Inauguration du bâtiment intelligent à énergie positive Adream situé au LAAS-CNRS

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1 DOSSIER DE PRESSE Inauguration du bâtiment intelligent à énergie positive Adream situé au LAAS-CNRS Bienvenue dans le monde cyberphysique : du virtuel au réel Conférence de Presse Mardi 3 juillet 2012 à 11h00 Laboratoire CNRS d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS-CNRS) 7 avenue du colonel Roche Toulouse cedex 4 Contacts Communication LAAS-CNRS l Anne Mauffret l T l anne.mauffret@laas.fr Communication délégation CNRS Midi-Pyrénées l Nathalie Boudet l T l nathalie.boudet@dr14.cnrs.fr 1

2 Sommaire > Inauguration du bâtiment Adream du LAAS-CNRS : bienvenue dans le monde cyberphysique, du virtuel au réel... 3 > Programme de la conférence de presse du 3/ > Biographies des intervenants... 5 > Plateformes Adream... 6 > Applications... 7 > Repères : dates et chiffres... 8 > LAAS-CNRS... 9 > Glossaire > Photos (échantillon) > Tiré à part de la Lettre du LAAS : dossier consacré au programme Adream > CNRS le journal «Projet Adream : le futur à notre porte» > Programme des journées scientifiques et livret des démonstrations Des visuels sont disponibles sur demande à la photothèque du CNRS (T phototheque@cnrs-bellevue.fr). 2

3 Inauguration du bâtiment Adream du LAAS-CNRS : bienvenue dans le monde cyberphysique, du virtuel au réel Le 4 juillet, le LAAS-CNRS inaugure le bâtiment expérimental du projet Adream (Architectures dynamiques reconfigurables pour systèmes embarqués autonomes mobiles). Unique en son genre, il est dédié à l optimisation énergétique et à l intelligence ambiante, c est-à-dire aux objets communicants de demain (véhicules, robots compagnons, mobilier, vêtement). Le LAAS-CNRS s oriente vers les systèmes cyberphysiques en intégrant les traitements du monde de l information (les mondes virtuels) et ceux du monde physique (le monde réel) avec un niveau d intégration encore jamais atteint de ses nombreux domaines technologiques et scientifiques. Il renforce sa compétence sur les capteurs, les mesures, les réseaux informatiques de nouvelles générations (diffus, sans fil, mobiles), la sécurité informatique et les robots capables de rendre de multiples services en interaction avec les humains. La vocation d Adream est d accueillir des projets de recherche en collaboration avec le monde académique et les entreprises. S élevant à 7,2 millions d euros, le projet a reçu le soutien de l Union européenne via le Feder, de l État, de la Région Midi-Pyrénées, de la communauté urbaine du Grand Toulouse et le CNRS dans le cadre du Contrat de projets État-Région Le projet architectural du bâtiment conduit par le cabinet Archea architectes comporte une façade et une terrasse photovoltaïque uniques en Europe pour la production d énergie et la recherche. Le couplage des énergies photovoltaïque et géothermique combiné à un puits canadien permet l étude et l optimisation de systèmes innovants de conversion d énergie. Le projet Adream, soutenu par des moyens technologiques inédits, englobe un vaste programme scientifique dont les différentes facettes seront détaillées durant les journées scientifiques organisées à l'occasion de la cérémonie. 3

4 Programme de la conférence de presse du 3/07 > 11H00 : Présentation du laboratoire LAAS-CNRS (Jean Arlat) et du projet Adream (Michel Diaz) > 11h20 : Energie (Bruno Estibals) Le bâtiment Adream, un outil expérimental reconfigurable pour l énergie La plateforme de caractérisation de la production d'énergie photovoltaïque > 11h40 : Robotique (Rachid Alami) > 12h00 : Buffet dans le patio du bâtiment Adream 4

