Pluvi-Tech - Système automatisé de récupération d eau de pluie pour utilisation domestique extérieure

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1 Pluvi-Tech - Système automatisé de récupération d eau de pluie pour utilisation domestique extérieure Rapport de projet version final présenté à Robert Bergevin et Éric Poulin par Équipe 01 Buffet Cup matricule nom signature Philippe Gingras Soufiane Benrqiq Francis Rivard Mohamed Aziz Acheche Benoit Carrier Raphaël Gagné Université Laval 26 Avril 2013

2 Historique des versions version date description 5 février 2013 création du document 0 11 février 2013 Rapport mars 2013 Rapport mars 2013 Rapport Avril 2013 Rapport final

3 Table des matières Table des figures Liste des tableaux iv v 1 Introduction 1 2 Description 2 3 Besoins et objectifs Analyse des besoins Captation et stockage Automatisation Entretien Autres considérations Hiérarchisation des objectifs Cahier des charges Captation et stockage de l eau Sécurité du réservoir Capacité du réservoir Espace occupé par le réservoir Entretien Distribution de l eau Taux d humidité et distribution Ergonomie du système Système de commande Facilité de programmation Autonomie de l interface à distance Surface de l appareil de commande principal Surface de l appareil de commande à distance Système de relais Coûts Coûts d implantation i

4 TABLE DES MATIÈRES ii Coûts de maintenance Fiabilité Probabilité de défaillance Gestion de données et communication Sécurité et confidentialité Capacité de stockage Vitesse de communication Conceptualisation et analyse de faisabilité Diagramme fonctionnel Élaboration des concepts de solution Automatisation du système Critères de faisabilité Concepts Interface locale Critères de faisabilité Concepts Interface à distance Critères de faisabilité Concepts Distribution Critères de faisabilité Concepts Captation et stockage Critère et faisabilité Concepts Archivage des données Critères de faisabilité Concepts Transfert des données Critères de faisabilité Concepts Sécurité des données Critères de faisabilité Concepts Étude Préliminaire Plan d étude Stratégie d élaboration des solutions globales Évaluation des solutions globales Évaluation de la solution Captation et stockage Système de distribution

5 TABLE DES MATIÈRES iii Système de commande Transfert des données Sécurité des données Archivage des données Fiabilité Coûts Évaluation de la solution Captation et stockage Système de distribution Système de commande Transfert des données Sécurité des données Archivage des données Fiabilité Coûts Évaluation de la solution Captation et stockage Système de distribution Système de commande transfert des données Sécurité des données Archivage des données Fiabilité Coûts Concept Retenu Matrice décisionnelle Analyse de la matrice décisionnelle Présentation du concept retenu Spécifications du concept retenu Conclusion Bibliographie 57

6 Table des figures 3.1 Hiérarchisation des objectifs Maison de la qualité Diagramme fonctionnel iv

7 Liste des tableaux 4.1 Barème de sécurité du réservoir Barème d entretien Barème taux d humidité et distribution Barème Ergonomie et Sécurité Barème de facilité de programation Barème de probabilité de défaillance Barème de sécurité Barème de la vitesse de communication Synthèse du cahier des charges Analyse de faisabilité pour l automatisation Concepts de l interface locale Analyse de faisabilité pour l interface à distance Analyse de faisabilité distribution Analyse de faisabilité pour le stockage de l eau Analyse de faisabilité pour l archivage des données Analyse de faisabilité pour le transfert des données Analyse de faisabilité pour la sécurité des données Plan d étude pour la captation et le stockage de l eau Plan d étude pour la distribution de l eau Plan d étude pour le système de commande Plan d étude les coûts Plan d étude pour la fiabilité Plan d étude pour la gestion de données et communication Résumé des solutions globales Synthèse de l étude préliminaire Matrice décisionnelle v

8 Chapitre 1 Introduction Aujourd hui, l eau est devenue une ressource naturelle rare, chère et convoitée. Changer son mode de consommation est donc un besoin qui est de plus en plus dans l esprit des Québécois. Au Québec, la récupération de l eau de pluie est une démarche éco-citoyenne dans la grande majorité des cas. Par ailleurs, l approvisionnement en eau potable n est pas une source d inquiétude dans la Province. Pourquoi alors se donner la peine de récupérer votre eau de pluie? Tout simplement parce que l eau de qualité est une ressource épuisable. Dans cet optique, la compagnie Pluvi-Tech a mandaté la firme d ingénieur Buffet Cup dans le but de produire la conception préliminaire d un système de récupération de l eau de pluie automatisé. Ce rapport fourni d abord une description en profondeur du projet, les besoins du client, les objectifs à atteindre, un cahier des charges élaborant les différents concepts potentiels, les analyses de faisabilités ainsi que les détails du concept retenu. 1

9 Chapitre 2 Description Le système doit contenir certaines fonctionnalités qui ne sont pas présentes dans les systèmes déjà existants. Il doit être automatisé pour avoir un système d arrosage ponctuel qui prend en compte la météo et le niveau de l eau du réservoir et être capable de capter 25% de l eau pluie qui tombe à chaque mois. Pluvi-Tech doit aussi être conçu pour s adapter à la maison unifamiliale moyenne de la région de Québec et avoir une période d opération allant du mois de mai au mois de septembre. 2

10 Chapitre 3 Besoins et objectifs 3.1 Analyse des besoins Captation et stockage La captation de l eau doit être faite à partir des gouttières de la maison avec un approvisionnement d appoint via l aqueduc municipal au cas où l eau de pluie ne serait pas suffisante. Ensuite, le système a besoin d un réservoir qui puisse stocker au moins le quart de l eau de pluie captée durant un mois sans qu il occupe beaucoup d espace. De plus, il doit pouvoir subvenir aux besoins d arrosage régulier sans approvisionnement d appoint via l aqueduc de la municipalité durant cette période Automatisation Le système doit disposer d une interface qui permet de le configurer, de le programmer, d afficher son état actuel et qui permet aussi de passer du contrôle automatique au contrôle manuel de l arrosage et vis versa. De plus, l archivage des données se veut être automatique pour une période de 5 ans ou plus. Des rapports de consommation d eau doivent être fournis quotidiennement. Lors d une panne électrique, l activité du système de contrôle et de l accès à distance doit être maintenue pour au moins 20 minutes. Ceci dans le but de redémarrer le système automatiquement en cas de panne courte ou pour que les équipement du système cessent de fonctionner de manière sécuritaire lors d une interruption prolongée Entretien Pour éviter au client des opérations d entretien coûteuses certaines opérations doivent être facilitées telles que l installation du système, la mise en route au début de la saison ainsi que l arrêt pour l hiver. Par ailleurs, il faut limiter le nombre de pièces et favoriser la disponibilité des pièces de rechange dans notre choix. 3

11 CHAPITRE 3. BESOINS ET OBJECTIFS Autres considérations Il faut aussi prendre en considération les impacts visuels et sonores, la fiabilité, la robustesse, la performance et le coût du système. Celui-ci doit être discret et silencieux d où le besoin d équipement qui fait peu de bruit, est fiable et robuste. Donc, le système se doit d être performant et doit par conséquent récupérer le plus d eau possible sans qu il y ait de pertes tout en restant économique. 3.2 Hiérarchisation des objectifs La hiérarchisation des objectifs est divisé en six objectifs principaux dans l organigramme 3.1. Les trois premiers objectifs sont ceux qui sont nécessaire au bon fonctionnement du système automatisé de récupération de l eau de pluie. Pour ce qui est des trois autres objectifs, ce sont ceux qui sont liés à l optimisation du système en ce qui concerne respectivement sa facilité d entretien, son coût et ses performances.

12 CHAPITRE 3. BESOINS ET OBJECTIFS 5 Figure 3.1 Hiérarchisation des objectifs

13 Chapitre 4 Cahier des charges 4.1 Captation et stockage de l eau Cette section est cruciale pour un bon fonctionnement du système. Partie qui se veut physique, qui est nécessaire à l optimisation de la récolte d eau et son stockage. Pour cette raison, la pondération de cette section est de 20% Sécurité du réservoir Il est important d avoir un réservoir sécuritaire afin d éviter tout accident pouvant y être relié, tel que la noyade, les dégâts d eau, etc. Ce sous-critère se fait attribuer une note de 6%. Une note de 0 signifie une sécurité douteuse. Par exemple un bassin ouvert à l extérieur sans système pour gérer les débordements. Au contraire, la note maximale est attribuée à un réservoir sous terre, avec un système purement mécanique qui gère les débordements en cas de défaillance du système ou tout autre raison. Le barème est donc celui du tableau 4.1. Note attribuée Description [0,75-1] Excellente sécurité [0,50-0,75] Bonne sécurité [0,25-0,50] Moyenne sécurité [0-0,25] Faible sécurité Table 4.1 Barème de sécurité du réservoir Capacité du réservoir La capacité maximale d eau que peut contenir le réservoir est évaluée en tenant compte à la fois des précipitations moyennes à la grandeur de la province de Québec (estimées à 65 mm par mois à travers la province de Québec selon l institut de la statistique Québec [1]), la consommation moyenne de l eau à des fins d arrosage par foyer au Québec (estimée à 80 6

