Exemple de projet IoT réalisé par IE-Concept, BE électronique

La mission d'un bureau d'études

La mission principale d’un bureau d’études en électronique est de concevoir des cartes électroniques pour ses clients. Mais il arrive souvent que les missions confiées soient plus larges. C’est le cas de IE-Concept, bureau d’étude multidisciplinaire. Ayant déjà travaillé sur plusieurs projets d’Internet des objets (IoT), le bureau d’études a pu ajouter en plus de ces compétences en hardware et logiciel embarqué, une expertise approfondie sur les protocoles de communication, sur les outils pour développer les couches applicatives, et les interfaces Homme-machines. Nous avons pu ainsi livrer des projets complets, allant de la partie hardware au développement du logiciel métier. Cet article décrit l’un d’eux gérant la supervision d’un parking.

La mission première d’un bureau d’études est de bien comprendre le projet dans sa globalité. La très grande majorité des projets confiés à un BE sont des objets communicants. Cela peut être un capteur IoT, une carte d’interface réseau, un concentrateur ou même un ensemble de contrôles machine.

Le premier travail du BE est de finaliser avec le client le cahier des charges. En premier lieu, il faut préciser en détails ce que doit faire l’objet : mesurer, détecter, contrôler. Puis il faut préciser avec qui il doit communiquer, sur quel(s) medium(s) (filaire ou sans-fils) et avec quel(s) protocole(s). Vient ensuite les considérations générales, quelle alimentation, quel espace disponible, quelle fiabilité, etc.
Le client vient la plupart du temps, avec un projet déjà bien préparé, et s’attend à pouvoir obtenir un devis rapidement. Le rôle du BE est avant tout de valider la faisabilité, et conseiller son client sur l’ensemble des alternatives possibles en comparant à chaque fois les performances attendues par rapport au coût total de développement et de production. Ceci n’est pas automatique. Nous avons mentionné que la plupart des projets sont communicants, cela veut dire que pour faire tourner le projet, il faudra programmer le hardware, avec un ensemble logiciels qui intégrera toutes les couches usuelles hardware : interfaces, drivers, Operating system, couches applicatives et modules de communications. Cela va déterminer les puissances de calcul nécessaires, les espaces mémoires minimum et le choix des protocoles de communications.

Aussi, le premier rôle du BE est de sélectionner les composants critiques. Avec l’expérience acquise, il pourra choisir le microcontrôleur et le processeur les mieux adaptés et ainsi construire autour des ses éléments la liste des composants critiques, une liste des interfaces de communication RF ou filaire, si les capteurs doivent être fournis avec ou sans Convertisseur analogique-numérique, etc. Pour bien assurer son rôle, le BE doit donc avoir une bonne expertise sur l’ensemble des paramètres du projet.

Exemple concret d’un projet Internet des Objets (IOT)

Pour mieux comprendre ce que peut apporter un bureau d’étude multidisciplinaire, nous allons dans la suite de cet article donner plus de détails sur l’exemple de la supervision de parking que nous avons mentionné en introduction. Ce projet est également consultable sur notre page projets. Dans ce cas concret, IE-Concept a pris la responsabilité de l’ensemble du projet. Nous devions apporter une solution à la problématique de notre client, c’est-à-dire détecter lorsqu’une place devient occupée ou se libère et transmettre l’information aux usagers (dans le parking) et aux responsables de site (sur un écran PC) en moins de 2 secondes.

Il nous a fallu d’abord bien comprendre l’environnement du client (topologie d’un parking, types de câblage autorisés, normes électriques grand public et BTP, maintenance préventive, …) afin de pouvoir établir une architecture matérielle suffisamment modulaire pour s’adapter à de multiples topologies de parkings et donc permettre à notre client d’adresser de nombreux marchés.

Et malgré certaines croyances communes, dans le cadre de ce projet aucune connexion sans fils n’a été utilisée car nos années d’expérience dans l’IoT ont pu mettre en avant que ces types de technologies n’auraient pas été adaptés (trop chers, pas assez de portée, pas suffisamment réactives lorsque de nombreux nœuds de communication discutent ou bien encore pas écologiques dans le cadre de capteurs sur batterie, …).

Cette architecture (voir ci-contre) a amené IE-Concept à développer trois projets électroniques distincts (capteurs, concentrateurs et afficheurs). Elle permet à notre client de pouvoir adresser à la fois des petits parkings qui ont des faibles besoins et des parkings plus conséquents tout en gardant un prix attractif et une qualité d’installation et de réactivité irréprochable.

Afin de garantir un bon taux de fonctionnement même en cas de panne de l’automate central, les capteurs et afficheurs ont été développés avec chacun un métier à accomplir afin qu’ils puissent continuer à donner des informations aux usagers malgré que le système puisse être en dégradé.

Le fait que IE-Concept soit pluridisciplinaire nous a permis de réaliser l’entièreté du projet que se soit les objets connectés (capteurs et afficheurs), le concentrateur dont le rôle est l’agrégation des bus de terrain mais également les logiciels de contrôle et IHM basé sur un système d’exploitation Linux personnalisé de l’automate.

Enfin l’expérience des différents collaborateurs d’IE-Concept a permis de sélectionner la meilleure architecture afin de répondre aux besoins clients et non de se focaliser sur des technologies dites « à la mode » qui n’auraient pas répondu correctement aux attentes de notre client.

Schéma de la supervision de parkings

Conclusion

Aujourd’hui les bureaux d’études électronique comme IE-Concept sont bien plus que des concepteurs de carte électronique.

L’élargissement des compétences a commencé par le développement du logiciel embarqué, pour intégrer les drivers couches basses et de communications. La multiplication des projets IoT a fait en sorte que les compétences se sont élargies étape par étape aux protocoles de communication, aux technologies propres IoT MTBT, etc., et enfin le développement des couches applicatives.

Aussi, si vous avez des questions sur l’IoT, des projets à évaluer ou procéder à une étude de faisabilité, n’hésitez pas à prendre contact. Nous serons heureux d’échanger.

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