5 Biographies des intervenants Jean Arlat est directeur du LAAS-CNRS. Il est directeur de recherche au CNRS dans le domaine de la sûreté de fonctionnement des systèmes informatiques et a assuré la coordination du pôle sur les systèmes informatiques critiques du LAAS depuis Il a dirigé un groupe au sein de ce pôle sur la tolérance aux fautes et la sûreté de fonctionnement informatique de 2003 à Depuis 2009, il préside le conseil scientifique du Groupement d intérêt scientifique 3SGS (Surveillance, sûreté et sécurité des grands systèmes). De 1997 à 2000, il a dirigé le laboratoire commun LIS avec Airbus, Areva TA, Astrium, EDF et Thales. De 1999 à 2005, il a présidé le groupe de travail en sûreté de fonctionnement informatique de l IFIP[3]. Jean Arlat est diplômé de l INSA de Toulouse et docteur es sciences en informatique de l INP de Toulouse. Michel Diaz est coordinateur du projet Adream. Il est directeur de recherche CNRS au LAAS-CNRS. Ses travaux portent sur la conception formelle ainsi que les architectures des réseaux et des systèmes multimédias coopératifs adaptatifs. Il a été responsable de groupes de recherche et sous-directeur du LAAS-CNRS, professeur à l Université de Delaware et chercheur à l Université de Californie à Berkeley. Il a également dirigé la Recherche coordonnée française sur le parallélisme, les réseaux et les systèmes, et présidé le Comité d experts sur les réseaux de communication. Il est membre senior de l Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), a reçu la médaille d argent de l'organisation informatique internationale IFIP (International Federation for Information Processing), est membre de la New York Academy of Sciences et listé dans le Who's Who in Science and Engineering. Contact : michel.diaz@laas.fr / T Volet robotique du projet Adream Rachid Alami est directeur de recherche CNRS au LAAS-CNRS. Il a obtenu en 1978 un diplôme d'ingénieur en informatique de l'enseeiht (Ecole nationale supérieure d'électrotechnique, d'électronique, d'informatique, d'hydraulique et des télécommunications), puis une thèse de docteur-ingénieur de l'université Paul Sabatier en 1983 et une habilitation à diriger les recherches en Il a contribué à de nombreux projets de recherche collaboratifs tant au niveau national qu'européen. Ses recherches portent sur l'autonomie décisionnelle des robots, la planification de mouvements et de tâches, la coopération multirobot et l'interaction homme-robot. Il est actuellement responsable du thème robotique du LAAS-CNRS. Contact : rachid.alami@laas.fr / T Volet énergie du projet Adream Bruno Estibals est professeur à l Université Paul Sabatier - Toulouse 3. Depuis son recrutement au LAAS-CNRS en 2004 en tant que maître de conférences, il effectue ses recherches sur la gestion et la conversion de l énergie électrique. Il est responsable du volet énergie du programme scientifique Adream. Contact : bruno.estibals@laas.fr / T

6 Plateformes Adream Plateforme conception micro et nano systèmes MEMS (mesh et ad-hoc) o Conception assistée par ordinateur (CAO) et caractérisation de microsystèmes o Logiciels microsystèmes Plateforme systèmes embarqués - Bâtiment Adream o Robots (3-5) o Stations et terminaux o Capteurs de vision (caméras) o Capteurs à traitement intégrés dans le bâtiment o Logiciels de conception o Infrastructure d accueil pour robots compagnons : décor, appartement modulable o Réseaux Plateforme photovoltaïque - Bâtiment Adream (unique en Europe) o Onduleurs o Bancs d expérimentations raccordés aux panneaux de la façade et des toits o Capteurs de divers types, possibilités d adressage physique de lieux et d objets, possibilités de mobilité avancée Capteurs traitement thermique Capteurs éclairage Capteurs de production d électricité (photovoltaïque) Capteurs de consommation d électricité par système Capteurs d environnement (météo, températures ) o Production d énergie o Stockage d énergie o Gestion optimisée intégrée Bâtiment intelligent o Câblage totalement accessible modulaire (à la demande) o Support de modifications des décors d expérimentations : grill mobile pour fixation caméras, luminaires o Infrastructure réseaux et métrologie (filaire et sans fil) o Centrale de supervision de l état des plateformes o Grand écrans pour le suivi des expérimentations Installations liées à l énergie Toiture et façade photovoltaïques : 100 kwc Panneaux photovoltaïques intégrés au bâtiment (unique en France) o Toit terrasse équipé de panneaux solaires inclinables o Toit terrasse équipé de panneaux solaires fixes inclinés de 10 et d une station météo o Mur façade orienté sud divisé en bi-verre et tri-verre Galerie tampon avec circuit d air maintenant la température des cellules PV à 25 C 3 pompes à chaleur géothermique, 18 sondes géothermiques de 100 m de profondeur Echangeur sur puits canadiens 6