14 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 7 litres par m 2 par mois selon la municipalité de la ville de Vaudreuil-Dorion [2]) et l air moyen du toit d une maison au Québec (estimé à 110 m 2 selon un recensement de 13 maisons avec les photos satellites de Google Maps [3]). La note maximale est attribuée à un réservoir de 3575 litres, tandis qu un réservoir de 1787,5 litres se voit attribuer la note de 0. Le barème obtenu est donc le suivant. C 1787,5, Cɛ[1787,5; 3575] (4.1) 1787,5 où C est la capacité en litre du réservoir. La pondération adoptée pour ce critère est 6% Espace occupé par le réservoir Pour avoir un bon rapport capacité de stockage/espace occupé par le réservoir, il est primordial de noter le volume occupé par celui-ci. La note maximale sera allouée à un réservoir de 1787,5 litres, alors qu un réservoir de 3575 litres se voit octroyer la note de 0. Le barème obtenu est donc le suivant : 3575 C, Cɛ[1787,5; 3575] (4.2) 1787,5 où C est la capacité en litre du réservoir. La pondération adoptée pour ce critère est 4% Entretien Il est très important d avoir un réservoir simple d entretien afin d en minimiser les coûts et maximiser les ressources. Ce critère se fait attribuer une pondération de 4%. Une note de 0 signifie un entretien très difficile, par exemple un réservoir de 3575 litres enfoui sous terre. À l inverse, une note maximale est attribuée à un réservoir hors terre assez légé pour être manipulé par deux personnes lorsque vidé. Le barème est donc celui du tableau 4.2. Note attribuée Description [0,75-1] Entretien facile [0,50-0,75] Entretien moyen [0,25-0,50] Entretien difficile [0-0,25] Entretien très difficile Table 4.2 Barème d entretien

15 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES Distribution de l eau Taux d humidité et distribution Un point absolument vital à savoir et à évaluer pour un bon système d arrosage automatique est la quantité d eau qu il convient de distribuer à chaque semaine. En effet, il est conseillé d avoir un arrosage qui correspond à un taux d humidité constant dans le sol. Donc, il convient d utiliser un critère de qualité qui prend en compte à quel point nous sommes proches de cette quantité idéale. La prise en compte de la quantité de précipitations qui sont tombées est incorporée aux données recueillies par la sonde. Il convient d utiliser un système permettant d avoir une bonne précision des besoins de distribution constant et ponctuel du client. Et ce, pour la pression nécessaire aux différents équipements. S évaluant de 0% à 100%, le système doit répondre à une précision d humidité dans le sol et à une distribution d eau selon les barèmes du tableau 4.3. Précision de l équipement Description [0,75-1] Excellente précision [0,50-0,75] Bonne Précision [0,25-0,50] Précision Moyenne [0-0,25] Précision faible Table 4.3 Barème taux d humidité et distribution Ainsi, tout système répondant à une précision du taux d humidité entre 75% et 100%, se voit accorder la note de 1. La pondération de ce critère est de 12%. Références : [4] Ergonomie du système Le système doit être ergonomique et sécuritaire pour le client. Il convient que le dispositif doit respecter un niveau visuel et auditif adéquat. De plus, celui-ci en plus d être accessible pour toutes réparation et doit respecter les normes de sécurité imposées. Les barèmes pour l ergonomie et la sécurité sont établis selon le tableau 4.4. La pondération pour ce critère est de 8%

16 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 9 Ergonomie & Sécurité de l équipement Description [0,75-1] Ergonomie & Sécurité - Excellente [0,50-0,75] Ergonomie & Sécurité - Bonne [0,25-0,50] Ergonomie & Sécurité - Moyenne [0-0,25] Ergonomie & Sécurité - Faible Table 4.4 Barème Ergonomie et Sécurité 4.3 Système de commande La pondération des critères pour cette section est de 25% ce qui représente une partie importante du projet. En effet, la commande locale du système est à la base du bon fonctionnement Facilité de programmation Pour un développement rapide et fiable, il est essentiel que celui-ci soit facile à programmer. Ce critère compte pour 7% de la note finale. Le barème pour la facilité de programmation est établi selon le tableau 4.5. Note attribuée Description [0,75-1] Très facile à programmer [0,50-0,75] Facile à programmer [0,25-0,50] Difficile à programmer [0-0,25] Très difficile à programmer Table 4.5 Barème de facilité de programation Autonomie de l interface à distance Pour s assurer que l interface à distance est accessible sans difficulté, il est important d être en mesure de fonctionner sans nécessiter la connexion à une source d alimentation. Comme le système doit pouvoir fonctionner au minimum 20 minutes en cas de panne, la note de 0 est attribuée à un appareil fonctionnant 20 minutes et la note maximale à un appareil ayant une autonomie de 10h (600 min) ou plus. T 20,T ɛ[20,620] (4.3) 600 où T est le temps d autonomie de l appareil à distance en minutes. Ce critère compte pour 5%

17 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES Surface de l appareil de commande principal L appareil de commande principal devra être d une grosseur raisonnable pour s adapter à un milieu résidentiel. Il est important que la surface soit assez grande pour permettre une utilisation facile du système. Cependant, il ne faudrait pas qu il soit encombrant ou qu il nuise à l esthétique de la maison. Le barème attribue la note maximale à la plus faible aire qui sera de 100cm 2 et une note de zéro à l aire maximum de 2000 cm 2 : 2000 A,Aɛ[100,2000] (4.4) 1900 où A est l aire de la surface en cm 2. L importance attribuée à ce critère se chiffre à 4% sur l ensemble du projet Surface de l appareil de commande à distance Pour que le propriétaire ou une tierce personne puisse gérer le système à distance, on a également besoin d un appareil de commande portable. Cet appareil devra donc être d une dimension suffisamment petite pour être transporté aisément mais tout en gardant une facilité d accès aux différentes options de contrôle. L aire de la surface de l appareil devrait donc être entre 50cm 2 et 400cm 2. Il est décidé que la surface maximum donne une note de zéro, alors que la surface minimun donne une note de 1. Le barème obtenu est donc le suivant : 400 A,Aɛ[50,400] (4.5) 350 où A est l aire de la surface en cm 2. Le pourcentage consenti à cette partie est de 4% Système de relais Tel qu énoncé par le client, il est important que le système soit capable de maintenir l accès aux contrôles pour une durée d au moins 20 minutes lors d une panne électrique. Ce système de relais permettra le redémarrage automatique lors de courtes pannes et l arrêt sécuritaire des équipements lors des interruptions de plus grande durée. Étant donné que le client exige un minimum de 20 minutes, cette valeur se verra attribuée la note de zéro et la note de 1 pour une durée de 110 minutes. La formule suivante définit donc le barème pour le système de relais : T 20,T ɛ[20,110] (4.6) 90 où T est le temps en minutes d autonomie. Ce critère se voit attribuer une pondération de 5%. 4.4 Coûts Les coûts reliés à l implantation, les opérations et la maintenance du système sont des points importants à prendre en considération. En effet, des coûts trop élevés peuvent rendre

18 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 11 impossibles la mise à terme du projet. Donc, ils se voient attribuer 15 des 100 points de la pondération du projet mené par l équipe Buffet Cup Coûts d implantation L implantation du système chez le client est la partie la plus importante du projet car c est là où tout commence. Pour ce faire, les coûts reliés à cette implantation doivent être attrayants pour le client de façon à ce qu il soit plus attiré par les services offerts. Selon l agence QMI, un habitant de la région de Québec dépense en moyenne $ pour une habitation [5]. Dans ce projet, il est pris en considération que le montant maximum que devrait débourser le propriétaire pour un tel système soit inférieur à 5% du prix moyen d une maison. Donc, 9 500$ devrait être la limite acceptée par les clients pour l implantation du système. De plus, une vulgaire estimation démontre que les coûts devraient être d un minimum de 1000$ pour le matériel. Des données citées précédemment découlent les critères suivants : 9500 C, Cɛ[1000; 9500] (4.7) 8500 où C représente les coûts de l implantation en $. Par ailleurs, l implantation se voit attribuer 10% des 15% des coûts totaux Coûts de maintenance Bien que la partie la plus souvent considéré soit le coût d acquisition du système, les coûts de la maintenance ont une tout aussi grande influence sur la décision du client à s investir ou non dans l achat de la technologie Pluvi-Tech. Les coûts de maintenance englobent les pièces de rechange, la main-d oeuvre ainsi que la consommation du système. Le système a pour but d automatiser une action afin de sauver des heures et de l énergie à long terme. De plus, cette action n engendre pratiquement aucun coût en temps normal. Donc, le coût relié à la maintenance de toute cette infrastructure ne devrait pas dépasser l équivalent du coût qui serait défrayé si l on engageait une personne pour effectuer la tâche. De façon générale, un citoyen passe environ 2 à 3 heures par semaines pour l arrosage de son terrain. Compte tenu de la logique expliquée ci-haut, les coûts ne devraient pas dépasser environ $. En conclusion, le coût idéal serait nul cependant le maximum que l on s impose est de 1560$. Cela nous mène à l équation suivante : 1560 C, Cɛ[0, 1560] (4.8) 1560 où C représente les coûts de la maintenance en $. D autre part, la maintenance se voit attribuer 5% des coûts totaux.

