Devoir Surveillé1 Corrigé

 

Date 19/11/2021 Durée 1h De 10h à 11h

Devoir Surveillé Architecture internet des objets «IoT»

Réalisé par : Mme Manel SOUAF Documents non autorisé

Exercice 1 (Questions du cours) (5 point) 1.

Définir un système IOT (faire un paragraphe cohérent qui contient les mots clé suivants:

des ca capt pteu eurs rs ou de dess ob obje jets ts co con nne nect ctés és,, µ co cont ntrô rôle leur ur eu µp µpro roce cess sseu eur, r, pr prot otoc ocol oles es de communications, Gateway (ou passerelle), Cloud, plateforme ou application mobile) mobile) 2. Quelles Quelles sont sont les caractér caractéristiqu istiques es de l’inter l’internet net des objets objets « IoT IoT » Efficacité énergétique,  Coût optimisé, Fiabilité, Sécurité 3. Expli Explique querr commen commentt l’IoT l’IoT peut-e peut-elle lle développ développer er les techniqu techniques es de supervis supervision ion (contrô (contrôle le et suivie) des procèdes industriels. La technologie IoT permettra un suivi total des produits, de la chaîne de production,  jusqu’à la chaîne logistique et de distribution en supervisant les conditions d’approvisionnement. Cette traçabilité de bout en bout permet aux usines d'améliorer l'efficacité de ses opérations, d'optimiser la production et d'améliorer la sécurité des employés. 4. Quels Quels sont sont les diffé différen rents ts défis défis des des IoT. IoT. Defis environnementaux. Defis sociétaux Defis technologiques. Defis au niveau sécurité Defis pour les entreprises … 5. L’IoT couvre couvre un large large éventail éventail d’applicati d’applications ons qui touche touchent nt le domaine domaine de la santé santé : La te tens nsio ion, n, le ry ryth thme me ca card rdia iaqu que, e, la qu qual alit itéé de re resp spir irat atio ion n ou en enco core re la ma mass ssee graisseuse… Vous pouvez donner et expliquer d’autres propositions.

Exerci Exe rcice ce 2 :  Cho Choisir isir la techno technologi logiee de communi communicati cation on adéqua adéquate te pour pour chaque chaque cas des projets IOT? (la réponse doit être justifiée dans chaque cas) a) Pour connect connecter er un capteur capteur relié à une passerelle passerelle (Gateway (Gateway)) situé à deux mètres toutes les 10 min je souhaiterais que la durée de vie de la batterie soit la plus longue possible.

   

-Wi-fi -Zwave -Bluetooth -Lora  b) On souhait déployer dans une maison un ensemble de capteur et d’actionneurs alimenter par piles  pour optimiser le confort, Quelle technologies de communication doit on plutôt choisir. -Wi-fi -Z-wave (comme le wifi (étendue) mais sa consommation d’énergie mois que le wifi) -Bluetooth -Lora c) Un cchi hien en équi équipé pé d’un d’un col colli lier er conn connec ecté té émet émet sa pos posit itio ion n à une une gatew gateway ay via via un un rése réseau au adapté consommant peu d’énergie. sécurité , une alerte est d’énergie . Si l’animal sort de son périmètre de sécurité, envoyée à une communauté, sur le smartphone des utilisateurs via un cloud -Wi-fi -Zwave -3G -Lora (long distance et consomme peu d’énergie)

Exercice 3 Afin de contrôler la température, la lumière et de détecter les fuites de gaz dans les maisons intelligents, On doit utiliser plusieurs types des capteurs et actionneurs : *On détecte détecte la variation de température température en temps réel, si la températ température ure > 32 °C, les climatiseurs climatiseurs deviennent en état HAUT * On détecte la variation de la lumière, à l’obscurité, les stores seront fermés. *Si on détecte détecte une fuite fuite de gaz (comme (comme le propane, propane, le méthane.. méthane..), ), une alerte alerte doit être envoyé envoyé par  message à l’utilisateur. * Pour Pour analys analyser er les résultats résultats trouvées trouvées,, on doit utilise utiliserr une carte a microc microcont ontrôl rôleur eur (Arduino (Arduino)) (contiennent un convertisseur analogique-numérique (ADC) 10 bits multicanal). 1. Donne Donnerr un exemp exemple le des des capteu capteurs rs utilis utilisés és dans dans ce proje projet. t. – ex ex :  photorésistance, température lm35… lm35 … 2. Donner Donner une architectu architecture re fonctionnell fonctionnellee de ce problème problème composée composée de 5 couches, couches, et et détailler détailler la  première couche IOT (la couche Hard). 1-Couche de perception : - capteurs, actionneurs -

