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Accueil > Mise en œuvre d’un système IoT LoRaWAN

publié le 20 avr 2022 par Jean-François SERREAU [1]

 la technologie LoRaWAN [2]

Contenu principal

Description

Description

Cette publication fait suite à celle publiée en avril 2019 (Caractérisation des procédés de modulation et de démodulation LoRa) où il était question de caractériser sur les plans tout à la fois conceptuel et expérimental, la technologie LoRa.
Désormais, il s’agit de poursuivre l’investigation au travers d’un volet applicatif permettant de mettre en œuvre un réseau de capteurs connectés, élaboré à partir du système didactique Did@LoRaWAN [3].

Intention pédagogique

Après une présentation des différents éléments du système, on propose des activités de Travaux Dirigés consistant à étudier la documentation des différents capteurs de la carte End Device afin que les étudiants soient en mesure de programmer le microcontrôleur qui les pilote.

Les programmes (langage C) permettant successivement d’acquérir les grandeurs électriques délivrées par les capteurs puis de transmettre les valeurs des paramètres physiques associés aux capteurs à une passerelle LoRa sont intégralement donnés, mais non étudiés.

Les activités pédagogiques associées à la phase de programmation ne sont donc pas prévues, mais rendues possibles de par la présence des programmes source.

Enfin, les relevés de mesures (oscillogrammes et analyse spectrale du signal radio) sont fournis également.

Sommaire

  • Travaux dirigés :

On propose ici des activités pour chacun des capteurs équipant la carte End Device, ainsi qu’une activité complémentaire portant sur l’étude de l’étage Radio-Fréquences.

  • Travaux Pratiques

Nous proposons deux activités de Travaux Pratiques distinctes :

  • TP Prise en mains du système Did@LoRaWAN :

Ce TP a pour objet de montrer le transit des informations, depuis le paramètre physique à transmettre jusqu’à l’affichage des tableaux de bord sur le terminal de supervision, illustrant ainsi le concept d’internet des objets.

  • TP Balance connectée :

Ce TP a pour objet de montrer comment il est possible, dans une pédagogie de projet, par exemple, d’ajouter un capteur à la carte End Device, pour réaliser une application IoT. Ainsi, nous proposons de réaliser, à partir d’une carte End Device et de la baie Did@LoRaWAN, une balance connectée.

Savoirs, compétences et CI
Compétences visées: 
  • Référentiels par compétences [4]
    • BTS [5]
      • BTS Systèmes Numériques [6]
        • C3. Concevoir [7]
        • C4. Réaliser [8]
        • C5. Installer [9]
        • C6. Exploiter [10]
Savoirs associés: 
  • Référentiels par savoirs [11]
    • BTS [12]
      • BTS Systèmes Numériques [13]
        • S4. Développement logiciel [14]
          • S4.4. Programmation procédurale [15]
          • S4.7. Langages de programmation [16]
          • S4.9.Qualité logicielle [17]
        • S5. Solutions constructives des systèmes d'information [18]
          • S5.1. Architecture matérielle du traitement de l'information [19]
          • S5.2. Traitement logiciel des E/S [20]
          • S5.3. Structures matérielles des E/S [21]
        • S7. Réseaux, télécommunications et modes de transmission [22]
          • S7.1. Concepts fondamentaux de la transmission [23]
          • S7.2. Concepts fondamentaux des réseaux [24]
          • S7.3. Protocoles de bas niveau [25]
          • S7.4. Transmission sans fil [26]
        • S8. Tests et validation [27]
          • S8.1 Instruments de mesure [28]
          • S8.2 Modes opératoires [29]
          • S8.3 Caractéristiques des signaux [30]
Fichiers et liens
Icône PDF Le système Did@LoRaWAN [31]
Icône paquet Présentation du système Did@LoRaWAN [32]
Icône paquet Travaux Dirigés [33]
Icône paquet Activités de TPs [34]
Icône paquet Fichiers sources en C [35]
Contenus associés : 
Caractérisation des procédés de modulation et de démodulation LoRa [36]
Réseau LoRa [36]
Présentation générale de la technologie de l’internet des objets LoRa d’un point de vue théorique dans un premier temps puis de façon expérimentale
Ressource pédagogique
Cours / présentation [37]
Méthodologie [38]
Travaux pratiques [39]
Auteur(s): 
RIBIERRE Michel [40]
Déployer une infrastructure LoraWan avec TTN [41]
Structure à réaliser [41]
Un guide pour déployer à faible coût une infrastructure LORAWAN construite autour du service IOT gratuit et communautaire de chez TTN;
Ressource pédagogique
Cours / présentation [37]
Guide [42]
Méthodologie [38]
Mini-projet [43]
Travaux pratiques [39]
Auteur(s): 
CANTALOUBE Jérome [44]
Géolocalisation dans un réseau LoRaWAN [45]
Eléments d’un réseau LoRaWAN pour la géolocalisation [45]
Cette ressource présente une approche exploitant un filtre de Kalman étendu afin de géolocaliser des objets dans réseau de type Low Range Wide Area Networks (LoRaWAN)
Ressource pédagogique
Cours / présentation [37]
Auteur(s): 
BAKKALI Wafae [46]
LALAM Massinissa [47]
LESTABLE Thierry [48]
KIEFFER Michel [49]
Réseaux très basse consommation, longue portée, bas débit, l’exemple de LoRaWAN [50]
Réseaux très basse consommation, longue portée, bas débit, l’exemple de LoRaWAN [50]
Cette ressource présente les réseaux très basse consommation, longue portée et bas débit, en détaillant LoRaWAN. Elle est la première d’un dossier comportant quatre volets
Ressource pédagogique
Cours / présentation [37]
Auteur(s): 
JUTON Anthony [51]