19 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES Fiabilité Ce qui rend cette partie importante est son rôle dans la viabilité du projet à long terme. La confiance en un produit se base très souvent sur sa fiabilité, car personne ne désire dépenser pour un bien ou un service qui ne dure pas ou ne vaut pas son prix. Pour cette raison, une pondération de 5% est accordée à cet aspect du projet Probabilité de défaillance Idéalement le système doit être fonctionnel pour toute la saison estivale. Cependant, si l arrosage n est pas fait durant une journée, cela ne devient pas un problème critique. En autant que cela n arrive pas trop souvent ou que ce nombre ne soit pas dépassé de façon excessive. Raisonnablement, il en vient à croire qu une défaillance de trois jours par mois ne devient pas problématique. Ce critère compte pour 5% de la note finale. Les barèmes pour la probabilité de défaillance sont établies selon le tableau 4.6 Note attribuée Description [0,75-1] Très faible probabilité [0,50-0,75] Faible probabilité [0,25-0,50] Moyenne probabilité [0-0,25] Haute probabilité Table 4.6 Barème de probabilité de défaillance 4.6 Gestion de données et communication Sécurité et confidentialité La sécurité du système est primordiale afin d éliminer les intrusions indésirables. Cette barrière permet de limiter les accès au système. Il est important de limiter les atteintes aux données, aux commandes et aux modifications des paramètres. L accessibilité du client ou láccès provisoire à une tierce personne peut être contrôlé via différents niveaux de sécurité. Une sécurité minimale peut être limité à un simple mot de passe ou limité aux paramètres de base, quand à une sécurité maximale, elle ne laisse aucune possibilité sans les accès nécessaires. Tel qu énoncé dans le devis, l accès manuel ou automatique peut se faire à distance en respectant la sécurité décrite dans le tableau 4.7. Pondération de 5% Capacité de stockage Le stockage des données recueillies doit avoir une capacité de sauvegarder les différentes informations prioritaires du système. Il est primordial d être en état de faire le stockage

20 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 13 Note attribuée Description Sécurité maximale Sécurité excellente Sécurité moyenne Sécurité minimale Table 4.7 Barème de sécurité des données ainsi que leur récupération pour l affichage de l état, les relevés, les statistiques et la restauration, ce dernier en cas de panne. Nécessitant des sauvegardes temporaires et permanentes, le dispositif doit avoir les aptitudes de contenir le logiciel système ainsi que les logiciels applicatifs. La performance réelle dépend de l application «benchmarks», qui représente le nombre d instruction traité par le système en MIPS (Million d instructions par seconde). Un rapport complet en fichier (.txt) incluant les données recueillies représente un document d environ 250 Ko. Ce rapport est stocké toutes les heures, à tous les jours et pour une période de 5 ans. La somme calculé pour le stockage est d environ 11Go, ainsi un espace de 16 Go suffit pour la sauvegarde des données. Il faut prendre en considération l espace utilisé par l OS ex. Windows 7 nécessite un minimum de 16Go (32 Bits) et 20Go (64 Bits). Le minimum requis pour l utilisation du système est de 31Go. Arbitrairement, il a été déterminé que la somme total du disque dure est de 500Go. Pondération de 5%. x 31 ɛ[31, 500] (4.9) Vitesse de communication L interface utilisateur doit pouvoir communiquer avec l utilisateur et les personnes concernées de façon rapide et efficace et ce, même à distance. Ainsi, il faut transmettre et recevoir les commandes désirées dans les plus courts délais aux différentes unités, afin d agir rapidement en cas d imprévus. L utilisation d un protocole WIFI, selon les normes de l IEEE permet une liaison haut débit de 11 Mbit/s théoriques ou 6 Mbit/s réels en b à 54 Mbit/s théoriques ou environ 25 Mbit/s réels en a ou g et 600 Mbit/s théoriques pour le n2. L utilisation d un protocole de réseau mobile permet un débit plus rapide variant généralement de 2 à 42Mb/s pour les réseaux 3G à 3.75 ou Dual Carrier. L utilisation du LTE (Long Term Evolution) permet 300 Mbit/s théorique et 40 Mbits/s réel, en 4G (Long Term

21 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 14 Evolution Advence) nous passons à (1Gbit/s à l arret, 100 Mbit/s en mouvement) théorique ou 40 Mbits/s réel. Le type de connexion utilisé pour ce genre de système doit permettre de transférer en temps réel les informations fournies par le système. La transmission doit fournir un accès aux unités mobiles et à l interface disponible sur place. Cette vitesse de communication respectera le barème suivant : Note attribuée Description [0,75-1] Très haute vitesse [0,50-0,75] Haute vitesse [0,25-0,50] Vitesse moyenne [0-0,25] Basse vitesse Table 4.8 Barème de la vitesse de communication Le temps ci-haut est en minutes et la pondération est de 5%.

22 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 15 Critères Pond. Barème Min Max Système de commande 25% Facilité de programmation 7% Voir description T 20 Autonomie de l interface à distance (minutes) 5% 600 Surface de l appareil de commande principale(cm 2 ) Surface de l appareil de commande à distance(cm 2 ) T 20 Système de relais(minutes) 5% 90 Captation et stockage de l eau 20%,T ɛ[20,620] 20 4% 2000 A 1900,Aɛ[100,2000] 4% 400 A 350,Aɛ[50,400],T ɛ[20,110] 20 Sécurité du réservoir 6% Voir description C 1787,5 Capacité du réservoir(litres) 6%, Cɛ[1787,5; 3575] 1787,5 1787, C Espace occupé par le réservoir(selon la capacité) 4%, Cɛ[1787,5; 3575] 1787,5 Entretien 4% Voir description Distribution de l eau 20% Taux d humidité et distribution 12% Voir description Ergonomie 8% Voir description Gestion de données et communication 15% Sécurité et confidentialité 5% Voir description x 31 Capacité de stockage(bits) 5% ɛ[31, 500] Vitesse de communication 5% Voir description Coûts 15% 9500 C Coûts d implantation($) 10% 8500 Coûts de maintenance($) 5% 1560 C 1560, Cɛ[1000; 9500], Cɛ[0, 1560] Fiabilité 5% Probabilité de défaillance 5% Voir description Table 4.9 Synthèse du cahier des charges

23 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 16 Figure 4.1 Maison de la qualité

24 Chapitre 5 Conceptualisation et analyse de faisabilité Afin de proposer des solutions optimales et complètes du projet Pluvi-Tech, il est important de diviser celui-ci en sous-problèmes pour permettre une meilleure approche de chacun des éléments principaux du projet. Il sera alors possible d évaluer les différents concepts de solution à l aide de l analyse fonctionnelle du projet qui sera suivie de l analyse de faisabilité de chaque sous-concept. 5.1 Diagramme fonctionnel Les exigences du projet sont démontré dans le diagramme fonctionnel ci-dessous, celui-ci met en lumière les sous-problèmes suivants : Captation et Stockage : Ce sous-problème est une partie importante du projet car il est à la base même du bon fonctionnement du système. Il consiste à satisfaire les exigences du client en terme de capacité de stockage et de captation de l eau tout en assurant un système efficace. Interface locale : Il est question ici de l appareil qui sera utilisé pour commander le système à son lieu d installation. Interface à distance : Il s agit de choisir l interface qui devra être en mesure de contrôler le système à distance et donc d être en mesure de communiquer avec l interface locale. Automatiser le système : L automatisation est un critère non négligeable dans les exigences du clients. Il consiste à minimiser les actions requises par l humain pour le bon fonctionnement du système. Système de distribution : Évidemment, le système de distribution fait partie intégrante de l essence même du projet. Il s agit de la fonction qui s occupera de distribuer l eau Sécurité des données : Il s agit de s assurer que les données du système ne soient pas accessible à n importe qui. 17

25 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 18 Archiver les données : Il s agit d avoir un système efficace permettant de conserver une quantité de donné suffisante pour un coût et une fiabilité optimale. Transfert des données : Les données doivent pouvoir être transférées à un débit optimal.

26 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 19 Figure 5.1 Diagramme fonctionnel

27 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ Élaboration des concepts de solution Automatisation du système Critères de faisabilité 1. Aspects physiques Le système doit posséder au moins 4 entrées et 4 sorties digitales Le système proposé doit être fiable Le système doit posséder au moins 4 entrées et 4 sorties analogiques 2. Aspects économiques Les coûts totaux d implantation sont limités à 3000$ 3. Aspects temporels N/A 4. Aspects socio-environnementaux Il faut que le système soit discret Concepts Contrôleur modulaire ADAM-5000/485 par Advantech Description Le premier concept proposé est d utiliser un contrôleur modulaire. Plusieurs compagnies offrent des produits similaires à l ADAM-5000, puisqu il y a une forte demande dans l industrie pour ce type de produit. Le principal avantage des automates modulaires, c est le fait de pouvoir construire un système selon les besoins du client. Particularités de l ADAM-5000/485 : Pour ce concept, le produit d Advantech répond amplement aux besoins du client. Puisque l on peut personnaliser la configuration des entrée et sorties (digitales ou analogiques) de l ADAM-5000, on peut alors atteindre sans problème le nombre requis d entrées et sorties. L ADAM a aussi l avantage d utiliser le standard de communication RS-485 qui facilite l installation et la mise en réseau du système. Il supporte aussi les protocoles Modbus et RTU ainsi que les 5 langages de programmation standard IEC Programmation et mise en place : Comme spécifié plus haut, le ADAM supporte les 5 langages de programmations standard IEC et il utilise comme système d exploitation Windows CE 5.0 ce qui facilite, accélère et réduit les coûts de programmation et mise en place. Finalement, selon les prix affichés par le manufacturier, on estime le coût total du système à 1600$. Décision : Retenu mais. Le produit répond pleinement au critère du projet, sauf pour ce qui es de ça capacité à rester alimenter lors de panne électrique. Pour remédier à cette situation, le APC Back-UPS 550VA est parfait pour répondre au besoin, il offre une autonomie minimum de 53 min au Adam 3000 (le coût du UPS est inclut dans le prix total du contrôleur modulaire).

