Support de cours pour la formation de Miage M2 Option Energie (https://sites.google.com/site/m2miageenergie/)
Cours de 3h qui a pour objet une réflexion sur les mutations actuelles du monde de l'énergie
3. • Tableaux électriques câblés
• Equipements ont besoin de puissance
• Sécurité et protection électrique
• Durée de vie des produits importante
Premiers environnements électriques
Miage M2 - St Marcel 3
4. Environnements pervasifs
• L’internet des choses
• Évolution des protocoles radio
• Réseaux de capteurs basse
consommation
• Intelligence distribuée
Miage M2 - St Marcel 4
5. Nouveaux produits
• Schneider Electric Wiser Collection est un système sans fil de gestion intelligente
de l'énergie et du confort dans la maison piloté localement ou à distance. Il se
compose de sept éléments qui donnent aux particuliers les moyens de visualiser
et de contrôler leur consommation d’énergie par équipement (chauffage,
éclairage, réfrigérateur, lave linge etc.) et par pièce. Les interfaces web et
smartphone proposent le contrôle et la supervision des éléments qui composent
la Wiser Collection, localement ou en situation de mobilité. Ce système devrait
permettre d'économiser jusqu'a 30% de sa facture énergétique.
Miage M2 - St Marcel 5
6. NEST, un « learning thermostat »
Miage M2 - St Marcel 6
“ La promesse est simple. Le thermostat, en apprenant quand
et comment vous le baissez ou le montez, quand vous êtes
dans la maison ou absent, va rapidement devenir intelligent.
Selon son concepteur, il lui faudra une semaine
d’observation pour commencer à « deviner » la
température idéale, et vous faire faire des économies
d’énergies. Bien entendu, il est connecté et pilotable à
distance, de la maison ou de l’extérieur.”
Lundi 13 janvier 2014, Google a
annoncé le rachat de Nest Labs, une
start-up spécialisée dans les objets «
intelligents » pour 3,2 milliards de
dollars
8. Nouveaux équipements
Miage M2 - St Marcel 8
• Un marché émergent et fragmenté
• Protocoles et solutions propriétaires
• Solutions coûteuses et difficiles à installer sans professionels
9. • De plus en plus de périphériques sont intelligents et
adaptables
• Téléphonie mobile
• Tablettes tactiles
• Home Cinéma
Nouvelles plateformes
Miage M2 - St Marcel 9
10. Box Energie
Miage M2 - St Marcel 10
Dans l'habitat d'aujourd'hui, les box Internet sont devenues
indispensables. Seule porte d'entrée d'Internet à la maison,
leur rôle a évolué à vitesse grand V : la téléphonie fixe et
Internet, puis la télévision (offre triple play), ensuite la
téléphonie mobile (offre quadri play), et maintenant... l'énergie
et la domotique (offre quintuple play, selon Bouygues Telecom)
! De fait, avec un package tout en un, les FAI veulent devenir
incontournables dans la maison ultra-connectée du futur,
censée être aussi efficiente en énergie.
http://www.greenunivers.com/2011/07/les-box-energie-sallient-aux-box-
internet-la-bataille-du-smart-home-souvre-60923/
11. Alcimed a répertorié une dizaine d'offres de box énergie depuis
2012. Elles sont fournies par les énergéticiens, comme EDF et sa
filiale Edélia avec sa "Energie Box", GDF-Suez (DolceVita) avec la
"ZenBox", Electrabel (filiale belge de GDF-Suez) avec la "Smart
Energy Box" mais aussi Butagaz avec la "Butabox". La box
"BluePod" de la PME Voltalis propose de son côté un service
d'effacement diffus de consommation. Direct Energie vient
également de lancer ses offres ''Tribu" et "Online" d'auto-relève via
des applis mobiles. Ce marché attire également les fournisseurs
d'accès à internet concurrents. A l'instar de Bouygues Telecom et
Ijenko, dont la box permet le suivi et le contrôle énergétique de
l'habitation et inclut un service de coaching des consommateurs.
