Objets communiquants et gestion de l'énergie

Présentation du projet

Planning prévisionnel provisoire (jusqu'à la pré-soutenance)

Ce planning pourrait être amené à être modifié.

I) Etat de l'art ( ~2-3 semaines)

-Energy harvesting (Calvin)

-Batteries (Justin)

II) Mesure de puissance des différents appareil Arduino ( ~2 semaines)

III) Confronter théorie/réalité ( ~1 semaine) -estimer consommation de puissance

-vérifier en pratique

Amené à être ajouté:

Mesure du Arduino de sa propre consommation.

Mesure de la consommation du code (?)

Applications:

-Envoi des valeurs de l'Arduino au serveur.

-Interface web pour interagir avec l'objet.

Etat de l'art

Energy Harvesting

• Mosquino:

Mosquino est un matériel compatible avec le développement logiciel et dérivé de Arduino, il permet de récupérer de l'énergie des sources ambiantes (chaleur, luminosité, vibrations) Il n'est destiné qu'aux faibles consommations électriques et n'est encore qu'en phase de développement, il n'a pas encore été véritablement testé.
http://tim.cexx.org/?page_id=760

• Breakout board BOB-o₉₉₄6 :

Cette carte utilise le collecteur d'énergie piezoelectrique LTC₃₅88 de Linear Technologies et permet non seulement de récupérer l'énergie piezoélectrique mais aussi l'énergie solaire. Initialement prévu pour fonctionner à faible voltage, la capacité de sortie peut-être dimensionnée pour recevoir une salve de courant de sortie plus élevée.
https://www.sparkfun.com/products/9946

Batteries

• nouvelles technologies:

ces dernières années, de nouvelles technologies sont apparues, sans être encore réellement utilisées. je pense notamment aux batteries contenues dans des câbles: http://phys.org/news/2012-09-lg-chem-cable-batteries-reshape.html

ainsi qu'aux batteries ultra fines dévellopées par thinergy: http://www.infinitepowersolutions.com/products.html

Néanmoins, les tensions pouvant etre délivrées par ces technologies naissantes sont loin de pouvoir alimenter le materiel qui nous interresse, à savoir des Arduino (necessitant une alimentation comprise entre 7V-12V)

D'autres techno sont encore en phase de développement, comme les batteries lithium-Air d'IBM, les piles au graphène utilisant la chaleur pour produire de l’énergie (plutôt de l'energy harvesting pour le coup). Comme ces technologies sont encore en phase de développement, elles n’apparaîtrons pas sur le marché avant au moins 10 ans.

http://www.metro.co.uk/tech/news/897731-technology-companies-charge-towards-next-generation-battery-future

• technologies adaptée à notre usage:

comme je l'ai rappelé plus haut, ce PFE tourne principalement autour d'Arduino. ces plates-formes nécessitant une tension d'alimentation supérieure à 7V, le choix le plus intéressant reste les piles rechargeable.

Seulement, il existe plusieurs types de piles rechargeables. dans l'usage qu'il en sera fait, et si ces batteries sont couplées à des technologies de récupération d'énergie, il est important de choisir des piles Lithium-Ion.

En effet, ces piles sont les plus intéressantes pour plusieurs raisons:

tout d'abord, elles sont insensibles à l'effet mémoire. du coup elles ne perdent pas de leur capacité de stockage d’énergie au cours du temps.

le circuit intégré à ces piles empêche toute surtension lors de la charge.

elles peuvent être rechargée en même temps qu'elles sont utilisées.

dans une époque ou la pollution est un sujet préoccupation, ces piles sont moins dangereuse pour l’environnement que leurs homologues au nickel-Cadmium

le seul problème pourrais venir du fait qu'elles ne supporte pas bien la chaleur, mais à moins de les coller à un radiateur, il ne devrais pas y avoir de soucis.

Mesure de la consommation énergétique

WSIM permet la simulation de capteurs sans fil. Il permet notamment d'estimer la consommation électrique http://wsim.gforge.inria.fr/index.html Pour l'instant il ne fonctionne qu'avec des microcontrolleurs TI. Le support des AVR est en cours. L'estimation de la consommation énergétique utilise esimu http://esimu.gforge.inria.fr/index.html