28 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 21 Références : [29] [30] [31] [32] [37] [39] [40] Contrôleur USB-4704 par Advantech Description : Le USB-4704 est un DAQ (Data Aquisition) et ainsi qu un contrôleur qui utilise le C++ comme environnement de programmation. Particularité du CP1L-L : Ce concept utilise la puissance d un ordinateur externe à l aide de communications par le biais d un port USB et il est aussi alimenté par le port USB. Ceci signifie qu il n as pas besoin de système UPS (Uninterruptible Power Supply) en cas de panne pour le garder alimenté. Programmation et mise en place : Le système d Advantech est programmable en C++, un des langages de programmation le plus utilisé au monde. Le développement du système serai un peu plus complexe comparé a un système qui utilise la programmation par diagramme de bloc de fonction, mais en C++ on as l avantage de pouvoir faire des fonctions sur mesure. À partir des prix afficher, le coût est estimé à 200$ Décision : Retenu Le USB-4704 répond parfaitement aux caractéristiques du système. Référence : [41] [42] Automate programmable Productivity3000 par Automation Direct Description : Le productivity3000 est classifié comme étant un «Programmable automate controller» (PAC). Comme le premier concept, c est une solution modulaire puisqu il est configurable selon les besoins. Particularité du Productivity3000 : Le Productivity 3000 possède un port RS-232, RS-486, USB et ethernet à des fins de communication. Il est possible de facilement mettre le produit en réseau pour le programmer, le contrôler et afficher son état. Il est possible de connecter facilement le système à une base de données. Programmation et mise en place : Le produit d Automation Direct utilise un programme disponible gratuitement sur internet qui permet la programmation du système et qui est reconnu pour ça facilité de mise en marche. Le programme détecte automatiquement tout les modules qui sont attachés au Productivity3000 ce qui accélère le développement du système. Finalement, selon le manufacturier, le coût est estimé à 2100$. Décision : Retenu mais. Le produit répond en majeure partie aux besoins du système, sauf pour ce qui est de sa capacité à rester sous tension lors d une panne électrique. Pour remédier à cette situation, le APC Back-UPS 550VA est ajouté au système, pour offrir une autonomie minimum de 53 minutes au Productivity Références : [33] [34] [35] [36] [37] [39] [40]

29 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 22 Concept Table 5.1 Analyse de faisabilité pour l automatisation Aspect physique Aspect économique Aspect temporels Aspect socio-envir. Décision ADAM-5000/485 Oui,mais Oui N/A Oui Retenu,mais Productivity3000 Oui,mais Oui N/A Oui Retenu,mais USB-4704 Oui Oui N/A Oui Retenu Interface locale Critères de faisabilité L équipement du système de commande locale doit répondre à des critères et à des contraintes qui seront regroupés selon les quatre aspects de l analyse de faisabilité : 1. Aspects physiques La surface de l appareil de commande local doit être comprise entre 100 et 2000cm 2 Le système proposé doit être fiable Le système doit posséder au moins 4 entrées et 4 sorties analogiques 2. Aspects économiques Les coûts d implantation sont limités à 300$ 3. Aspects temporels Le système doit être durable Système de relais en cas de panne pour une durée minimum de 20 minutes 4. Aspects socio-environnementaux Le langage de programmation ne doit pas être trop complexe L interface locale doit être facile d utilisation Concepts Systèmes de commande locale avec une tablette Samsung Galaxy tab Description générale : Une solution pour effectuer le contrôle du système localement serait d utiliser une tablette intelligente. Cette approche est sensée car ces tablettes permettent de satisfaire toutes les exigences du client et à faible coût. Par exemple, elles sont toutes munies d une batterie qui permet de garder le système actif en cas de panne, elles ont le potentiel de se connecter à internet, de stocker des données, elles sont facile d utilisation, il y a possibilité pour des programmeurs de créer des applications et elles ne prennent que très peu d espace. Il ne suffirait que de les installer de manière permanente au système. De plus, le marché des tablettes électroniques est en pleine expansion et la population devient de plus en plus familière à ces outils. Particularité du Samsung Galaxy : Pour ce concept, on s intéresse à la tablette Galaxy 2 7.0, développé par Samsung. Cette compagnie sud-coréenne reconnue mondialement est

30 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 23 un leader dans le développement d appareils électroniques. La tablette possède une surface de 235 centimètres carrés et une épaisseur de 1 cm ce qui permet au système de commande d être discret. De plus, sa batterie a une autonomie d environ 5 jours en utilisation normale et près de 6 heures en utilisation intensive. Le système d opération utilisé est Android 4.1 qui a l avantage de permettre la création d application facilement et ce dans plusieurs langages de programmation très connus. Pour le stockage de donnée, la tablette possède une capacité maximale de 8 Go ce qui devrait être largement suffisant. Cependant, la tablette nécessite obligatoirement une connexion WIFI pour être rejoint à distance. Finalement selon les prix affichés, on peut s attendre à un coût d environ 200$ par unité. Décision : Retenu Ce système satisfait les critères du projet. Références : [26] Systèmes de commande locale avec une tablette Apple Ipad mini. Particularités de l Ipad mini Ce système est très similaire à celui du Samsung Galaxy. Effectivement, l Ipad mini est fabriqué par Apple qui est le principal compétiteur de Samsung dans le domaine des tablettes et téléphones intelligents. Pour sa part, l Ipad mini dispose d une surface de 269cm 2 et d une épaisseur de 7,2 mm ce qui lui assure d être discret. Un point fort de cette tablette, c est sa batterie qui possède une autonomie de 10 heures en cas de panne de courant et d utilisation intensive. Le système d exploitation fourni par Apple sur ses Ipads est simple d utilisation et permet l accès rapide aux applications. La capacité de stockage pour le modèle le moins dispendieux est de 16Go et il est possible de connecter à distance par WIFI ou Bluetooth. Selon les prix affichés par le manufacturier, le coût d une unité serait d environ 350$ ce qui en fait un système dispendieux. Décision : Rejeté Ce système est rejeté car son prix est trop élevé. Références : [27] Systèmes de commande locale avec un mini portable acer aspire one. Description générale Un autre concept consiste à utiliser un mini portable comme ordinateur principal pour commander notre système. Cette solution permet de rejoindre les principales exigences du client et conserver un faible coût pour cette partie du projet. Le mini portable offre une batterie pour le système de relais et dispose d un clavier pour faciliter l usage de l ordinateur. L utilisation de ces ordinateurs est simple, rapide et identique aux ordinateurs de bureau. De plus, les dimensions de ces mini portables sont très faibles et ils n occupent presque pas d espace. Particularité du mini portable acer aspire one Ce système à l avantage de ressembler à un ordinateur de bureau conventionnel. Les futurs utilisateurs n auront donc pas de misères à s y adapter. La surface du mini portable est de 472cm 2 ce qui est peu élevé pour un

31 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 24 ordinateur portable. Le disque dur possède une capacité de stockage de 320Go et la batterie assure un maintien de l appareil pour une durée de plusieurs heures. Le système d opération fourni est Windows 7 Édition professionnel. Ce système permet l installation facile de divers programmes et est simple d utilisation. Le mini portable peut très bien se connecter au WIFI comme à un réseau câblé. Le prix de cet ordinateur se situe à environ 250$. Décision : Retenu Ce système satisfait pleinement les critères du projet. Concept Table 5.2 Concepts de l interface locale Aspect physique Aspect économique Aspect temporels Aspect socio-envir. Décision Samsung Galaxy Oui Oui Oui Oui Retenu Apple Ipad mini Oui Non Oui Oui Rejeté acer aspire one Oui Oui Oui Oui Retenu Références : [28] Interface à distance Critères de faisabilité 1. Aspects physiques L autonomie de l appareil à distance doit être d au moins 20 minutes La surface de l appareil à distance doit être au maximum de 400cm 2 2. Aspects économiques Le coût d implantation du système en entier ne doit pas excéder 9500$ Le coût de maintenance du système en entier ne doit pas excéder 1250$/an 3. Aspects temporels N/A 4. Aspects socio-environnementaux N/A Concepts Application Android pour téléphone intelligent L un des téléphones Android les plus récents est le Nexus 4 et nous le prendrons donc en exemple. Pour ce qui est de la surface de l appareil, ce concept a une surface de 92cm 2. Le langage de programmation utilisé pour ce concept est Java qui est un langage orienté objet parmi les plus utilisé au monde ayant fait ses preuves. Ce langage est relativement de haut niveau et il existe de bons environnements de développement pour Android tel qu Eclipse. La

