Les capteurs optiques

Les capteurs, conçus et développés par Fludia, sont des objets communicants dédiés à la récupération d’informations fines de consommation, en venant détecter des indicateurs visuels présents sur les compteurs (diode, éléments rotatifs, rouleau de chiffres…) et en les transformant en mesures utiles. Ils intègrent une intelligence embarquée et des capacités de communication. Ils doivent être très basse consommation pour pouvoir fonctionner sur piles pendant plusieurs années. Ces capteurs doivent également intégrer des dispositifs de pose et de fixation qui soient à la fois universels, simples à installer et non-intrusifs.

Optimisant la technologie de lecture optique, la gamme de produits Fludia sait gérer tous les dispositifs de :

• Détection des indicateurs lumineux (pour les compteurs avec diode face avant)
• Détection des indicateurs rotatifs (pour les compteurs électromécaniques avec marque noire sur le disque)
• Reconnaissance optique de caractères (pour les compteurs à index avec rouleau de chiffres)

Les algorithmes d’analyse (NILM)

La technologie Fludia dans le domaine des algorithmes d’analyse se focalise sur l’interprétation des courbes de consommation, qui ont été obtenues grâce à des mesures à intervalles régulier.

Les algorithmes d’analyse sont utilisés pour détecter automatiquement, dans les mesures recueillies, des indices de fonctionnement des équipements. Les méthodes utilisées sont issues du « machine learning » dont une application majeure est de faire réaliser par un ordinateur des tâches de reconnaissance complexes, comme la détection et la reconnaissance d’équipements, d’analyser leur fonctionnement et d’en extraire les événements remarquables qui seront source de contenu pour proposer des services à forte valeur ajoutée.

Le moteur d’analyse développé par Fludia s’appuie sur ces algorithmes spécialisés pour fournir, de manière automatique, des informations utiles pour identifier les équipements surconsommateurs, optimiser les tarifs et les factures et de manière plus générale à comprendre où et comment agir pour maîtriser les consommations d’énergie.

L’analyse est ainsi qualifiée de « non-intrusive » (NILM dans la littérature, pour Non-Intrusive Load Monitoring ou NIALM pour Non-Intrusive Appliance Load Monitoring).

Technologie LoRaWAN

LoRaWAN (LoRa Wide Area Network) est un protocole de communication radio pour l’internet des objets (IoT) qui définit comment des capteurs sans fil, utilisant la technologie de modulation radio LoRa, peuvent communiquer au travers de passerelles, constituant ainsi un réseau étendu à basse consommation (LPWAN).

Le protocole LoRaWAN est capable de faire transiter un faible volume de données sur une longue distance, avec un débit réduit, ce qui permet de limiter la consommation énergétique des objets connectés et de proposer une autonomie sur piles de plusieurs années. L’utilisation de bandes de fréquences libres (utilisables sans redevance – libre de droit) permet de réduire les coûts de fonctionnement du réseau. En Europe, le réseau fonctionne sur la fréquence 868MHz.

Dans une architecture LORAWAN, un capteur sans fil compatible doit être initialement déclaré sur le réseau. Il peut alors être démarré et rejoindre le réseau. Un réseau peut être soit opéré (géré par un opérateur qui facture un abonnement, comme par exemple Orange en France), soit privatif (les antennes sont installées par celui qui possède et installe les capteurs). L’idée générale reste la même : des antennes LoRaWAN captent les messages envoyés par les capteurs et les mettent à disposition de celui qui a enregistré des capteurs.

Technologie LoRa Local

Pour certains cas d’applications, il peut être souhaitable d’utiliser des protocoles plus simples que LoRaWAN, tout en bénéficiant des performances de la modulation radio LoRa.

Ainsi, il est possible de définir des protocoles propriétaires simplifiés avec une logique « point-à-point ». Fludia a ainsi développé un protocole appelé « LoRa Local », qui permet aux capteurs d’envoyer des messages à un « bridge » (produit F-Link) qui les fait suivre grâce à une connexion Internet déjà disponible sur site.

Cette approche présente un intérêt dans les situations suivantes :

• Un capteur Fludia doit être installé sur un site hors couverture LoRaWAN, mais il existe un accès Internet disponible sur place.
• Une poignée de capteurs Fludia doivent être installés sur un site mais une architecture LoRaWAN classique, via un opérateur ou via une Gateway privée, implique des coûts trop importants.

Technologie NB-IoT

NB-IoT (Narrow Band Internet-of-Things) est un protocole de communication radio dédié aux réseaux étendus à faible consommation et à l’Internet des objets.

La technologie NB-IoT possède des qualités comparables à celles de LoRaWAN, avec un objectif de faible consommation pour la transmission de données en faibles quantités, mais il existe une différence importante : NB-IoT utilise le réseau existant (4G et 5G) des principaux opérateurs de téléphonie mobile pour la transmission des données. Un gros avantage est que la technologie est déjà disponible dans de nombreux endroits du monde. En revanche, ce sont uniquement des opérateurs télécom possédant une licence qui peuvent proposer une solution.