http://www.alcimed.com/html/display_pdf/optimisation-de-lefficacite-energietique-le-controle-de-la-
consommation-denergie-via-une-smart-energy-box-fait-elle-rever-le-consommateur-.pdf
Miage M2 - St Marcel 11
Box Energie: l’offre
12. 3000 boxes il y a 2 ans,
50000 boxes aujourd’hui,
100000 boxes d’ici 3 à 4 ans
Loïc Heuzé
Box Energie: Delta Dore
Miage M2 - St Marcel 12
13. Le M2M
Miage M2 - St Marcel 13
• Connecter les objets à internet pour partager leurs données et les
commander à distance
D’ici 2020, on estime à environ 50 milliards le nombre
d’appareils matériels connectés dans le monde (2)
les objets connectés devraient créer entre 2
700 et 6 200 milliards de dollars de valeur
ajoutée à l'économie mondiale d'ici à 2025 (3)
18. • Monde câblé => Monde radio
• Cuivre => Silicium
• Monde centralisé => Monde distribué
• Monde hétérogène => Monde intégré
• Vente de produits => Vente de solutions
Défis actuels {1}
Miage M2 - St Marcel 18
A new world of applications will emerge with
the variety of sensors, actuators, and devices
that become available (4)
19. • Du produit à l’usage
• De l’usage à l’usager
• De l’usager aux services
Défis actuels {2}
Miage M2 - St Marcel 19
« Du bâtiment à la ville connectée grâce au numérique »
22/09/2016 Loïc Heuzé
20. • Passer de la vente de produits « one shot » à une offre
de services énergétiques à la demande
• Monitoring énergétique
• Google PowerMeter
• Sen.Se (http://open.sen.se/)
• Xively (https://xively.com/)
• Projet Linky
• Projet Smartelectricity (MINALOGIC)
• Netatmo
• Efficacité énergétique
• Projet HOMES (www.homesprogramme.com)
Nouveau business model
Miage M2 - St Marcel 20
21. Google Power Meter
Miage M2 - St Marcel 21
“If you cannot measure it, you cannot improve it.”
Lord Kelvin
“You can measure it. You can improve it.”
Google
23. Sen.Se, le dashboard intelligent
Miage M2 - St Marcel 23
« Nous sommes à la fin de l'internet des objets »
Rafi Haladjian
Un portail qui donne du sens à toutes les informations collectées
sur internet
30. Xively Now!
Miage M2 - St Marcel 30
• Un broker MQTT et WebSockets MQTT
• Un client C pour connecter les devices
• Intégration avec Salesforce Service Cloud
"Simplify the creation,
deployment, and
management of
connected products and
solutions on the IoT”
31. - Programme français lancé en 2007
- Déploiement prévu sur 10 ans
- Consultation temps réel à distance
- Possibilité de programmer
- Plus de relève manuelle
Linky le compteur intelligent
Miage M2 - St Marcel 31
34. • Dynamiques
• Adaptables
• Maintenables à distance
• Flexibles
Caractéristiques des nouveaux systèmes
énergétiques
Miage M2 - St Marcel 34
35. Un avenir plus dynamique:
La transition énergétique
“ Avec la connexion des smart grids entre elles, on est en
train de créer un « EnerNet », un Internet de l’énergie
partagée en P2P (peer to peer ou pair à pair). L’EnerNet
résulte du mariage du numérique et de l’énergétique, une
révolution encore plus importante que celle d’Internet pour
les 30 prochaines années. Son enjeu est la nécessité de
décentralisation des productions énergétiques, qui va
souvent à l’encontre des structures centralisées et
pyramidales, et donc des pouvoirs établis.”
Joel de Rosnay
Miage M2 - St Marcel 35
36. Nouvelles clés du monde de l’énergie
• Down Sizing de la production énergétique
• Production localisée
• Temps de mise en production raccourcis
Miage M2 - St Marcel 36
40. Bibliographie
Miage M2 - St Marcel 40
1. Approches dynamiques de la cognition artificielle (A Guillot, E. Daucé, Lavoisier,
Paris, 2002
2. Programmez N°159 – Koneki, le développement M2M simplifié – Benjamin
Cabé, 2013
3. http://www.lemonde.fr/technologies/article/2014/01/14/google-fait-la-
troisieme-acquisition-de-son-histoire_4347592_651865.html
4. Orange Open Home Automation Infrastructure - J.M. Ortholand, A. Bottaro,
Journées OSGi, 24 novembre 2011
5. Automated Linear Function Submission-Based Double Auction as Bottom-up
Real-Time Pricing in a Regional Prosumers’ Electricity Network, 22 juillet 2015
Cette présentation est à retrouver à l’adresse
http://fr.slideshare.net/saintmar/m2-presentation-energy
41. Promotion 2016-17
http://bit.ly/2j1kcmH
Promotion 2015-16
http://bit.ly/2d9x9Vn
Promotion 2014-15
http://bit.ly/1EA3lKu
Promotion 2013-14
http://bit.ly/1gbxJ1A
Promotion 2012-13
http://bit.ly/1gbxAey
Mind maps construites par les étudiants en deux temps sur
la base de:
- concept primaire, le monde de l'énergie
- concept secondaire, la dynamique
Energy maps
Miage M2 - St Marcel 41
Notas do Editor
Augmentation de la demande de puissance = diminution de la fréquence
Diminution de la demande de puissance = augmentation de la fréquence
Les décalages en fréquence sont donc une indication, à un instant donné, de l’écart entre l’offre et la demande de puissance. Il faut que ces variations de fréquence restent dans des limites raisonnables sinon le réseau disjoncte et on a un black out qui peut priver plusieurs millions de personnes d’électricité.
La fréquence d’un réseau doit être constante pour plusieurs raisons :
Pour un bon fonctionnement des moteurs alternatifs (machines à laver, outils, etc.)
