PI11 - Solution de géolocalisation indoor basée sur l’utilisation du ZigBee

Aujourd'hui l'énergie est au cœur des préoccupations de tout un chacun. Plus que jamais, le contexte actuel nous oblige à faire plus avec moins de ressources. Spécialiste mondial de la gestion de l'énergie, Schneider Electric apporte, partout dans le monde, des solutions pour rendre l'énergie sûre, fiable et efficace. Pour cela, les produits de la distribution électrique qui constitue le cœur de l'offre de Schneider Electric s'enrichissent de fonctions d'acquisition et de communication.

Schneider Electric a choisi le ZigBee comme technologie de communication sans fil. Le ZigBee est de plus en plus intégré dans les produits Schneider où l'utilisation d'un bus filaire n'est pas adaptée.
Dans le futur, nous trouverons donc de plus en plus de nœuds ZigBee  dans les bâtiments. L'augmentation de la densité de nœuds ZigBee rend possible de nouveaux services comme la géolocalisation. Aujourd'hui, de futurs services autour de la géolocalisation dans les bâtiments sont envisagés, Schneider Electric se doit donc d'évaluer les propriétés (précision, coût, limites) qu'il est possible d'obtenir avec la technologie ZigBee.

Le projet industriel proposé porte sur l'évaluation de la géolocalisation en environnement intérieur en utilisant des nœuds ZigBee existants. L'objectif est de géolocaliser dans un bâtiment des objets/personnes statiques ou en mouvement. L'objet que l'on souhaite géolocaliser sera équipé d'un module ZigBee.
L'objectif pour Schneider Electric est de monter en compétence sur le sujet et d'évaluer la capacité de géolocalisation en utilisant, non pas un système dédié, mais un parc de nœuds ZigBee déjà installés. Il sera demandé à l'équipe projet d'utiliser des modules ZigBee existants issus de kits de développement. L'applicatif devra offrir une Interface Homme Machine (IHM) adaptée à la démonstration et à l'évaluation de la géolocalisation.

Dans un premier temps, l'équipe projet a défini avec l'entreprise les besoins et attentes du projet. Après cette étape de spécification et la validation du cahier des charges par l'entreprise, l'équipe a étudié les différentes techniques de géolocalisation et algorithmes associés.
Après avoir identifié les différentes parties constituant le système final, l'équipe projet les a développées. Les éléments constitutifs du système sont :

Pour valider les différentes parties du projet, l'équipe a réalisé différents tests de géolocalisation dans les bâtiments de l'ESISAR mais aussi au sein de l'entreprise Schneider Electric.

Ce projet nous a permis de créer un système complet, sur la base d'un réseau ZigBee existant. Les nœuds ZigBee placés sur les personnes/objets traquées communiquent avec ce réseau. Nous récupérons des informations issues de cette communication entre nœuds et nous les envoyons vers un nœud central. Ces informations sont récupérées par un PC où un algorithme calcule la position de la personne/objet traquée et la stocke. Ces positions sont accessibles par un système distant (PC/tablette/smartphone) via un site web permettant d'afficher la position sur une carte du nœud que l'on souhaite géolocaliser.
Les tests effectués ont permis de mettre en évidence que l'algorithme, les antennes et les caractéristiques de l'environnement étaient des points clés du système.