32 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 25 durée de vie de la batterie du Nexus 4 est d environ 20 heures ce qui est amplement suffisant. Pour ce qui est du coût d implantation, il est nul pour le Canadien sur 2 qui possède déjà un téléphone Android et de 300$ pour ceux qui doivent s acheter le téléphone intelligent. Donc, en moyenne le coût d implantation est d environ 150$. Décision : Retenu Ce système satisfait pleinement les critères du projet. À noter qu il serait pertinent de transférer l application Android sur Iphone également (en application Apple) Logiciel pour ordinateur Pour ce concept, l ordinateur prit en exemple est le Dell Inspiron 15 qui est un portable de dimension moyenne et de coût peu élevé par rapport aux autres portables sur le marché avec un coût de 350$. Ainsi, les rares personnes n ayant pas d ordinateur à la maison auraient à débourser ce montant, mais comme pratiquement tous les canadiens ont un ordinateur le coût moyen tombe à environ 0$. Comme le C++ est un langage qui permet d obtenir une excellente performance, il serait utilisé pour coder le logiciel. La durée de vie de la batterie de ce portable est d environ 2h30 avec une batterie 6 cellules. Ce logiciel serait fournit de base avec le système. En ce qui concerne le critère de la surface de l appareil, le portable a une surface de 733 cm 2. Décision : Rejeté Un ordinateur portable est trop volumineux pour les critères du projet. Par ailleurs, pour garder le prix bas il est nécessaire de sacrifier une certaine qualité au niveau du matériel. Application web optimisée pour tablette Pour ce concept, la tablette prise en exemple est le Nexus 7 de Google qui utilise le système d exploitation d Android (Jelly Bean). Ce choix vient du fait que les parts de marché d Android pour ce qui est des tablettes sont en croissance et alors qu elles atteignent déjà plus de 40% et pourraient dépasser 50% d ici la fin de 2013 selon les estimations. Cette Tablette a un coût de 209$. Comme 25% des Canadiens possèdent déjà une tablette, le coût moyen pour ce concept est de 157$. Pour ce qui est du critère de surface, la tablette a une surface de 238 cm 2. Pour ce qui est de la programmation de l application Web, les langages utilisés sont le Html 5, Css 3, Javascript et php. Au niveau de l autonomie, cette tablette peut avoir jusqu à 8h d autonomie avec usage actif. Décision : Retenu Ce système satisfait les critères du projet amplement. Références : [6] [7] [8] [9] [11] [10] [13] [12]

33 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 26 Concept Table 5.3 Analyse de faisabilité pour l interface à distance Aspect physique Aspect économique Aspect temporels Aspect socio-envir. Décision Application pour téléphone Oui Oui N/A N/A Retenu Logiciel pour ordinateur Non Oui N/A N/A Rejeté Application pour tablette Oui Oui N/A Oui Retenu Distribution Critères de faisabilité La distribution du système doit répondre aux exigences imposées selon les critères suivants : 1. Aspects physiques Le système doit assurer une distribution constante et régulière Répondre aux besoins ponctuels Le système doit être discret aux niveaux auditif et visuel Facilité d intervention 2. Aspects économiques Limiter les coûts d installation Limiter les coûts de réparation et d entretien 3. Aspects temporels Le système et les unités doivent posséder une durée de vie acceptable 4. Aspects socio-environnementaux Les installations à la distribution doivent être sécuritaires Concepts Il existe 3 grandes catégories de distribution des fluides pour les systèmes de récupération d eau de pluie. Dans les 3 cas, la présence d une sonde permettant de maintenir le seuil acceptable de 50% du taux d humidité est installée pour maintenir le taux constant de celui-ci, au niveau des plates-bandes, des arbustes, des bacs à fleurs, des jardinières, des potagers et des pelouses. La sonde Gardena 1188, ce détaillant à environ 65$ can, est installé à tous les concepts ci-dessous. De plus, dans les 2 concepts démontrés(externe et interne), nous acquiesçons que la présence de sécurité tel un filtre protecteur de pompe, de protection de pompe sous-vide, une micro-crépine, un ballon, une vidange automatique et un accès à la canalisation de la ville sont installés. Ces systèmes de protection étant installés autant sur les dispositifs à suppressions que ceux immergés servent à une distribution sécuritaire et uniforme. Les concepts sont reliés aux tuyères ou arroseurs pour les arrosages réguliers et aux différents dispositifs de l utilisateur pour les besoins ponctuels. Référence : [55]

34 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 27 Distribution à l aide d un système externe Description : Une distribution via un système externe représente un système maléable et simple à plusieurs point de vue. En effet, l implantation d un système externe facilite grandement les manipulations occasionnées par ce type de dispositif. Ainsi, la tuyauterie utilisée ainsi que la pompe se voient accessibles et sont des modules ayant la possibilité d être manipulés facilement par l utilisateur, l installateur ou les réparateurs. Ce type de système permet d utiliser une plomberie commune vue que celle-ci ne se voit pas installée sous-terre dans le cas d une cuve extérieure ou en partie dans le cas d une cuve enterré. L utilisation de tuyaux rigides (ABS), flexibles (PEX) ou même d arrosage renforcé 5/8 standard à l arrosage extérieur (aprox. 45$/50 ) est facile d installation et de réparation. Le tuyau ABS (approx. 1 1/2" x6 pour 3.75$ et 1 1/4"x6 pour 5.25$) et les tuyaux PEX (approx. 20$ 1/2"x100 et 36$ 3/4"x100 ), plus les différents adaptateurs et fixations, représentent une installation à faible coût. Ils sont résistants aux utilisations communes, mais sont surtout une bonne durée de vie. Ainsi, les connections aux unités extérieures est simple et commun à la plomberie résidentielle déjà en place. Il est de même pour la pompe à suppression intelligente installée. L installation d une pompe à suppression permet d injecter l eau de la cuve sous-pression vers les tuyaux. Se détaillant entre 350$ et 1000$, ces pompes, qui permettent un débit respectant les utilisations exigées pour une utilisation extérieure, se situent en moyenne entre 3 et 6 bars (3.0 à 6.0 m 3 /h. Ces types d installation sont cependant voyantes, bruyantes et les bris sont fréquents. L accès aux différentes unités ce fait facilement par l utilisateur ou par des personnes tierces, ainsi on voit la présence de risque à la sécurité augmenter. De plus, ces types de pompes sont généralement énergivores. L utilisation de la pompe GRUNDFOS JP-RAIN 4MP (450$ CAN.) pour ce concept distribue à 44 psi, 39 l/min. Le prix approximatif pour l implantation de ce système de distribution varie entre 550$ et 750$ dépendant de la longueur de tuyaux nécessaire. Décision : retenu mais. Bien que cette solution se voit peu dispendieuse et accessible, elle présente certaines failles aux critères imposés. L utilisation d équipement de seconde qualité limite la durée de vie du produit. De plus, un critère imposé par le client est celui de l esthétisme et de la discrétion du dispositif. En effet, l implantation d un système externe représente un irritant auditif et visuel. Ce type de dispositif représente un risque élevé au niveau de la sécurité laissant à nu plusieurs équipements, augmentant le risque de défaillance et de bris physique. L utilisation d équipement facile d installation, réparation et accessible rendent ce système convenable et retenu sous condition. Les aspects socio-environnementaux et temporels doivent être révisé afin d être conforme au normes imposés. Références : [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [66] [67] [68] Distribution à l aide d un système immergé

35 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 28 Description : La distribution de l eau de pluie récupérée par le dispositif de captation et stockage peut s effectuer à l aide d un système immergé. La discrétion de ce type de montage permet une tranquillité visuelle et auditive étant donné l immersion de la majorité de ses équipements. Pour ce faire, une tuyauterie de première qualité est nécessaire vue l enfouissement de celle-ci sous-terre. L installation de tuyaux ABS rigides installés sous la surface est dispendieuse, nécessitant une excavation du terrain et permettant de résister aux différents mouvement du sol et changements de température. Le PEX ou les tuyaux de caoutchouc renforcé peuvent être utilisés pour faire les raccords aux unités externes comme les arrosoirs. Les pompes intelligentes propulsent l eau vers les tuyaux et présentent l avantage d être discrètes. En effet, celles-ci se situent à même la cuve ce qui réduit grandement le son et ne sont pas encombrantes pour l utilisateur. Ce type de disposition nécessite un entretien par des professionnels vu l immersion de l équipement et l utilisateur se voit réduit au maximum l accès aux différentes unités. Ainsi, la sécurité du système et des personnes impliqués se voit grandement augmentée. Cependant, les frais de réparation pour les différentes pièces et pour la main d œuvre est nécessairement dispendieuse. Il est ainsi possible de constater que la durée de vie des équipements se voit accroître en fonction du type d installation et de la qualité des produits sélectionnés. La pompe suggérée est GRUNDFOS SPO5-70/B, capable de fournir un débit entre 0 à 10.0 bars (0.0 à 10.0 m 3 /h) et une pression entre 700.0kPa et 0.0kPa, convient à tous les points de vu au système recherché. Cette pompe immergée se détaille environ à 1500$ et ce raccorde facilement aux différentes installations résidentielle déjà en place. Le coût total de ce type de système est approximativement 2000$. Le prix varie en fonction de la tuyauterie ainsi que l excavation nécessaire à l implantation. Décision : retenu En effet, l implantation de ce type de procédé se voit répondre grandement aux attentes et aux critères imposés. Références : [60] [61] [62] [63] [65] [66] [67] Distribution à l aide d un système par gravité Description : L utilisation de la gravité, ou à faible débit, pour faire la distribution de l eau de pluie représente le dernier concept présenté. Ce type d installation est peu dispendieux et très écologique. En effet, l eau étant distribué par la gravité via une citerne externe, elle permet un arrosage aux plates-bandes, jardinière et potager. La pression fourni à 3 bars par la ville représente le maximum de pression que le dispositif peut fournir. Ce système permet ainsi de répondre aux besoins ponctuels du client, cependant une pression très limitée est offerte. La présence des unités externes représente un irritant visuel pour l utilisateur. Le principe de la gravité ou à faible débit, pour la distribution de l eau, diminue à nul la présence de bruit causé par une pompe. Cette installation permet à l utilisateur, installateur et réparateur d effectuer les manœuvres nécessaires sans contraintes. Ce qui diminue grandement la sécurité physique du système et celle des personnes concernés. Ainsi n ayant aucune pompe, nous limitons grandement les interventions sur les dispositifs. L utilisation de tuyauterie régulière soit l ABS, le PEX ou encore les tuyaux de caoutchouc suffisent à compléter l installation.

