Objectifs scientifiques
Le projet a pour objectif de :
- développer les outils permettant d’interfacer des capteurs environnementaux (atmosphère, sol, hydrosystèmes continentaux et marins côtiers) du commerce COTS avec le protocole LoRaWAN afin de les rendre communicants,
- développer des relais afin de déployer des réseaux LoRa aux portées étendues (au-delà des 20 km) dans les territoires isolés des Terres Australes et Antarctiques Françaises (TAAF : îles subantarctiques de Crozet, Kerguelen, Saint-Paul et Amsterdam, et secteur antarctique de Terre Adélie).
L’isolement géographique des TAAF et les lourdes contraintes logistiques qui accompagnent la recherche scientifique dans ces territoires rend la maintenance des capteurs environnementaux et l’accessibilité aux variables environnementales complexe et incertaine, entrainant de nombreuses lacunes dans les jeux de données. Trop souvent, en effet, l’énergie et les moyens dépensés pour la maintenance des instruments ne sont pas optimisés et des instruments peuvent rester en panne une année entière avant d’être réparés ou remplacés. En rendant les capteurs communicants, la maintenance est alors optimisée et les efforts sur le terrain priorisés pour le remplacement des capteurs défaillants, limitant alors les trous dans les jeux de données.
Le projet fait l’objet d’une demande de partenariat avec la Division Technique de l’INSU pour le développement d’instruments de qualité scientifique maritime compatibles avec la norme LoRaWAN. La première année est le début de conception avec la DT de capteurs (bouée côtière en milieu isolé) et relais adaptés à ces besoins. Les instruments finalisés seront pour les laboratoires et l’installation sur site dans les TAAF. La conception à proprement parlé à la DT nécessite, en sus du temps ingénieur pour la conception et la programmation et l’achat des matériaux de l’instrument, l’achat de cartes de développement Lora et relais Modbus.
Description technique
La demande à la DT porte plus particulièrement sur l’élaboration d’une bouée côtière pour des mesures multi paramètres dans les Terres Australes et Antarctiques Françaises (plus particulièrement à Kerguelen) et autonome en énergie. Elle pourra aussi bien mesurer des paramètres classiques en océanographie, que des paramètres météorologiques ou servir à récupérer des données de transpondeur d’animaux marins marqués dans le secteur (truites par exemple).
Cette bouée sera connectée en LoRa à la base de Port aux Français où l’OSUR va créer prochainement un réseau local de ce type et commencer au alentours à déployer des capteurs connectés. L’idée est qu’en plus, la bouée puisse servir de sous-relais LoRa pour étendre le réseau à travers le Golfe du Morbihan de Kerguelen (plus de 30 km à travers la baie, sachant que le protocole classique a une portée de 10 à 20 km).
Les TAAF n’ayant aucun réseau 4G et les coûts (financiers et surtout énergétiques) des liaisons satellitaires sont prohibitifs pour construire un réseau de “smart sensors” dans ces îles pour des suivis biologiques ou géophysiques à long terme. Les divers capteurs dans les îles du golf pourraient donc envoyer leurs données à cette bouée via le LoRa puis cette bouée pourrait envoyer l’ensemble des données à la base pour intégration et traitement (puis envoie en métropole par satellite et mise à disposition/visualisation des données).
Contact DT : Lionel Fichen
Contact OSUR : Guillaume Bouger