BTS Système Numériques

Option A Informatique et réseaux

Épreuve E4 : Étude d'un système numérique et d'information

Présentation du système

Gestion d’éclairage eLIGHT

Pour de nombreuses structures (supermarchés, entrepôts, open space, …), les coûts liés à l’éclairage sont souvent importants. Dans ces structures, les sources lumineuses sont trop souvent allumées en permanence et à pleine puissance, entrainant une consommation électrique maximale.

La vocation du concept eLIGHT est de fournir la juste quantité de lumière dont ont besoin les entreprises. La société eLIGHT propose à ses clients un contrat de location pour l’éclairage des locaux. Pour quantifier ce service, elle a introduit une unité : le LU (Light Unit).

Les entreprises peuvent ainsi acheter de la lumière (des LU) comme elles achètent des kWh d’électricité, des m3 de gaz, ou des forfaits pour x photocopies..

Travail demandé

Partie Professionnelle :

• Partie A : Analyse du système

Problématique : l’objectif de cette partie est d’analyser l’architecture du système et de vérifier comment certaines exigences sont satisfaites.

• Partie B : Principe d’envoi d’une commande vers un contrôleur de segment depuis le PC de contrôle/commande

Problématique : l’objectif de cette partie est d’analyser comment les modules radio RM024 sont mis en œuvre afin d’établir un réseau permettant le dialogue entre le PC de contrôle/commande et les contrôleurs de segments.

• Partie C : Scénario d’éclairage

Problématique : l’objectif de cette partie est d’étudier la base de données locale (eLightDatabaseLocale de type SQlite) stockée sur le PC de contrôle/commande. Une application située sur le PC de contrôle/commande permet d’élaborer des scénarios d’éclairage à partir du contenu de la base de données locale. Ces scénarios d’éclairage consistent à générer des commandes fixant le flux lumineux à fournir aux différents contrôleurs de segments.

• Partie D : Mise en place du « CALLBACK » SIGFOX

Problématique : caractériser, par la mesure, les signaux I2S échangés en condition de fonctionnement normal.l’objectif de cette partie est d’étudier le dialogue entre le serveur Sigfox et le serveur eLIGHT. La consommation totale sur 24 heures de chaque local doit être stockée sur le serveur de la société eLIGHT. Le PC de contrôle/commande transmet pour cela la valeur totalLU au serveur Sigfox, via le réseau Sigfox, qui la transmettra à son tour au serveur eLIGHT par le biais d’une requête http appelée « Callback ».

• Partie E : Sauvegarde de la base de données eLight

Problématique : l’objectif de cette partie est d’étudier la sauvegarde des données sur le serveur eLIGHT. La base de données MySQL installée sur le serveur eLIGHT de type Unix, permet d’enregistrer les grandeurs totalLU. Pour des questions de sécurité, les données de la base sont sauvegardées régulièrement.

• Partie F : Architecture réseau

Problématique : l’objectif de cette partie est d’étudier l’architecture réseau de la société eLIGHT. Nous traiterons le découpage en sous-réseaux de l’infrastructure de l’entreprise et l’utilisation de VLANs avec les trames 802.1q.

Partie sciences physiques :

• Partie A : Consigne DALI pour un éclairage adapté

Problématiques :
- l’objectif de cette partie est de vérifier que la consigne DALI envoyée à un spot qui éclaire une surface de 30 m2 permet un éclairage suffisant pour un poste de travail occupé par une hôtesse de caisse;
- détermination de la consigne à envoyer au spot pour obtenir un flux lumineux selon la norme NF EN 12464-1;
- vérification de la consigne d’éclairage envoyée au spot.

• Partie B : Filtrage numérique des données issues du capteur de luminosité ambiante

Problématique : la lumière ambiante peut varier rapidement (passage de nuages, ouverture d’une porte…), ce qui est susceptible de provoquer des scintillements désagréables des spots. Pour limiter ce phénomène, un système de filtrage numérique des mesures issues du capteur de luminosité (figure 6) est ajouté afin d’obtenir un temps de réponse minimal de 900 ms.

• Partie C : Transmission radiofréquence entre le PC de contrôle / commande et le contrôleur de segments des spots

Problématique : le module sans fil RM024 utilisé pour communiquer entre le PC de commande et le contrôleur de segments des spots utilise une modulation FSK (frequency shift keying) à phase continue. L’efficacité spectrale, notée η, doit impérativement être supérieure à 0,4 pour permettre l’envoi des données par étalement spectral. Si l’envoi des données par étalement spectral est possible, il doit aussi respecter les normes européennes.