36 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 29 Le nombre réduit d unités tel que le système sans pompe réduit les coûts d entretien et de réparation et offre ainsi une durée de vie supérieur. L automatisation étant impossible sans une pompe, le concept se voit simple et limité. Décision : rejeté Le système par gravité n est pas retenu, car celui-ci ne répond pas aux critères minimal exigé pour le projet. Malgré son coûts d entretien et d installation peu dispendieux, ce concept ne peu être retenu en raison de l automatisation sans pompe. De plus, le dispositif ne répond pas au critère physique et socio-environnementaux établi. Références : [59] [60] [61] [62] [63] [66] Concept Table 5.4 Analyse de faisabilité distribution Aspect physique Aspect économique Aspect temporels Aspect socio-envir. Décision Système externe Oui Oui Oui,mais Oui mais Retenu mais Système immergé Oui Oui Oui Oui Retenu Système gravité Non Oui Oui Non Rejeté Captation et stockage Critère et faisabilité On rappellera que le réservoir choisit pour stocker l eau de pluie doit répondre aux critères et aux contraintes, ici regroupées en quatre aspects de l analyse de faisabilité. 1. Aspect physique Le réservoir ne doit pas occuper beaucoup d espace. Il doit être capable de stocker au moins 25% de l eau de pluie captée par les gouttières durant un mois. Faire qu il y aie le moins d entretien possible et faciliter cet entretien. Le réservoir doit être discret. 2. Aspects socio-environnementaux Limiter les risques d accident tel que la noyade et les dégâts d eau. Faire que le système soit facile à manipuler. 3. Aspects temporels Le réservoir choisit doit avoir une durée de vie très longue 4. Aspect économique Limiter les coûts d installation et d entretien au maximum.

37 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ Concepts Stockage en surface Citerne Raincolumn : C est une solution permettant de stocker l eau de pluie captée par les gouttières. Le Raincolumn est un haut réservoir cylindrique (24 x 84) avec une capacité de 570 litres ce qui est insuffisant par rapport au besoin du client. Pour cette raison, on peut assembler un système de stockage compact à haut volume en joignant 5 réservoir Raincolumn en utilisant des accouplements flexibles serrées aux 4 orifices à haut débit situé en haut et en bas de chaque réservoir Raincolumn. Il possède un couvercle verrouillé avec une corbeille filtrante intégrée qui joue aussi le rôle de système de ventilation anti-insecte. L eau entre dans le réservoir à travers le couvercle ou les trous situés en haut du réservoir. Généralement, l eau est pompée à travers les trous de fond ou par les raccords installés dans les surfaces plates à l avant et à l arrière de la citerne. Comme le Raincolumn est un réservoir en plastique autoportant les coûts d achats et d installation sont les moins chers en matière de stockage. Il est aussi facile à manipuler, nécessite peu ou aucun travail d excavation et est compatible avec presque n importe quelle topographie. Une autre particularité du réservoir c est que sans système d isolation coûteux, il doit être vidangé pour l hiver durant les périodes de froid. Puisqu il est exposé aux intempéries, il a une durée de vie limitée qui doit être prise en compte dans l évaluation des coûts. En plus, avoir 5 réservoirs assemblés est difficile à dissimuler, donc notre système ne sera pas discret. Décision : Rejeté Le Raincolumn nécessite trop d entretien coûteux, n est pas discret et sa durée de vie est limitée ce qui n est pas en accord avec nos critères. Références : [14] [15] Stockage souterrain Citerne en béton Pro Maxima 3200L C est une citerne en béton armé (Béton C45/55, lisse de coffrage et étanche) avec dalle basse, paroi et dans un cône. Sa partie cuve est monolithique sans joints. Sa dalle haute est scellée et la rehausse et le couvercle sont posés sans scellement. L épaisseur de sa paroi va jusqu à 10 cm et sa capacité est de 3200 litres, ce qui est suffisant pour les besoins. L alimentation se fait avec un fourreau DN110 avec joints à lèvre intégré. Le trop plein de la citerne est dirigé vers le système de réseau d eau pluviale. Coté taille, la citerne occupe une quantité d espace acceptable avec un volume de 3.2 mètres cubes. Son prix est de 2150$ Ses dimensions sont 1850x2200 m. En revanche, elle pèse 4225kg ce qui rend son installation plus difficile donc plus chère. Pour cette raison les travaux d excavations peuvent atteindre jusqu à 2000$. Coté entretien, une fois par an, il faut faire un contrôle visuel et olfactif de l eau, un contrôle des raccords de la rehausse et du couvercle et le nettoyage de la citerne. Ce genre d opérations n est pas difficile à effectuer une fois le réservoir vidé. Le fait que la citerne soit souterraine la rend discrète. De plus, elle est non affecté par les intempéries, donc il n y a pas besoin de s inquiéter des problèmes de gel et il n y aura pas besoin de la remplacer car elle

38 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 31 peut durer indéfiniment. Côté sécurité, les risques de noyade sont minimes puisque seul le couvercle est visible à la surface. Il n y a pas de risques de dégâts d eau puisque le trop plein de la citerne est dirigée vers le réseau d eau pluviale à travers le siphon de trop plein. Pour s assurer que l eau stockée reste de qualité relativement bonne et pour éviter les problèmes de débordement notre réservoir est équipé : Une corbeille filtrante à maille de 1 mm. Son grand volume fait que sont rendement soit excellent Ces dimensions (hauteur x rayon) sont de 330x410 mm. Elle est équipée de chaînes, d un mousqueton en inox et d accessoires de fixation. La fixation de la corbeille doit être mise en place dans la rehausse de la citerne afin d assurer un accès simple et rapide pour l entretien régulier. Son prix est de 130$. Un siphon de trop plein anti rongeur. Ces dimensions sont 460 par 110 par 590 mm. Pour écarter toute nuisance olfactive et évacuer les saletés flottant dans le réservoir d eau de pluie, il y a lieu d installer un siphon déversoir entre l évacuation des eaux excédentaires de la citerne et le réseau public. Son prix est d environ 91$. Décision : Retenu Bien qu une telle solution soit potentiellement plus chère elle satisfait tous les critères et les contraintes surtout coté capacité et durée de vie. Références : [16] [17] [19] [24] [20] [21] [22] [38] Stockage souterrain Carat S 2700L Carat S est un réservoir constitué de 2 demi-coquille empilées l une sur l autre facile à monter et à démonter qui est équipé d un dôme au dessus du réservoir qui pivote dans toutes les directions et dispose de suffisamment d espace pour installer un filtre interne. Une rallonge télescopique avec un couvercle robuste glisse dans le dôme et permet de régler la hauteur. L alimentation se fait avec un fourreau DN110 avec joints à lèvre intégré. Le trop plein de la citerne est dirigée vers le système de réseau d eau pluviale par le siphon de trop plein. Le réservoir Carat S est fabriqué à partir d une matière appelé Duralen en matériaux de haute qualité rigide et résistant aux impacts. Avec des caractéristiques de déformation très faibles et une rigidité élevée, sa durée de vie est très longue d où la garantie constructeur de 25 ans. Sa capacité est de 2700L ce qui est dans les normes et la quantité d espace qu il occupe est donc acceptable. Ces dimensions (longueur x largeur x hauteur) sont 2080x1565x2010 mm et il ne pèse pas beaucoup (seulement 120 kg) ce qui rends sont installation et son entretien facile donc moins chère. Le prix de la citerne est d environ 1540$ et le prix des travaux d excavation est 200 $ en moyenne. Côté entretien, les mêmes actions appliquées pour la citerne en béton s applique ici sauf que c est moins difficile car le Carat S est plus facile à manipuler, on peut même l ouvrir si on le veut. L alimentation se fait par fourreau DN110 avec joints à lèvre intégré. Comme notre réservoir est souterrain l impact visuel est faible, et il a les mêmes avantages que la citerne en béton dans le concept précédant par rapport à la sécurité et la durée de vie. Par contre, ici les coûts d installation et d achats sont moins chers. Pour garder une qualité d eau relativement bonne et éviter les problèmes de débordement le réservoir est équipé des éléments suivants : Un filtre interne "Filtre Universel", relié directement au tuyau d alimentation, qui peut

