des ressources renouvelables et permet le stockage du carbone pendant la durée de vie du bâtiment. Le béton de chanvre, utilisé comme matériau de remplissage de paroi, dispose de bonnes propriétés isolantes et hygrothermiques, permettant des gains énergétiques ainsi que la régulation de l’environnement intérieur.

Objectifs scientifiques

- Caractérisation thermique et hydrique de blocs préfabriqués en béton de chanvre en évaluant les dépendances en teneur en eau et en température.

- Modélisation des transferts couplés de chaleur et d’humidité.

- Validation expérimentale à l’échelle de la paroi.

Contacts

- Billy Seng (PHASE-LMDC) : billy.seng@univ-tlse3.fr

- Camille Magniont (LMDC) : camille.magniont@iut-tlse3.fr

- Sandra Spagnol (PHASE) : sandra.spagnol@univ-tlse3.fr 

- Sylvie Lorente (LMDC) : lorente@insa-toulouse.fr 

 

Multi-capteurs de gaz innovants pour l’analyse de la qualité d’air intérieur

 

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La mesure de la qualité de l’air intérieur est importante pour la protection de la santé contre les polluants chimiques, gazeux... En effet, l’air intérieur peut contenir plusieurs polluants tels que les CO, CO2, COVs. Ces polluants existent dans plusieurs matériaux et produits utilisables dans les logements (les meubles, nettoyants...), mais peuvent aussi être issus des activités humaines. Dans ce cas, la détection, la mesure et la surveillance de ces polluants sont nécessaires. Au vue de ses performances élevées et son faible coût, le multi-capteur de gaz innovant pour l’analyse de la qualité d’air intérieur est une bonne alternative aux capteurs électrochimiques et infrarouges. Ce projet est en cours de réalisation au sein du Laas en collaboration avec le LCC et Laplace dans le cadre du projet collaboratif universitaire (neOCampus). Ce stage porte essentiellement sur la caractérisation d’un multi-capteurs de gaz à base MOX afin de contrôler la qualité de l’air intérieur dans les bureaux et les salles d’enseignements.

Objectifs scientifiques

Le multi-capteurs de gaz est un micro-système composé, de quatre capteurs sur une micro puce, destiné à détecter des gaz cibles. L’objectif scientifique de ce stage est de caractériser de nouveaux nanomatériaux (SnO2, CuO, ZnO) conçus par le LCC, et de comparer leurs performances avec quelques capteurs commerciaux. Pour cela, on utilise un banc de caractérisation afin de déterminer un protocole de test et d’analyse des données en choisissant un profil optimal de détection. Les étapes de ce stage se résument comme suit :

- Préparation des échantillons: découpage de wafer, collage des puces sur des boîtiers, bondings, dépôt des MOX.

- Phases de test débutant par le recuit pour enlever les solvants, puis l’application des différents profils de température et l’injection des différents gaz avec différentes concentrations.

- Récupération et analyse des données mesurées.

Contacts

- Aymen Sendi (LAAS) : aymen.sendi@laas.fr 

- Philippe Menini (LAAS) : menini@laas.fr

- Pierre Fau (LCC) : pierre.fau@lcc-toulouse.fr

 

Détection de singularités dans l’habitat individuel et collectif (Smart Buildings et Smart Singularités)

 

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L’objectif de ce travail est de développer une application Android qui sera utilisé dans le cadre du concours Concours Usages Bâtiment Efficace 2020 (CUBE 2020). Elle permettra aux usagers du campus Paul Sabatier d’alerter le poste de sécurité en cas de dépense énergétique inutile, ou si un quelconque problème apparait au sein de l’université. L’utilisateur est identifié à l’aide de son compte universitaire, ce qui est un choix stratégique, pour limiter l’utilisation de l’application aux seuls membres de l’université. Le but principal de l’application produite est donc de faciliter la communication entre les usagers du campus et le poste de sécurité, et ainsi, faire des économies d’énergie à la fois pour l’environnement, et en l’occurrence dans ce cas-là aussi pour le concours.