7 Applications Systèmes embarqués autonome mobiles (sans fil) : conduite, supervision et diagnostic dans les domaines de l aéronautique, de l espace, des transports, de l environnement Santé Domotique médicale : assistance aux personnes âgées ou handicapées, maintien à domicile (détection de chutes, analyse d activités) Prévention des accidents Vêtements intelligents à usage médical Réalité augmentée (enrichissement action, perception) Gestion sécurisée des données médicales (dossier médical) et génétiques (épidémiologie) Habitat intelligent Confort thermique Sécurisation des biens et des personnes Economie d énergie Lieux de vie et de travail intelligents Robots compagnons de l homme Robots équipiers de l homme en milieu industriel Vidéo-surveillance pour la détection et la reconnaissance d activités humaines Environnement, énergies renouvelables Réseaux électriques du futur (smart grid) Compteurs électriques intelligents Industrie photovoltaïque (systèmes intelligents d'intégration, du panneau solaire au système local en passant par l'intégration dans le bâtiment et le stockage de l'électricité) Gestion et conversion de l'énergie Internet des objets (objets communicants intelligents, communication nomade) Télécommunication mobile Déploiement de services interactifs sur des appareils mobiles portés par l homme (smartphone) : réseaux de capteurs dans des lieux publics (centre commercial, rue, hôpital ). Aide à la navigation, localisation, diffusion d informations géolocalisées Gestion sécurisée des données personnelles ou partagées : sécurité des interactions dans le cyberespace, protection des données de localisation des personnes (géolocalisation) Milieu industriel, sites sensibles Vidéo-surveillance pour la sécurisation de sites sensibles Robotique d intervention en milieu hostile : exploration, recherche et sauvetage (search and rescue) Sécurité civile : instrumentation, test, surveillance en environnement industriel Aide à l évacuation des personnes Usine virtuelle du futur Transports Surveillance des systèmes de transport (prévention des dangers, gestion du trafic) Contexte mobilité ubiquitaire (mobiquitaire) : co-voiturage dynamique, calcul d'itinéraires multimodaux en temps réel et réseau social mobile dans le respect de la vie privée 7

8 Repères : dates et chiffres Dates clés : Dossier FEDER : Début du chantier :... juin 2010 Livraison du bâtiment :... décembre 2011 Occupation par les chercheurs, ingénieurs et techniciens :... mars 2012 Architecte : Alain Bayle, Cabinet Archea architectes Superficie : m² Salle expérimentale modulaire évolutive m² Plateau technique : m² Bureaux : m² Panneaux photovoltaïques : m² Budget (HT) euros Financement Contrat de projets Etat-Région Coûts Union européenne (45%) euros Région Midi-Pyrénées (35 %) euros Communauté urbaine du Grand Toulouse (14%) euros CNRS (7%) euros Extension de bâtiments euros Equipements euros Plateforme conception microsystèmes MEMS euros Plateforme Réseaux euros Plateforme Systèmes embarqués euros Bâtiment instrumenté euros 8

9 Le LAAS-CNRS Le LAAS (laboratoire d analyse et d architecture des systèmes) est l un des plus grands laboratoires de recherche du CNRS. Il est rattaché à l Institut des sciences de l information et de leurs interactions (INS2I) et à l Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes (INSIS) du CNRS. Il est associé à l Université de Toulouse. Chiffres (02/07/2010) 633 personnes dont plus de 500 chercheurs (CNRS, enseignants-chercheurs, post-doctorants, doctorants) 22 équipes de recherche Budget opérationnel 2012 : 16 millions d euros Production scientifique : plus de 700 publications par an Formation par la recherche : 55 thèses par an Des recherches dans les STIC Le laboratoire mène des recherches en sciences et technologies de l information, de la communication et des systèmes au sein de 8 thèmes répartis dans 4 domaines : systèmes informatiques et réseaux, robotique et intelligence artificielle, automatique et optimisation, micro et nano systèmes. Systèmes informatiques et réseaux Les recherches portent sur la vérification des systèmes, les systèmes informatiques résilients et sûrs de fonctionnement, les architectures et protocoles de communication, les réseaux à qualité de service et leur métrologie. o Thème Informatique critique o Thème Réseaux et communications Robotique et intelligence artificielle Les recherches développent des fonctions sensorimotrices, de perception, d interprétation, d apprentissage, de décision et d action. Ces fonctions sont intégrées dans des architectures cognitives. Sont étudiés la planification du mouvement humanoïde et moléculaire, l interaction humain-machine, la robotique extérieure et aérienne et les systèmes multi-robots. o Thème robotique Automatique et optimisation Les recherches portent sur les systèmes non linéaires, le contrôle robuste et adaptatif, le filtrage et le traitement du signal, la qualité de service, le diagnostic, l optimisation mathématique, la planification de production. Thème Décision et optimisation Micro et nano systèmes Les recherchent portent sur leur modélisation, leur conception, les technologies pour la transmission de l information et la communication, la gestion l énergie électrique, la chimie et les sciences du vivant. o Thème Gestion de l'énergie o Thème Hyperfréquences et optique : de l électromagnétisme aux systèmes o Thème Nanoingénierie et integration o Thème Micronanobiotechnologies Le LAAS développe deux axes structurants interdisciplinaires : les systèmes cyberphysiques avec le projet Adream et les interactions avec le vivant (biologie, santé) avec le projet Alive. 9

