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Salomé BENSLAMA 3 Mai – 30 Juillet 2010 Rapport de Stage RAPPORT UNIVERSITAIRE

Salomé BENSLAMA 3 Mai – 30 Juillet 2010 Rapport de Stage RAPPORT UNIVERSITAIRE Mise en place d'un système domotique et d'un SCADA pour la gestion des flux énergétiques de la plateforme Monitoring et Habitat Intelligent de PREDIS Maitre de stage : Stéphane Ploix Polytech’ Grenoble Département 3I 4 Laboratoire G-SCOP, Grenoble INP 46, avenue Félix Viallet 38031 Grenoble Salomé BENSLAMA 3 Mai-30 Juillet 2010 Page | 2 Sommaire Introduction I. Le laboratoire G-SCOP et ses secteurs d’activité 5 I.1. Le laboratoire G-SCOP 5 I.1.1. Historique 5 I.1.2. Organisation administrative et scientifique 5 I.2. Secteurs d’activité du laboratoire 7 I.2.1. Des pôles pluridisciplinaires au service du monde industriel 7 I.2.2. La gestion des flux énergétiques dans l’habitat, un défi technologique et écologique mais aussi un marché en plein essor 8 II. Le cadre du stage 10 II.1. Présentation de la plateforme PREDIS 10 II.1.1. Implantation et objectifs de la plateforme 10 II.1.2. Instrumentation de PREDIS 11 II.2. Objectifs du stage 13 III. Les missions du stage 14 III.1. Mise en place d’interfaces Web Service 14 III.1.1. Equipements domotiques en 433 MHz 15 III.1.2. Gestion Technique du Bâtiment 20 III.1.3. Equipements Zigbee 23 III.1.4. Tests de robustesse 25 III.2. Gestion de projet et management 26 Conclusion Annexes Salomé BENSLAMA 3 Mai-30 Juillet 2010 Page | 3 Remerciements A l’issue de ce stage, mes remerciements iront tout d’abord à Monsieur Stéphane PLOIX, mon maître de stage, pour son accueil et la confiance qu’il m’a accordé dès mon arrivée dans le laboratoire, ainsi qu’{ Messieurs Shadi ABRAS et Stéphane BERGEON pour le temps qu’ils m’ont consacré tout au long de cette période en répondant à toutes mes interrogations. Je tiens à remercier également toute l’équipe du laboratoire G-SCOP pour m’avoir intégrée rapidement au sein de leur département. Grenoble, le 30 Juillet 2010 S.B. Salomé BENSLAMA 3 Mai-30 Juillet 2010 Page | 4 Introduction Après des siècles d’utilisation de l’énergie sans restriction ni conscience, la limitation de l’impact environnemental de notre mode de vie est devenue une problématique majeure du monde scientifique d’aujourd’hui, tant en terme de réduction des sources de pollution qu’en terme de gestion des flux énergétiques. L’habitat, en particulier, représente une large part de la consommation d’énergie, 24% environ, et l’optimisation de la consommation des foyers constitue un enjeu capital pour le monde de la recherche, et à plus long terme pour le monde industriel. Deux laboratoires de recherche grenoblois, le G2ELAB (Grenoble Génie Electrique) et le G-SCOP (Grenoble Sciences pour la Conception, l’Optimisation et la Production), ont ainsi initié des recherches sur la gestion intelligente des flux énergétiques dans l’habitat. Le G-SCOP a en outre développé des outils pour adapter le comportement d’un bâtiment { l’activité humaine qui lui est associée. C’est autour de cette problématique que j’ai pu, du 3 mai 2010 au 30 juillet 2010, effectuer mon stage de fin de quatrième année, au sein du département 3I de Polytech’ Grenoble et sous la direction du laboratoire G-SCOP. Stéphane PLOIX, enseignant chercheur et maitre de conférence { l’INP Grenoble a assuré la direction du stage et j’ai également été amenée à collaborer avec plusieurs autres personnes du laboratoire. Le sujet — la mise en place d’un système domotique et d’un SCADA pour la gestion des flux énergétiques de la plateforme monitoring et habitat intelligent de PREDIS — s’inscrit dans la volonté de ce laboratoire d’offrir des outils concrets pour valoriser la recherche et le progrès dans ce domaine : l’objectif étant de rendre accessibles les données relatives à une plateforme test. Le présent rapport détaillera dans un premier temps l’histoire et les principaux domaines d’activité du laboratoire G-SCOP, puis introduira le cadre du stage ainsi que ses objectifs et son cahier des charges, pour enfin préciser et expliciter les différentes missions effectuées au cours de ces trois mois de stage pour atteindre ces objectifs. Salomé BENSLAMA 3 Mai-30 Juillet 2010 Page | 5 I. Le laboratoire G-SCOP et ses secteurs d’activité I.1. Présentation générale I.1.1. Historique La région Rhône-Alpes, et plus particulièrement l’agglomération grenobloise et la vallée du Grésivaudan, constituent un des sites historiques de la recherche scientifique française. La recherche en automatique par exemple, est présente depuis plus de 50 ans sur le site de Grenoble, avec la création en 1957 du Laboratoire d’Automatique de Grenoble (LAG) par René Perret. D’autres domaines liés dans leurs applications avec le LAG sont également représentés : génie industriel, optimisation… tous sont fortement présents dans la vie de la recherche au plan national et travaillent en collaboration les uns avec les autres car leurs domaines d’activité s’entrecroisent souvent, se superposent parfois. Au 1er janvier 2007, tous les laboratoires grenoblois ont été fondus et profondément restructurés pour devenir des laboratoires centrés autour