Cette compétition a pour but de réduire la consommation énergétique de bâtiments, sans passer par une rénovation mais uniquement en optimisant leur usage. Les meilleurs se verront recevoir des cubes de platine, or, argent ou bronze. La technologie utilisée pour le développement de cette application est Android 4.0.3 Ice Cream Sandwich, qui correspond à l’interface de programmation niveau 15 d’Android. L’application développée est téléchargeable par environ 97.4% des smartphones Android.

Contacts

Clément Bonnefont (IRIT) : clement.bonnefont@irit.fr 

Jérémy Boes (IRIT) : jeremy.boes@irit.fr 

Marie-Pierre Gleizes (IRIT) : marie-pierre.gleizes@irit.fr 

 

Application mobile pour l'écologie participative

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L’objectif de ce travail est de développer une application Android qui sera utilisé dans le cadre du concours Concours Usages Bâtiment Efficace 2020 (CUBE 2020). Elle permettra aux usagers du campus Paul Sabatier d’alerter le poste de sécurité en cas de dépense énergétique inutile, ou si un quelconque problème apparait au sein de l’université. L’utilisateur est identifié à l’aide de son compte universitaire, ce qui est un choix stratégique, pour limiter l’utilisation de l’application aux seuls membres de l’université. Le but principal de l’application produite est donc de faciliter la communication entre les usagers du campus et le poste de sécurité, et ainsi, faire des économies d’énergie à la fois pour l’environnement, et en l’occurrence dans ce cas-là aussi pour le concours.

Cette compétition a pour but de réduire la consommation énergétique de bâtiments, sans passer par une rénovation mais uniquement en optimisant leur usage. Les meilleurs se verront recevoir des cubes de platine, or, argent ou bronze. La technologie utilisée pour le développement de cette application est Android 4.0.3 Ice Cream Sandwich, qui correspond à l’interface de programmation niveau 15 d’Android. L’application développée est téléchargeable par environ 97.4% des smartphones Android.

Contacts

Clément Bonnefont (IRIT) : clement.bonnefont@irit.fr 

Jérémy Boes (IRIT) : jeremy.boes@irit.fr 

Marie-Pierre Gleizes (IRIT) : marie-pierre.gleizes@irit.fr 

 

Caractérisation des micro-capteurs de gaz innovants dans le cadre d'analyse de la qualité d'air intérieur

•  Mise au point d'une technique d’intégration de matériau sensible rapide et peu coûteuse

•  Développement de nouveaux capteurs pour l’analyse de la qualité d’air intérieur

Objectifs scientifiques

Caractérisation des performances de détection de nouveaux micro-capteurs sous les gaz cibles (Formaldéhyde, acétaldéhyde, dioxyde de carbone, dioxyde d’azote) pour l'analyse de la qualité d'air intérieur

Contacts

- Aida GASMI (LAAS) : agasmi@laas.fr

- Philippe MENINI (LAAS): menini@laas.fr

- Lionel PRESMANES (CIRIMAT) :  presmane@chimie.ups-tlse.fr

Optimisation du système d’éclairage des bâtiments basé sur un réseau novateur type « bus continu/basse tension »

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L’éclairage qu’il soit intérieur ou extérieur, est un secteur induisant de très fortes consommations électriques. Les sources de lumières ont beaucoup évoluées depuis la source à incandescence de T. Edison. La technologie la plus efficace connue à ce jour est celle liée aux Diodes Electroluminescentes (LED). Cependant, bien qu’elle soit connue depuis plus d’un siècle, nous ne faisons encore qu’effleurer le potentiel de ce composant.

Objectifs scientifiques

Les objectifs scientifiques de cette thèse sont de pouvoir associer un éclairage à LED optimisé avec des alimentations électriques DC/DC afin d’en augmenter le rendement système. Ensuite, la mise au point d’un réseau d’éclairage intelligent répondant aux besoins des personnes en exploitant au mieux la lumière naturelle. Le but final étant de pouvoir étudier la LED à différent niveaux : composant, luminaire, installation d’éclairage.

Contacts

- Angel Barroso (LAPLACE) : barroso@lmdc.fr

- Georges Zissis (LAPLACE) : zissis@lmdc.fr

- Corinne Alonso (LAAS) : alonsoc@laas.fr

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