10 De puissants moyens technologiques au service de la recherche Les recherches menées au LAAS requièrent de puissants moyens expérimentaux et technologiques. Ces ressources sont mutualisées autour de 8 plates-formes technologiques dont celles associées au programme Adream et à son futur bâtiment intelligent et photovoltaïque. Centrale de technologie RTB1 pour les micro et nanotechnologies Cette plateforme, intégrée au réseau national RTB, bénéficie d une salle blanche2 de 1500 m² de classes et 100 depuis o Plateforme caractérisation / Interactions avec le vivant 800 m² pour la caractérisation de composants et de micro-nano systèmes dans les domaines électrique, des microondes, optique et pour la chimie et la biologie. Pour l axe transdisciplinaire d interactions avec le vivant, le LAAS va développer une plateforme de 400 m². Il participe activement à l ITAV avec la plateforme nanobiotechnologies. o Plateforme conception de micro et nano systèmes Cette plateforme permet de concevoir et simuler le comportement de semi-conducteurs et de micro et nano systèmes dans les domaines mécanique, chimique, électromagnétique, thermique... aux échelles nanométrique, micrométrique et millimétrique. o Plateforme robotique Cette plateforme est composée d une dizaine de robots autonomes (humanoïde, compagnon, d'assistance, d'extérieur terrestre et aérien). S y ajoutera une nouvelle flotte de robots communicants au sein du futur bâtiment Adream. o Plateforme réseaux Cette plateforme permet d expérimenter et valider les architectures protocolaires et les mécanismes réseaux issus de la recherche. Elle permet des expérimentations dans un environnement réel multi technologies, multi domaines et supervisé, ainsi que dans un environnement émulé. o Plateforme systèmes embarqués, qui désigne un système électronique et informatique autonome intégré dans un environnement donné, par exemple un bâtiment comme le bâtiment Adream, un avion ou un smartphone o Bâtiment Adream, outil expérimental reconfigurable pour l énergie o Plateforme photovoltaïque : Cette plateforme est dédiée à la gestion et production de l énergie photovoltaïque. Une tradition d innovation et de partenariat avec l industrie Le LAAS a tissé un réseau de partenariat dans de nombreux domaines d applications : aéronautique, spatial, systèmes embarqués, transport, réseaux, chimie, santé, environnement, énergie, défense, services. Le label institut Carnot acquis en 2006, souligne la qualité et la pertinence de ces travaux relativement aux enjeux socio-économiques. La recherche partenariale a pris la forme originale des «laboratoires communs rechercheindustrie», concept inventé au LAAS en Cette relation privilégiée avec les industriels, grands groupes ou PME, s est traduite par un «club des affiliés» qui rassemble plus de 70 entreprises. 1 Réseau de sept centrales de technologies du programme national «Recherche technologique de base». 2 Salle répondant à des conditions d'hygiène précises (nombre de particules de poussière par mètre cube, température, humidité ) 3 Mirgas (Mixed Research Group on Automotive Systems) entre Renault-Bendix (aujourd hui Continental Automotive) et le CNRS (LAAS, LEEI et IMFT) sur l'automobile 10