de pôles de compétences répondant aux exigences du monde industriel actuel. Le laboratoire G-SCOP a ainsi été fondé autour des thèmes de la conception, de l’optimisation et de la production : G-SCOP accueille 140 chercheurs issus des laboratoires LAG (automatique et supervision), Leibniz/IMAG (optimisation), GILCO (génie industriel) et 3S (conception mécanique). Aujourd’hui, le laboratoire dépend à la fois du groupe Grenoble-INP, du CNRS et de l’UJF (Université Joseph Fourier) (fig. 1). Figure 1 - Organismes de tutelle du laboratoire G-SCOP Le laboratoire G-SCOP constitue donc un laboratoire pluridisciplinaire dont l’objectif premier est de répondre aux enjeux d’un monde industriel en pleine mutation : ses compétences s’étendent de la conception de produit { l’optimisation, en passant par la gestion des systèmes de production. La notion de développement durable y est omniprésente, aussi bien pour la croissance d’une entreprise, la pérennité d’un produit ou encore le plus immédiat, la gestion de l’énergie dans le bâtiment. I.1.2. Organisation administrative et scientifique Afin de cerner au mieux les besoins du monde industriel d’aujourd’hui, le laboratoire est pensé autour de deux pôles de compétences distincts (fig. 2) : Optimisation et systèmes de production d’une part, Conception intégrée d’autre part. Salomé BENSLAMA 3 Mai-30 Juillet 2010 Page | 6 Directeur du laboratoire Yannick FREIN Directeur adjoint François VILLENEUVE Optimisation et Systèmes de Production Conception Intégrée Conception collaborative Frédéric NOEL Conception produit-process Peggy ZWOLINSKI Système d’Information et Représentation multiple du produit Michel TOLLENAERE Optimisation Combinatoire Andras SEBO Gestion et Conduite des Systèmes de Production Maria DI MASCOLO Recherche opérationnelle pour les systèmes de production Bernard PENZ Directeur du laboratoire Yannick FREIN Directeur adjoint François VILLENEUVE Finances Amandine MONIN Administration Myriam OLIVA Moyens Informatiques Jean-Yves ALLARD Cellule Dépenses Kheira TOURKI Claudia DROGO Infrastructure Chantal PUECH Souad BOUJIT Ressources Humaines Fadila MESSAOUD Réseaux Cédric EYRAUD Sébastien MARTIN Applications Fabrice GRAVELAT Jonathan MARTINAT Figure 2 – Organigrammes scientifique et administratif du laboratoire G-SCOP Salomé BENSLAMA 3 Mai-30 Juillet 2010 Page | 7 I.2. Secteurs d’activité du laboratoire I.2.2. Des pôles pluridisciplinaires au service du monde industriel Le laboratoire est organisé autour de deux pôles de compétences capables de répondre idéalement aux besoins du monde industriel. Optimisation et Systèmes de Production Le premier pôle vise à améliorer la conception et la gestion des systèmes de production. Pour cela, les systèmes doivent être modélisés, les modèles analysés et le développement repose sur de puissants outils d’optimisation. Les chercheurs de l’équipe Optimisation combinatoire, issus du laboratoire Leibniz/IMAG, développent des outils mathématiques d’optimisation ; leur travail consiste à rechercher la meilleure solution parmi un ensemble, très large, de toutes les solutions possibles et se base sur des problématiques de structures combinatoires. L’équipe Recherche opérationnelle pour les systèmes de production utilise des résultats et des méthodes d’optimisation pour améliorer l’efficience des systèmes de production, et ce { toutes les étapes de décision liées à ces systèmes — conception, planification, transport ; ces outils doivent permettre aux entreprises d’accroitre leurs performances par un gain de temps et un processus de développement optimal. L’équipe Gestion et conduite des systèmes de production, essentiellement issue du LAG et du GILCO, s’emploie { développer des outils pour faire face aux aléas dans les systèmes de production et regroupe des thèmes tels que le diagnostic, la sûreté de fonctionnement, la robustesse et la surveillance, ce qui conduit à traiter des problématiques industrielles sur les chaînes logistiques, les systèmes hospitaliers ou encore la supervision des flux énergétiques. C’est { cette équipe que j’ai été rattachée pendant toute la durée de mon stage, et plus particulièrement aux personnes étudiant les flux énergétiques dans l’habitat. Conception intégrée Le second pôle a pour objectif l’amélioration de la conception des produits grâce { l’étude de leur cycle de vie et des méthodes de conception. L’équipe Conception collaborative cherche à avoir une approche collaborative dans la conception des produits, c’est-à-dire à inclure tous les acteurs de la chaine de conception, production et utilisation du produit, jusqu’au recyclage, pour favoriser les échanges et interactions. Pour l’équipe Conception produit-process l’objectif est d’étudier toutes les métiers qui entrent en jeu dans la conception d’un produit pour mieux les intégrer et les utiliser dans le processus de conception et mieux appréhender leurs exigences et contraintes. Salomé BENSLAMA 3 Mai-30 Juillet 2010 Page | 8 Enfin, l’équipe Système d’information et représentation multiple du produit (SIREP) s’attache { définir ou améliorer les systèmes d’informations uploads/Science et Technologie/ 2010-salome-benslama-rapport-de-stage.pdf