Projet: Conception d’un capteur connecté pour la mesure de la hauteur d’eau d’un ruisseau

Notre projet a eu pour but de créer un système capable de récupérer le niveau d’eau d’un ruisseau et de l’afficher sur un site internet. Cette idée a été proposée afin de permettre aux jeunes écoliers de l’école publique du Brionneau, à la Meignanne, d’étudier le cycle de l’eau via un cas concret.

Pour le réaliser, nous avons distingué cinq grandes parties:

  • Le positionnement du système
  • La prise des données
  • L’envoi des données
  • La réception des données
  • L’affichage des données

Intéressons nous à présent à leur contenu.

      Le positionnement du système

    Après maintes recherches et après avoir trouvé les plus et les moins des différentes solutions possibles, nous nous sommes enfin arrêtés sur une :

    Le capteur est situé au milieu du ruisseau. Dans la boite en bois, on retrouve tout les éléments indispensable au bon fonctionnement du capteur :

    Boîte contenant le sonar, l'arduino, la batterie et l'antenne Sigfox

    Boîte contenant le sonar, l’arduino, la batterie et l’antenne Sigfox


    La boite est maintenue en hauteur grâce à des pilotis.

      La prise des données

    Pour la prise des données, nous avons opté pour un sonar. Cette solution permet de faciliter l’installation et d’obtenir une précision plus que raisonnable (1cm/2m).

      L’envoi des données

    Le choix s’est porté sur la technologie Sigfox. Il s’agit d’une entreprise qui utilise un réseau de haute fréquence permettant l’envoi d’un nombre de données restreint sur une très grande portée, ce qui nous convient car nous avons besoin de mesurer seulement 6 hauteurs d’eau par jour (1 toutes les 4 heures). Ces hauteurs sont ensuite hébergées sur le site de Sigfox et nous n’avons plus qu’à les récupérer.

      La réception des données

    Pour récupérer ces données cela se gâte un peu plus… L’idée a été de créer un programme afin d’acheminer les différentes valeurs prises dans la journée jusqu’à une base de données que nous avons créée. Sans trop rentrer dans les détails, voici comment se décompose le programme : On se connecte à sigfox, on récupère nos données (la hauteur, la date et l’heure, et tout un tas d’autres données générées par sigfox), on les filtre afin de n’avoir que celles qui nous intéressent et on les envoie sur notre base de données.

      L’affichage des données

    Nous nous sommes ensuite penché sur la question de comment afficher les hauteurs récupérées. Pour cela on a créé un site internet le plus ludique possible (n’oublions pas que nous travaillons pour des enfants ! ). Celui-ci propose :

    • une page d’accueil avec les 20 dernières valeurs prises ainsi que la hauteur moyenne qui en résulte;
    • une seconde page avec un graphique ou l’on peut suivre l’évolution du niveau d’eau du ruisseau journalière/ hebdomadaire / mensuel / annuel ou encore d’une date à une autre (cela dans le but de laisser un maximum de flexibilité). Ils auront également la possibilité de récupérer une image des graphiques qu’ils peuvent observer;
    • et enfin une dernière afin de nous présenter.
    Page d'accueil de notre site internet

    Page d’accueil de notre site internet

    Pour terminer nous avons décidé de faire participer les enfants dans notre projet (car c’est un peu le leur aussi!). Ils ont ainsi pu décorer la boîte comportant notre système, et faire une pancarte explicative indiquant le pourquoi du comment d’une telle installation.

    Ce projet nous a permis d’acquérir des connaissances en matière de programmation mais également en terme de présentation orale. En effet nous avons du simplifier des termes technologiques pour les rendre accessibles à des enfants de 7 à 10 ans.

    Ces derniers et nous mêmes sommes fiers du résultat et espérons qu’il sera utilisé pour de nombreuses années!

    Petit bonus : voici la vidéo de l’installation de notre capteur :
    Installation du capteur

    JAUNAULT Doriane, SANCHEZ Denis, RAILLARD Julien et GABORIAU Romane

Projet de la Stratoteam III

L'équipe au complet Ei2 ISTIA

L’équipe au complet Ei2 ISTIA

Notre équipe de sept étudiants avait pour projet cette année de lancer deux ballons stratosphériques dans le but de faire un film de la planète et de mesurer à l’aide de capteurs différents paramètres (température extérieure, pression, altitude, position GPS).
Nous avons fait ce projet en partenariat avec l’école primaire de la Meignanne. Nous avons donc construit deux ballons : l’un seuls et l’autre avec les enfants.

Nous avons commencé par nous renseigner auprès de la Direction Générale de l’Aviation Civile (DGAC) pour savoir comment obtenir les autorisations nécessaires aux lancers. Il fallait monter un dossier dans des délais assez brefs renseignant la DGAC sur toutes les caractéristiques du ballon (masse, taille, altitude, matériaux, diamètre d’explosion, etc…) et attendre leur réponse environ trois mois !

Ceci fait, la première partie de notre travail consistait à préparer ce que nous allions expliquer aux classes de primaires ainsi qu’à leur maitresse. Cela avait également l’avantage de nous entrainer à prendre la parole en public.

Une fois que nous leur avons présenté le projet les institutrices et leur classe ont commencé la construction et la décoration de leur propre nacelle, pendant que nous finissions la notre et que nous mettions au point les capteurs et toutes les installations que nous avions prévues de mettre dedans.

plan rapide des nacelles

plan rapide des nacelles

Une fois la nacelle construite nous nous sommes occupés des réflecteurs radars : il s’agit ici de deux morceaux de polystyrène recouverts de papier d’aluminium et emboités l’un dans l’autre. Ils agissent comme des miroirs permettant ainsi de voir le ballon de très loin.

Enfin le jour J est arrivé ! (après avoir été décalé à plusieurs reprises…)
Nous sommes partis tôt à l’école de la Meignanne afin de tout préparer sur place et de pouvoir lancer les ballons vers 11h environ.

Remplissage du premier ballon (avec de l'hélium) et préparation du lancer

Remplissage du premier ballon (avec de l’hélium) et préparation du lancer

Et enfin …

Lâcher du second ballon

Lâcher du second ballon

Une fois les ballons lancés, nous sommes partis directement au point de chute prévu grâce à un site internet fonctionnant avec les diagrammes des vents. Nous nous sommes donc rendus à Bressuire (79) à environ 150 km d’Angers. Les traqueurs que nous avions mis dans les nacelles nous ont donné leurs coordonnées (en longitude et latitude) très précisément, et les réflecteurs radars nous ont aussi aidé à les repérer facilement.

Nous avons donc récupéré les deux nacelles et tout leur contenu intact!
Nous les avons trouvées chacune dans un champ, à quelques heures d’intervalle à 15km l’une de l’autre.

Plan du trajet

Plan du trajet

Il ne restait donc plus qu’à regarder les vidéos et à relever les mesures effectuées par les capteurs.

Et voici le montage vidéo final qui retrace les différentes étapes de notre projet depuis le stade de sa conception jusqu’à sa réalisation :

Ballon Stratosphérique ISTIA (2014-2015)

Et pour finir, la photo de groupe :

Les enfants de la Meignanne avec la Stratoteam et M. Lagrange

Les enfants de la Meignanne avec la Stratoteam et M. Lagrange

La StratoTeam