URL source (modified on 21/04/2022 - 10:29):https://sti.eduscol.education.fr/ressources_pedagogiques/mise-en-oeuvre-dun-systeme-iot-lorawan

Liens
[1] https://sti.eduscol.education.fr/utilisateurs/jean-francois-serreau?node=14468 [2] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/ressources/pedagogiques/14468/14468-paste-1650360456.png [3] http://www.didalab-didactique.fr/site/materiel/FR-categorie-43-produit-1445.html [4] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-competences/referentiels-par-competences [5] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences/bts [6] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bts/bts-systemes-numeriques [7] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bts-bts-systemes-numeriques/c3-concevoir [8] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bts-bts-systemes-numeriques/c4-realiser [9] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bts-bts-systemes-numeriques/c5-installer [10] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bts-bts-systemes-numeriques/c6-exploiter [11] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-savoirs [12] https://sti.eduscol.education.fr/r-f-rentiel-savoirs/bts [13] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/bts-systemes-numeriques [14] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s4-developpement-logiciel [15] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s44-programmation-procedurale [16] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s47-langages-de-programmation [17] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s49qualite-logicielle [18] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s5-solutions-constructives-des-systemes-dinformation [19] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s51-architecture-materielle-du-traitement-de-linformation [20] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s52-traitement-logiciel-des-es [21] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s53-structures-materielles-des-es [22] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s7-reseaux-telecommunications-et-modes-de-transmission [23] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s71-concepts-fondamentaux-de-la-transmission [24] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s72-concepts-fondamentaux-des-reseaux [25] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s73-protocoles-de-bas-niveau [26] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s74-transmission-sans-fil [27] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s8-tests-et-validation [28] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s81-instruments-de-mesure [29] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s82-modes-operatoires [30] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-savoirs/s83-caracteristiques-des-signaux [31] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/14468/14468-le-systeme-didlorawan.pdf [32] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/14468/14468-presentation-du-systeme-didlorawan.zip [33] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/14468/14468-travaux-diriges.zip [34] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/14468/14468-activites-de-tps.zip [35] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/14468/14468-fichiers-sources-en.zip [36] https://sti.eduscol.education.fr/ressources_pedagogiques/caracterisation-des-procedes-de-modulation-et-de-demodulation-lora [37] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/cours-presentation [38] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/methodologie [39] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/travaux-pratiques [40] https://sti.eduscol.education.fr/personne/ribierre-michel [41] https://sti.eduscol.education.fr/ressources_pedagogiques/deployer-une-infrastructure-lorawan-avec-ttn [42] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/guide [43] https://sti.eduscol.education.fr/lom-types-pedagogiques/mini-projet [44] https://sti.eduscol.education.fr/personne/cantaloube-jerome [45] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/ressources_pedagogiques/geolocalisation-dans-un-reseau-lorawan [46] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/bakkali-wafae [47] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/lalam-massinissa [48] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/lestable-thierry [49] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/kieffer-michel [50] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/ressources_pedagogiques/reseau-tres-basse-consommation-longue-portee-bas-debit-exemple-lorawan [51] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/juton-anthony