Project ASAC - Serres Connectées @ Polytech

Document created by ProjetCollectif PolytechGrenoble on Mar 1, 2018
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            Dans le cadre des projets collectifs au sein de Polytech Grenoble, une équipe de neuf étudiants travaillent sur un projet collectif baptisé Serres Connectées.  (rubrique équipe)

                Le projet Serres Connectées s’inscrit dans un cadre de développement durable et de hausse de rendement. L’exploitation agricole Les Jardins du Coteau nécessite la mise en place d’un réseau de capteurs afin de récolter des informations sur ses serres. Cette dernière se trouve à Saint-Cassien commune voisine de Grenoble dans le pays Voironnais. Cette exploitation étant biologique, la culture maraîchère est plus compliquée qu’une agriculture industrielle et intensive. N’ayant pas recours à des produits chimiques de synthèse, les conditions dans lesquelles évoluent les cultures sont encore plus importantes. De plus, cette ferme présente un sol favorisant la circulation rapide de l’eau et nécessite donc une surveillance permanente du taux d’humidité. Aussi, les cultures ont besoin de certaines températures et humidités dans l’air pour se développer et c’est pourquoi ces paramètres sont nécessaires.

La mission est donc d'équiper les serres de l’exploitation de capteurs de température et d’humidité. Afin de simplifier et centraliser leur consultation, un envoi vers le domicile de l’exploitant sera mis en place. En effet, différentes cartes seront placées à plusieurs endroits dans les serres et un hub central recueillera les données émises.

                Pour finir, plusieurs articles seront publiés, afin d'exposer les différentes contraintes apportées par le projet.

 

 

Équipe :

 

                Deux filières différentes ; Informatique Électronique des Systèmes Embarqués (IESE) et Matériaux (MAT). Leurs compétences sont donc complémentaires au sein de ce projet. En ce qui concerne les rôles, les MAT s’occuperont du boîtier tandis que les IESE feront la partie électronique et informatique du projet.

 

  •     Charles Blanchard        (IESE 3ème années)
  •     Justin Ruaux                 (IESE 3ème années)
  •     Théo Guiguitant            (IESE 3ème années)
  •     Johann Raillard             (MAT  3ème années)
  •     Damien Massardier       (MAT  3ème années)
  •     Nicolas Kieger               (IESE 4ème années)
  •     Corentin Derey              (IESE 4ème années)
  •     Sami Guehis                  (MAT  4ème années)
  •     Justine Dobies               (MAT  4ème années)

 

Exposition de problème :

 

            La ferme Les Jardins du Coteau est dirigée par Mme Hibon, son mari Vincent Hibbon,   salarié chez E2V Semiconductors, a soumis un cahier des charges définissant les besoins du projet.

            Présentation fournie par Vincent Hibon :

 

                Une culture en plein champ est soumise aux aléas de la météo. Le principe d’une serre est de « climatiser » une culture. C'est-à-dire, de gérer le climat de celle-ci : température, humidité ambiante, humidité du sol.

                Cependant, le principe de « l’effet de serre » entraîne des excès dans les conditions ainsi créées. Par exemple, la température dans une serre mal gérée peut monter au-delà des 60°C, bien au-delà de la température acceptable par une plante, et l’humidité dégagée par un ensemble de plantes doit être évacuée de la serre, sous peine de développement de maladies (la température élevée ajoutée à de l’humidité est fortement propice au développement des maladies, bactéries, etc…)

                De même il est indispensable de bien protéger les cultures des températures trop basses, et ce, en fermant les serres au bon moment pour les nuits fraîches. La gestion de la température peut être réalisée en pratiquant de l’aspersion des cultures (courte durée).

                La gestion de l’humidité ambiante est gérée grâce à des ouvertures dans la serre, principalement latérales et aux extrémités (qui permettent aussi de faire baisser la température).

                L’humidité du sol est importante à connaître pour limiter au juste nécessaire l’apport d’eau dans la serre et sur le sol. Ceci pour limiter la consommation d’eau, mais aussi éviter le développement de maladies sur les plantes.

                Sa mesure est d’autant plus importante que beaucoup de cultures sous serre sont disposées sous « paillage », un dispositif permettant de limiter l’enherbement indésirable. Ce dispositif est souvent réalisé par occultation du sol sous des bâches plastiques réutilisables.

                Il est à noter qu’une serre est en culture 10 mois de l’année environ, y compris pendant les mois hivernaux. Des cumuls de neige à l’extérieur peuvent en obstruer les entrées … alors même que la saison peut nécessiter des arrosages (par ex. durant les belles journées hivernales de février). Une télémétrie de ces informations permettrait une gestion tout au long de l’année.

 

                Cahier des charges :                                     

 

Comme dit précédemment, le but du projet est d'équiper les serres de capteurs de température et d’humidité afin de connaître à tout moment et rapidement le climat au sein de la serre. Afin de faciliter leur consultation, les données devront être accessibles depuis l’habitation de la ferme.

 

Des contraintes sont imposées comme l’absence, dans les serres, de réseau électrique et bien évidemment de réseau internet. De plus, il ne peut y avoir de câble entre les serres et la maison. La communication des données se fera donc sans fil.

 

Pour finir, le boîtier contenant les cartes et différents capteurs doit être résistant à l’eau et l’humidité, mais il doit aussi ne pas gêner le passage d’engins ou être abîmé par ces derniers. Bien évidemment, il ne doit pas gêner l’activité humaine.

 

La gamme de température de fonctionnement est d’environ [-10°C, 80°C]. La plage de fonctionnement des composants devra donc être analysée.

 

Concernant la précision, une précision de 1°C en température sera suffisante, tandis qu’une précision de ±5% en humidité suffira également.

 

                Les mesures prises doivent permettre de suivre les données de façon régulière et continue, de jour comme de nuit.

                Une transmission des données suivantes vers l’ordinateur central de la ferme sera réalisée :

- Température ambiante

- Humidité ambiante

- Humidité du sol.

- Périodicité : 1 mesure toutes les 10 minutes minimum.

                Cette mesure doit être réalisée sur au minimum 2 points par serre (3 est mieux) et sur un maximum de 7 serres.

                Un dispositif supplémentaire « portatif » serait un plus pour permettre, au besoin, d’aller vérifier les paramètres d’une culture ou d’un lieu particulier.

 

Rester attentif, un état d’avancement du projet sera publié prochainement

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