µ co cont ntrô rôle leur ur ou µp µpro roce cess sseu eur, r,

-

mod odu ule de co comm mmu uni nica cati tion on

2- Couche de transport 3- Couche de traitement 4- Couche d’application 5-Couche commerciale 3. On va va utiliser utiliser le capteur capteur LM35, LM35, Ce capteur capteur produit produit un un signal signal de sortie sortie analogiq analogique, ue, avec avec une sensibilité linéaire de 10 mV/°C . 3.1. 3.1.

Rapp Rappel eler er le le pri princ ncip ipee de ce ca capt pteu eurr de de temp tempéra ératu ture. re.

 

circ rcui uitt LM35 es estt un ca capt pteu eurr an anal alog ogiq ique ue de te temp mpér érat atur ure. e. Le ca capt pteu eurr de Le ci température LM35 est cap capabl able e de mes mesure urerr des tem tempér pératu atures res all allan antt de -55 -55°C °C à +150°C +15 0°C avec un une e pré précis cision ion de de ±0, ±0,5°C 5°C La sor sortie tie ana analog logiqu ique e du cap capteu teurr est proportionnelle à la température. Il suffit de mesurer la tension en sortie du capteur  pour en déduire la température. Chaque degré Celsius correspond à une tension de +10m +1 0mV. V. (V (Vou ous s po pouv uvez ez aj ajou oute terr d’ d’au autr tres es ca cara ract ctér éris isti tiqu ques es ou do donn nner er un une e au autr tre e définition similaire) 3.2.. 3.2

Commen Commentt conve converti rtirr la tempér températu ature re (issu (issuee du capteu capteurr LM35) LM35) en degr degrés és °C °C

T-cel =val-brute*100*(5/1023 =val-brute*100*(5/1023)) 4. Propo Proposer ser une technolo technologie gie de commun communicat ication ion adéquat adéquatee de ce projet projet pour avoir avoir des meilleu meilleurs rs résultats wi-fi résultats  wi-fi 5. Dans le cas d’une d’une lumière lumière très très intense, intense, le store store doit doit être être fermé fermé 40%, 40%, On se propose propose d’utilise d’utilise donc le capteur ultrason avec le capteur de la lumière 5.1. 5.1.

Rapp Rappel eler er le le pri princ ncip ipee de de ce ce capt capteu eurr

apte teur ur à Un cap

ultrasons ém émet et

à in inte terv rval alle les s ré régu guli lier ers s de co cour urte tes s im impu puls lsio ions ns

sonores à haute fréquence. Ces impulsions se propagent dans l'air à la vitesse du son. Lorsqu'elles rencontrent un objet, elles se réfléchissent et reviennent sous forme d'écho au capteur.

  5.2.. 5.2

Commen Commentt calcul calculer er la distan distance ce (on (on donn donnee la vites vitesse se de son 340m/s 340m/s)) Distance= Vitesse du son* temps écoulé/2 5.3 .

Aconneur : moteur

 L30  L

Unité de traitement Capteur

Capteur de

ultrason

la lumière

Si le capteur de la lumière indique indique une valeur importante > Vref   

 Activation

de l’actionneur (ici le moteur du store)

 

 Et

 

activation du capteur ultrason en même temps

Jusqu’à le capteur indique une distance égale à L_fenêtre *30%   Moteur est arrêté Soit l’algorithme suivant (Vous (Vous pouvez donner un algorithme ou un code en c ).

L= longueur de la fenêtre  L30=L*0.3 Dis= Vout (capteur ultrason) Si (Lum-phoR > Vref) {  

Moteur= 1 // le moteur est actif jusqu’à (activation du relais)

 

L= Dis

 

Jusqu’à (L== L30)

  }

 

Moteur = 0 (moteur est arrêté)