11 Glossaire Actionneur Placés dans un système automatisé, les actionneurs permettent de transformer les ordres reçus en une action ou un phénomène physique (déplacement, dégagement de chaleur, émission de lumière...). Architecture de réseau informatique Une architecture de réseau est un édifice fonctionnel composé d'équipements de transmission, de logiciels et de protocoles de communication, ainsi que d'une d'infrastructure filaire ou radioélectrique permettant la transmission des données entre les différents équipements. Capteur Un capteur est un dispositif technique ou un organe biologique qui détecte, ou capte, un signal, une propriété physique ou un composé chimique. Un capteur électronique peut être un dispositif qui détecte la présence ou l'absence de quelque chose, par exemple un capteur PIR est capable de contrôler l'éclairage de sécurité. D'autres types de capteurs peuvent être utilisés pour mesurer les paramètres tels que la lumière ou, dans le cas d'un micro, pour transformer les sons audibles en un signal électrique qui peut ensuite être utilisé pour piloter les enceintes. Cellule photovoltaïque Une cellule photovoltaïque est un composant électronique qui, exposé à la lumière (photons), génère de l électricité. Les plus répandues sont constituées de semi-conducteurs, principalement à base de silicium. Elles peuvent être réunies dans des modules solaires photovoltaïques ou panneaux solaires, selon la puissance recherchée. Internet des objets ou IdO (source CE) L IdO se compose d une série de nouveaux systèmes indépendants fonctionnant avec leurs propres infrastructures qui reposent en partie sur les infrastructures existantes de l internet. L IdO peut être mis en relation avec des services. Il couvre trois types de communication qui peuvent être établies dans des zones restreintes («intranet des objets») ou publiques («internet des objets») : d objet à personne; d objet à objet; de machine à machine (M2M). L IdO couvre actuellement plusieurs applications telles que: les téléphones portables munis d une connexion internet et d un appareil photo; les numéros de série uniques ou les codes-barres pour les produits pharmaceutiques; les compteurs électriques «intelligents» qui donnent un compte-rendu de la consommation en temps réel; les «objets intelligents» dans le secteur de la logistique (efreight), l industrie manufacturière ou la vente au détail. MEMS ou microsystèmes électromécaniques Un microsystème électromécanique comprend un ou plusieurs éléments mécaniques, utilisant l'électricité comme source d'énergie, en vue de réaliser une fonction de capteur et/ou d'actionneur avec au moins une structure présentant des dimensions micrométriques. La fonction du système est en partie assurée par la forme de cette structure. Le terme systèmes micro électromécaniques est la version française de l'acronyme anglais MEMS (Microelectromechanical systems). Issus de la micro-électronique, les MEMS sont fabriqués par les entreprises de micro technologies. Ils sont utilisés dans des domaines aussi variés que l'automobile, l'aéronautique, la médecine, la biologie ou les télécommunications. 11

12 RFID La radio identification désignée couramment par le sigle RFID (Radio Frequency IDentification) est une méthode pour caractériser et récupérer des données à distance en utilisant des marqueurs appelés radio étiquettes (RFID tag ou RFID transponder). Réseau informatique Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un graphe, on appelle nœud l'extrémité d'une ou de plusieurs connexions (un ordinateur, un routeur, un concentrateur, un commutateur). Indépendamment de la technologie sous-jacente, on porte généralement une vue matricielle sur ce qu'est un réseau. De façon verticale, un réseau est une strate de plusieurs couches : les infrastructures matérielles ou physiques, les fonctions de routage et de transport (contrôle et signalisation), les services rendus à l'utilisateur et les applications. De façon horizontale, on utilise souvent un découpage géographique : réseaux locaux, réseaux d'accès et réseaux d'interconnexion (réseaux de cœur). Smart grid (source Wikipédia) Le smart grid désigne un réseau de distribution d'électricité «intelligent» utilisant des technologies informatiques de manière à optimiser la production, la distribution, la consommation ainsi que de mieux mettre en relation l'offre et la demande entre les producteurs et les consommateurs d'électricité. L'apport des technologies informatiques devrait permettre d'économiser l'énergie, sécuriser le réseau et en réduire les coûts. C'est aussi une réponse à la nécessité de diminuer les émissions de gaz à effet de serre pour lutter contre le dérèglement climatique. Smartphone ou téléphone intelligent Téléphone mobile disposant aussi des fonctions d'un PDA (assistant personnel). Il peut aussi fournir les fonctionnalités d'agenda/calendrier, de navigation web, de consultation de courrier électronique, de messagerie instantanée, de GPS Systèmes cyberphysiques Systèmes autonomes de perception, d analyse et de commande des mondes physiques (le monde réel) par des traitements informationnels adaptatifs distribués (les mondes virtuels). Systèmes embarqués (ou enfouis) Un système embarqué est un système électronique et informatique autonome dédié à une tâche précise. Ses ressources disponibles sont généralement limitées dans l espace (taille limitée) et d un point de vue énergétique (consommation restreinte). Le terme désigne aussi bien le matériel que le logiciel utilisé. Les domaines dans lesquels on les trouve sont de plus en plus nombreux : transport (automobile, aéronautique), spatial (satellite artificiel), télécommunication (téléphonie, portable), électroménager (four à micro-ondes), impression (imprimante multifonctions), informatique (disque dur), multimédia (console de jeux vidéo, PDA)... Wc Watt-crête, unité de mesure, pour caractériser la production d électricité des matériaux photovoltaïques 12

13 Photos Cyril Frésillon / photothèque CNRS 13