39 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 32 fournir 100% de l apport d eau et peut gérer une surface de toiture allant jusqu à 350 m 2. Il est aussi doté d un système d évacuation d urgence relié directement au réseau d eau pluvial. Un tuyeau anti-remous avec sabot "Graf Calming Inlet Pot".Les dimensions du pot (H par L par P) sont 120 x 120 x 120 mm.au fil du temps, des petites particules se déposent au fond de la citerne et y forment une couche de sédiments. Afin d éviter de remuer ces dépôts, on fait pénétrer l eau par un pot anti remous placé au fond de la citerne, canalisant l eau verticalement du bas vers le haut. Ce petit courant ascendant du fond de la citerne favorisera également une bonne qualité de l eau sans pour autant remettre les sédiments en suspension. Un Siphon de trop plein anti rongeur. Le coût total de ces accessoire ne dépasse pas les 495$. Décision : Retenu Carat S est en accord avec tous les critères. Références : [18] [14] [19] [23] [25] [38] Concept Table 5.5 Analyse de faisabilité pour le stockage de l eau Aspect physique Aspect économique Aspect temporels Aspect socio-envir. Décision Raincolumn Non Oui Non N/A Rejeté Citerne PM3200 Oui Oui Oui Oui Retenu Carat S 2700L Oui Oui Oui Oui Retenu Archivage des données Critères de faisabilité L équipement du système de commande locale doit répondre à des critères et à des contraintes qui seront regroupés selon les quatre aspects de l analyse de faisabilité : 1. Aspects physiques Doit avoir une certaine résistance physique La vitesse d écriture et de lecture doit être convenable - La taille de stockage permise doit être suffisante 2. Aspects économiques Limiter les coûts de pièces Limiter les coûts d utilisation - Limiter les coûts d entretien 3. Aspects temporels - La durée de vie du système doit être raisonnable

40 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ Aspects socio-environnementaux N/A Concepts Serveur à distance Description générale Amazon Simple Storage Service offre un service de stockage de donnée en ligne qui est facilement accessible à distance. Le fait d avoir recours à ce type de stockage élimine la contrainte de l aspect physique car il n y a pas de pièce physique à portée de notre système. Pour ce qui est des coûts, il n y a pas de coûts de pièces. Cependant, l utilisation et l entretiens est facturés à des tarifs mensuels. Ces derniers ne sont pas très élevés. En effet, pour l espace de données, le prix est de 0,095$ USD par GO pour le premier TO et augmente selon l espace requis tout en restant très abordable. De plus, l utilisation des données ce facture dans les mêmes au niveau du rapport quantité/coût. Donc, les coûts sont abordables. Ensuite, un système de sécurité est mise en place par la compagnie. Un système de sauvegarde de secours est déjà instauré. Puis, la durée de vie n est pas limitée à une durée de vie de pièce car c est entretenu par Amazon eux-mêmes. D un certain point de vue, la durée de vie se limite à l existence de cette compagnie. Il n y a donc aucun problème pour ce critère. Finalement, l aspect logistique est la faiblesse de ce concept. Le transfert de donnée ce fait via internet et dépend donc de la connexion de l usager. Une connexion trop lente peut créer des problèmes. Cependant, pour ce qui est du stockage de donnée, la quantité n est pas limitée. Décision : Retenu Ce concept répond adéquatement à la majeure partie des critères. Référence : [43] Mémoire Disque Flash 256 Go de verbatim La mémoire flash est dispendieuse. Malgré ce défaut, le rapport espace/coût correspond bien au besoin du projet PluviTech car seulement quelques GO sont nécessaires. En effet, selon les estimations qui ont été faites, pour une durée de 5 ans, 31 GO satisfait amplement les besoins. De ce point de vue, une mémoire flash de 32 Go conviendrait parfaite. Néanmoins, pour la vitesse de lecture et d écriture la mémoire flash doit idéalement être sous forme de disque et non seulement de carte mémoire. Ainsi, selon le site de verbatim, une compagnie spécialisé dans les périphériques de stockage de donnée, le plus petit disque flash en terme d espace de mémoire est de 256 Go. Donc, selon plusieurs sites de revente tel Clubic et Montgallet, ce disque flash se vend dans les alentours de 345$. D une autre part, il y a seulement des coûts de pièces qui entre en jeu avec ce concept car il n y a pas d entretien n y de coût d utilisation majeur puisque le coût d électricité est minime. Du point de vue de la fiabilité, ce choix de mémoire n est pas inquiétant. Cependant, il y a un problème qui pourrait survenir. Celui dans lequel cas des électrons resteraient situer

41 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 34 dans l oxyde utilisé comme grille. En effet, l un de ces électrons lors de son déplacement ultérieur pourrait erroné une écriture ou une lecture. Cependant, il y a une solution qui aide à limiter ce problème. Lors d une écriture, le système tente de relire ce qu il vient d écrire afin de vérifier que tout c est bien déroulé. Si dans le cas où il lui est impossible de relire sa nouvelle entrée, il va renvoyer une erreur dans le but de recommencer l écriture. Malgré cette solution employée par le disque ainsi que le souci de fiabilité du système de PluviTech, une sécurité de plus est de mise. À cet égard, un deuxième disque flash sera utilisé à titre de sauvegarde de secours. Bref, le système sera muni d un disque flash pour l enregistrement direct des données et également d un autre dispositif identique de mémoire pour faire une copie de la sauvegarde de façon quotidienne. Au final, pour être sécuritaire, cette solution de gestion de donnée coûte dans les alentours de 690$. Mise à part la fiabilité informatique, celle physique doit également être prise en compte. Selon le site de verbatim, leurs disques sont résistants au choc. Cependant, il n est pas spécifier si ils sont résistants à l eau ce qui est tout de même important puisque le système reposent principalement sur une distribution d eau. L endroit où sera situé le système informatique devra donc obligatoirement être étanche. Décision : Retenu Basé sur les critères d évaluation de la section précédente, cette solution pour la mémoire à utiliser obtient la note de 100% pour ce qui est la capacité de stockage. Dep plus, elle offre un rapport capacité/coût convenable ainsi qu une excellente vitesse d écriture et lecture. Références : [44] [45] [46] Mémoire disque dur Description générale Comme plusieurs pièces informatique, les disques durs sont résistant physique de façon acceptable lorsqu ils sont situés dans un endroit stable. Donc, vu l endroit où il va être mise en place, il n y a pas de problème à ce niveau-là. Le coût des pièces, de l entretien et l installation sont très faible pour ce type de mémoire et c est en partie dû au fait que cette une méthode implanté et évolué depuis longtemps. En effet, on peut maintenant se procurer l une de ces pièces à un prix de 60$ pour une énorme quantité de 500 GO. Cependant, pour l utilisation dont PluviTech a besoin autant d espace est inutile et les disques durs de plus petites tailles se font de plus en plus rare. Ces disques durs sont généralement munis d un port usb 2.0 dont la vitesse varie de 20 à 120 Mbits/s. Décision : Retenu Tous les critères principaux sont satisfaits. Précisément, l espace de donnée est de loin côté à 100%. Cependant, il y a un gaspillage important de donnée. Références : [47] [48]

42 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 35 Concept Table 5.6 Analyse de faisabilité pour l archivage des données Aspect physique Aspect économique Aspect temporels Aspect socio-envir. Décision Serveur à distance Oui Oui Oui N/A Retenu Mémoire Disque Flash Oui Oui Oui N/A Retenu Mémoire disque dur Oui Oui Oui N/A Retenu Transfert des données Critères de faisabilité L équipement du système de commande locale doit répondre à des critères et à des contraintes qui seront regroupés selon les quatre aspects de l analyse de faisabilité : 1. Aspects physiques Doit avoir une certaine résistance physique La vitesse de traitement des données doit être suffisante 2. Aspects économiques Limiter les coûts de pièces Limiter les coûts d utilisation - Limiter les coûts d entretien 3. Aspects temporels - La durée de vie du système doit être raisonnable 4. Aspects socio-environnementaux N/A Concepts ETHERNET Description générale Passer un fil Ethernet à travers le domicile du client est encombrant. Cela augmente également le coût d installation car la mise en place du système peut être difficile pour certaine maison. Cependant, il n y a aucun coût d utilisation relié à cela et de plus le coût de pièces n est pas très dispendieux. En effet, une bobine de fil coûte dans les alentours de 325$ pour 250 M. Pour ce qui est de la sécurité, c est impossible à violer car c est un fil qui se rend directement du point d accès jusqu au système. De plus, puisque c est direct la vitesse est excellente. Décision : Rejeté Malgré tous les bons avantages qu offre ce concept, le problème d installation peut être un trop gros problème à certain domicile. Référence : [49]

43 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 36 DONGLE WIFI En prenant en considération que la plupart des domiciles possèdent dorénavant le wifi à la maison, il serait judicieux d opter pour un système wifi pour la gestion des données. Ce concept limite le coût d utilisation au prix auquel les usagers déboursent déjà pour leur service internet. Par ailleurs, un routeur s obtient maintenant un modique somme à partir de 30$. Afin de permettre au système de recevoir et émettre des signaux Wi-Fi, il doit être fourni d un dongle prévu à cet effet. Cela permet également d éviter l encombrement puisque le système est sans-fil. Le dongle qui va être utilisé pour rendre le système accessible au Wi-Fi est le modèle WIS12ABGNX de Samsung. Il a une gamme de fréquence large qui s étend de 2.41 à 2.48 GHz ainsi que 5.15 à 5.85 GHz ce qui va rendre conviviale les communications de données même si plusieurs individus sont muni du système PluviTech dans le même quartier. De plus, il accepte les protocoles IEEE A/g, b et n. Cela permet une compatibilité optimale car il est à jour avec les protocoles des routeurs les plus récents ainsi que rétro compatible avec les premiers sortis. (S2) Le débit binaire, qui peut atteindre jusqu à 52 Mbps, est largement suffisant pour le type de données qui vont être en jeu lors de l utilisation. En ce qui concerne la sécurité de ce périphérique, il peut être sécurité par les protocoles WPA / WPA2, 802 1x, WPS, ou encore WEP 64 / 128 bits. Ce dongle est disponible à un prix avoisinant 60$ et ne nécessite pas beaucoup d heure de travail au niveau de l installation. Décision : Retenu Adhéré à un système de connexion Wifi est peu dispendieux, permet un nombre divers de sécurité et a également de bonnes vitesses de transfert de données. Références : [47] [50] 3G Description générale Télus offre un service Internet mobile avec le système 3Go. C est une clé peu encombrante qui se branche dans un port USB. Le coût de la pièce et de l installation peuvent être nul avec une entente sinon, cela revient à 150$. Pour ce qui est de l utilisation, le forfait Internet mobile 40 à 40$ couvre amplement les besoins avec 2 Go de données de bande passante. La connexion est cryptée de sorte que l interaction avec la machine et le réseau se fait de façon sécuritaire. Finalement, pour ce qui est de la vitesse, la clé peut atteindre une vitesse de transfert de 72 Mbits/s ce qui dépasse largement les exigences. Décision : Rejeté La vitesse, la bande passante et la sécurité sont idéales. Cependant, le coût à long terme s avère trop élevé pour être retenue. Référence : [51]