Pour certains systèmes électroniques où la fréquence est utilisée pour l’horloge
Pour les transformateurs qui peuvent ne plus fonctionner si la fréquence est trop différente.
Pour les auxiliaires des centrales électriques. Ceux-ci alimentent la centrale en air, eau, combustible, etc. Une baisse de fréquence diminue la vitesse d’alimentation alors qu’au contraire on a besoin de qu’elle augmente pour faire remonter la fréquence.
On parle aussi d’environnements ubiquitaires/ intelligence ambiante
Un système ubiquitaire à quatre caractéristiques principales :
l'attentivité : « capacité du système à sentir en permanence la présence et la localisation des objets, appareils et personnes, afin de prendre en compte le contexte d'usage »
l'interaction naturelle : l'accès aux services doit se faire le plus naturellement et le plus intuitivement possible
la non-intrusivité : notion de « calm technology » ou d'« invisible technology »
la capacité d'apprentissage
On associe à cela l'« ubiquitous communication », dont les objectifs sont de favoriser la faible consommation d’énergie, l'interopérabilité, la qualité de service et le temps réel ou haut débit.
L'intelligence ambiante met en œuvre quatre éléments de base :
L'ubiquité : la capacité pour l'utilisateur d'interagir (activement ou passivement), n'importe où, avec une multitude d'appareils interconnectés, de capteurs, d'activateurs, et plus globalement avec les systèmes électroniques « enfouis » (embedded software) autour de lui. Tout cela à travers des réseaux adaptés et une architecture informatique très distribuée.
L'attentivité : la faculté du système à « sentir » en permanence la présence et la localisation des objets, des appareils et des personnes pour prendre en compte le contexte d'usage.Toutes sortes de capteurs sont disponibles à cette fin : caméras, micros, radars, capteurs biométriques (dont de premiers nanocapteurs, ainsi que la technologie des puces et lecteurs à radio-fréquence (RFID) pour l'identification, etc.
L'interaction naturelle : l'accès aux services doit pouvoir se faire de la façon la plus naturelle / intuitive possible. A la différence de l'interface traditionnelle de l'univers informatique (dénommée WIMP, « Windows, Icons, Menus and Pointing device », (fenêtres, icônes, menus et dispositif de pointage), l'interface homme-machine est multimodale. Elle s'articule autour de la reconnaissance vocale, de la reconnaissance gestuelle et la manipulation d'objets réels.
L'intelligence : la faculté d'analyse du contexte et l'adaptation dynamique aux situations. Le système doit apprendre en se basant sur les comportements des utilisateurs afin de leur répondre au mieux. Cela implique capacités de stockage d'information, de traitement et algorithmes de modélisation et une approche dite d'intelligence artificielle.
Intelligence distribuée
But de Wiser
Appréhender les concepts de l’efficacité énergétique dans le logement.
Optimiser les consommations d’énergie en visualisant la répartition des consommations par usage afin de pouvoir agir avec pertinence sur la gestion de la programmation des charges.
Paramétrer une installation à des fins d’optimisation de la consommation d’énergie tout en améliorant le confort des occupants.
Appréhender les contraintes de la RT2012.
S’ouvrir aux problématiques de la connectivité de la maison (Smart Home) et des usages futurs du Smart Grid.
Adaptation à l’environnement / systèmes intelligents
Solutions qui font appel à plusieurs métiers (cf. batîment avec le lignting, heating&cooling, puissance, volets ou fenêtres)
Pilotage à distance des équipements de la maison
Tablettes à usage industriel (pour tout ce qui est relève par exemple)
- Scénarios avec Home cinema où la personne regarde un film, celui-ci est stoppé et on reçoit un pop-up parce que le frigo tombe en panne
Scénarios où les lumières baissent d’intensité et les volets se ferment lorsqu’on visionne un film
Monde cablé => radio: montrer l’IHC avec programmation vs. Cablage
Monde centralisé => distribué: domotique ou smart grid avec le projet Millener
Monde hétérogène => intégré: plutôt une conséquence
Vente de produits => vente de solutions: RSP/monde du cloud
On doit passer d’un monde isolé à un monde connecté pour obtenir un monde intelligent
Monde cablé => radio: montrer l’IHC avec programmation vs. Cablage
Monde centralisé => distribué: domotique ou smart grid avec le projet Millener
Monde hétérogène => intégré: plutôt une conséquence
Vente de produits => vente de solutions: RSP/monde du cloud
On doit passer d’un monde isolé à un monde connecté pour obtenir un monde intelligent
Inventeur du Nabaztag de Violet
Inventeur du Nabaztag de Violet
Inventeur du Nabaztag de Violet
« compteurs communicants », « compteurs évolués » ou « smart meters »
Italie: pour la fraude
- De plus en plus de petits producteurs
La production doit être localisée à cause des perteset donc du rendement
Plus rapide d’installer des panneaux photovoltaiques