Ruches connectées
Sommaire :
Introduction
Membres du projet
Présentation du sujet
Cahier des Charges
1. Diagramme bête à cornes
2. MindMap
3. Diagramme de Pieuvre
4. Diagramme de Gantt
Gestion de projet
1. Etude de consommation
2. Etude d’alimentation
3. Etude capteur de poids
4. Collecte et affichage de donnée
5. Comparaison entre Sigfox et Lora
Bilan
Bibliographie
Remerciements
Introduction
Dans le cadre du projet du second semestre en DUT GEII, (Génie Electrique et Informatique Industriel) de première année. Il nous est demandé de réaliser par groupe un projet, dont nous avons 60h encadré par nos professeurs (M.Hueber et M.Choisy ). Les enseignants nous ont demandé de choisir un projet que nous voulions réaliser sur une liste de 3 projets. Chaque projet doit être constituer de 2 à 6 personnes.
Membres du projet
Notre groupe est composé de deux étudiants en première année GEII :
Présentation du sujet
Nous avons pour projet, l’amélioration de la « ruche connectée » de l’an dernier (http://www.projetsgeii.iutmulhouse.uha.fr/ruche-connectee/). Elle est déjà équipé de capteurs de température et d’humidité. Les informations sont stockées et diffusées sur un site internet (http://abeilles.geiim.fr/accueil.php). Cela permet a l’apiculteur d’avoir des informations sur sa ruche en temps réel. Le système doit être autonome et en aucun cas, ne doit gêner l’apiculteur ou les abeilles dans leur travail. Notre but cette année consiste à améliorer l’alimentation de la ruche mais aussi ajouter un capteur de poids et un radiateur.
Cahier des Charges
1. Diagramme bête à cornes
La bête à cornes sert à définir à quoi sert le projet et à qui il sert.
2. MindMap
Le MindMap sert à montrer les différents points de réalisation du projet.
3. Diagramme de Pieuvre
Le diagramme de la pieuvre permet de connaître les différents fonctions, contraintes (gauche) et principales (droite) de notre projet.
4. Diagramme de Gantt
Le Gantt permet de prévoir l’organisation du temps dans le projet.
Budget détaillé
Notre Budget initial est de 200 euros. Nous disposons également du matériel mis à notre disposition à L’IUT Lab.
|
Nom |
Quantité |
Prix |
|
Capteur de pression |
4 |
29,99€ |
|
Capteur de température/Humidité |
2 |
54,06€ |
|
Panneau solaire |
1 |
48,65€ |
|
Gourde |
4 |
19,96€ |
|
Câble USB 2m |
1 |
5,28€ |
|
Plaque chauffante |
1 |
20€ |
|
Battery management system |
1 |
1,45€ |
Au total nous avons dépensé 179.39€ .
Gestion de projet
1. Etude de consommation
Avant de commencé tout type de montage, nous avons étudié la consommation de tout les composants de notre système embarqué afin de bien choisir l’alimentation qui suit. Nos capteur de température/d’humidité ont une plage de -40 à 125 degrés Celsius et 0% à 100% pour l’humidité .
| Akeru | Capteur de température/d’humidité extérieure (SHT75) | Capteur de température/d’humidité intérieure (SHT11) | Capteur solaire | HXT711 | |
| IMAX | 25 mA au repos/80 mA actif | 1 mA | 1 mA | 0.002 mA | 1.5 mA |
2. Etude d’alimentation
Notre Système embarqué consomme au total près de 80 mAh. Nous devions commander un panneau solaire capable d’assurer l’alimentation.
Pour connaître la production du panneau solaire dans différents conditions ( à l’ombre, de coté, de dos, en plein soleil ), nous avons fait un montage pour ainsi avoir une estimation sous différents climats. Au plein soleil correspond à une alimentation optimale.
Pour stocker la production du panneau solaire, il suffit d’installer une batterie, accompagné d’un BMS qui permettra d’éviter la surcharge. La batterie fabriqué manuellement est composée de 3 piles lithium, au total 12V supportable par l’Akeru .
Mis en lien du panneau solaire et batterie
3. Etude capteur de poids
Nous avions à notre disposition des gourdes et des capteurs de pressions pour récupérer le poids de la ruche. Le capteur est alors placé au bout de la gourde mais malheureusement les capteurs de pressions atteignaient vite leurs limites et ne pourraient pas assurer une plage de mesure approprier.
Il a donc fallu penser à un système pour démultiplier la pression exercé sur cette gourde et ainsi repousser la limite du capteur de pression.
Des barres sont placées aux quatre coins du support de la ruche, ce qui servira à ce que la force exercée sur la gourde au milieu soit atténuée. Puisqu’une partie du poids est exercée sur les barres des coins de la ruche, cela soulagera d’une pression moins conséquente pour la gourde. Et ainsi on aura une plage de mesure beaucoup plus étendue.
Nous avons donc tester ce système de récupération du poids avec l’aide d’un programme pour convertir le résultat à la sortie du capteur en kilogramme et ainsi l’envoyer sur une plateforme où le poids sera affiché.
4. Collecte et affichage de donnée
La collecte des données de notre l’Akeru, par nos capteurs de pression, température/humidité sont transmis sur un site Actoboard dédié au réseau Sigfox. L’affichage de donnée peut-être modifié directement sur le site Actoboard . L’apiculteur peut consulter les informations en lignes rafraichie tous les 10 min.
5. Comparaison entre Sigfox et Lora
| Lora | Sigfox | |
| Fréquence utilisé | 866 MHz et 433 MHz | 868 MHh |
| Débit | 300 bits/s à 100K bits/s | 500 bits/s |
| Taille de transmission d’information | sans limite | avec une limite de 12 octets par message et 140 messages par jour |
| Puce (gère le flux de donné situé dans le circuit intégré) | Semtech ,Microsemi | Atmel, Texas, Silicon Labs, ST Micro |
Bilan
Le système embarqué est capable de s’auto-alimenter et de transmettre ou recevoir des données via le réseau Sigfox, des données reçues en temps réel par nos différents capteur sur notre Akeru grâce au onde basse fréquence qui permettra ainsi a l’apiculteur de suivre sa ruche en ligne.
Bibliographie
Cahier des charges fonctionnelles : Cahier de charges fonctionnelles
Cahier des charges techniques :Cahier des charges techniques
Carnet de bord : Carnet de bord
Remerciements
Merci au département GEII de l’IUT de Mulhouse pour le budget et l’apport de matériels.
Nos professeurs encadrants Mr Hueber et Mr Choisy de nous avoir aidé pour ce projet.