44 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 37 Concept Table 5.7 Analyse de faisabilité pour le transfert des données Aspect physique Aspect économique Aspect temporels Aspect socio-envir. Décision ETHERNET Oui Non Oui N/A Rejeté DONGLE WIFI Oui Oui Oui N/A Retenu 3G Oui Non Oui N/A Rejeté Sécurité des données Critères de faisabilité L équipement du système de commande locale doit répondre à des critères et à des contraintes qui seront regroupés selon les quatre aspects de l analyse de faisabilité : 1. Aspects physiques N/A 2. Aspects économiques Limiter les coûts de pièces Limiter les coûts d utilisation - Limiter les coûts d entretien 3. Aspects temporels - La durée de vie du système doit être raisonnable 4. Aspects socio-environnementaux Garantir une sécurité suffisante des données Concepts Sécurité WEP Description générale Une clé WEP s installer facilement sur la plupart des périphériques compatibles avec ce protocole de sécurité. Peu de temps de travailler entraine peu de coût d installation. Cependant, ce n est pas seulement l installation qui est en facile. Il s avère que les clés WEP sont maintenant contournable en peu de temps et sans trop de difficulté, ce qui rend de système de protection plus faible. Ce qui lui vaut un 25% dans les critères établis à la section précédente, une sécurité moyenne. Bien que cela n entraine pas de gros coût, c est à rejeter car la pro- Décision : Rejeté tection est faible. Référence : [52] Sécurité WPA

45 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 38 Concept Table 5.8 Analyse de faisabilité pour la sécurité des données Aspect physique Aspect économique Aspect temporels Aspect socio-envir. Décision Sécurité WEP N/A Oui Oui Non Rejeté Sécurité WPA N/A Oui Oui Oui Retenu PenProtect N/A Oui Oui Oui Retenu Les clés WPA est un type de sécurité qui est très difficile à contourner à ce jour et est la meilleure option disponible à ce jour pour sécurité son Wi-Fi. (L1). Malgré tout, la sécurité n est pas maximale car aucun système de sécurité n est éternellement à l abri des pirates informatiques. Cependant, elle est la meilleure disponible sur le marché et est pour le moment considérée comme inviolable. Donc, ce choix ce voit attribué la note de 0.75, ce qui correspond à une sécurité excellente sur les critères pré-établis dans le Diagramme 5.1. Décision : Retenu C est une bonne option de sécurité, facilement disponible, sans coût additionnel et qui risque de rester fiable encore de nombreuse années avant d être remplacé par des meilleurs. Référence : [53] PenProtect Description générale PenProtect est un logiciel peu coûteux qui permet de protéger un système informatique de plusieurs manières. Il ne nécessite aucune installation, il est disponible pour une vingtaine de dollars. Le système repose sur le protocole AES 256 bits qui est l un des plus réputés en ce moment pour ce qui est la sécurité. Vu ces points, ce concept se voit attribué 70% pour la note de sécurité, ce qui est une sécurité excellente. Décision : Retenu Ce concept est très sécuritaire et disponible à faible coût, il est donc retenu. Référence : [54]

46 Chapitre 6 Étude Préliminaire Les critères nécessaires à l évaluation des solutions ont été formulés dans le cahier des charges et lors de l analyse fonctionnelle. Plusieurs concepts ont été proposés pour chaque sous-problème. Dans ce chapitre, il est d abord présenté un plan d étude où une méthode d évaluation est élaborée pour chaque critère du projet. Par la suite, il sera proposé trois concepts globaux. 6.1 Plan d étude Le plan d étude présente les méthodes choisies pour évaluer les différents concepts globaux proposés. Les tableaux qui suivent présentent les critères définis dans le cahier des charges à la section 4. 39

47 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 40 Critères Procédures et hypothèses Références Sécurité du réservoir Évaluer les risques de [17] [24] [18] noyade et capacité du réservoir à gérer les débordements Capacité du réservoir Consulter les spécifications [18] [17] techniques du fabricant Espace occupé par le réservoiniques Consulter les fiches tech- [18] [17] des fabricants Entretien Évaluer l effort annuel nécessaire [20] pour entretenir le réservoir Table 6.1 Plan d étude pour la captation et le stockage de l eau Critères Procédures et hypothèses Références Taux d humidité et distributiocumulation Évaluer la précision de l ac- [4] [55] des données de la sonde et la précision de la distribution Ergonomie du système Consulter les fiches techniques [66] [55] des fabricants Table 6.2 Plan d étude pour la distribution de l eau Critères Procédures et hypothèses Références Surface de l appareil de Consulter les spécifications [26] [27] [28] commande principal techniques du fabricant Surface de l appareil de Consulter les fiches techniques [11] [26] commande à distance des fabricants Autonomie de l interface à Consulter les fiches techniques [11] [26] distance des fabricants Système de relais Consulter les fiches techniques [39] [40] des fabricants Table 6.3 Plan d étude pour le système de commande

48 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 41 Critères Procédures et hypothèses Références Coûts d implantation Faire la somme des coûts Solution détaillée à l achat et de l installation de chaque sous-concept proposé Coûts de maintenance Estimer les coûts d entretien Solution détaillée et de maintenance du système Table 6.4 Plan d étude les coûts Critères Procédures et hypothèses Références Probabilité de défaillance Évaluer selon l état des [39] pièces qui composent le système Table 6.5 Plan d étude pour la fiabilité Critères Procédures et hypothèses Références Sécurité et confidentialité Évaluer le type de sécurité [53] [54] choisi Capacité de stockage Consulter les fiches techniques [43] [45] [47] des fabricants Vitesse de communication Évaluer la vitesse du type [47] [50] et accès aux données de connexion utilisée Table 6.6 Plan d étude pour la gestion de données et communication

49 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Stratégie d élaboration des solutions globales Solution 1 : Pour cette première solution, les concepts les plus discrets qui semblaient fonctionner ensemble en se servant d une connexion WIFI sont réunis. Ce choix pour la communication vient du fait qu il est répandu dans la population et que la vitesse de communication peut être très élevée. Pour l automatisation du système, le PLC Productivity3000 est utilisé et il est possible de le connecter au réseau pour le programmer. Le système de commande locale utilise une tablette qui peut se connecter directement au système. Cette méthode permet d utiliser le même interface Web pour l interface locale et l interface à distance. Puisque ce système utilise une tablette pour ces interfaces, l application Web est optimisée pour l utilisation de celui-ci. Comme la tablette a un accès WIFI ce choix est consistant avec le reste du système. Pour la distribution de l eau, le système utilisé est un système immergé qui est dispendieux, mais très esthétique et performant. Le système de stockage, tout comme le système de distribution est sous la terre pour un maximum de discrétion dans ce concept. Donc, le réservoir choisi est le stockage souterrain Carat S 2700L. Pour l archivage des données, la méthode utilisée se sert également du WIFI puisqu il s agit d un serveur à distance. Pour la sécurité des données, le protocole WPA est ce qu il y a de plus répandu pour la connexion WIFI et donc l option utilisé pour cette solution. Solution 2 : Pour cette deuxième solution les pièces physiques qui sont robustes sont choisies en priorité. Le dispositif d automatisation du système choisi est le contrôleur modulaire ADAM-5000/485 de Advantech qui permet une communication simple grâce au standard de communication RS-485. Pour l interface locale, cette solution utilise un mini portable Acer aspire one. L interface à distance utilise une application Web comme dans la première solution et utilise une tablette Nexus 7 pour y accéder. Cette interface peut également être accessible du mini portable. Tout comme la première solution, le système de distribution utilisé est un système immergé. Pour ce qui est du stockage, cette solution utilise un réservoir très solide et volumineux et donc coûteux qui est la citerne en béton Pro Maxima 3200L. Pour l archivage des données, un disque dur externe est utilisé. Comme l autre solution, le WIFI est utilisé pour la communication du système. Finalement, pour la sécurité des données le logiciel PenProtect est utilisé. Solution 3 : Pour cette dernière solution, le système d automatisation utilisé est le DAQ USB-4704 de Advantech. Tout comme la deuxième solution, l appareil utilisé pour l interface locale est le mini portable Acer aspire one. Pour ce qui est de l interface à distance, ce concept utilise plutôt une application Android et Apple avec un téléphone intelligent Nexus 4 proposé pour les acheteurs n ayant pas eux-mêmes un téléphone intelligent. Cette solution permet à l interface d être accessible très facilement et partout puisqu il est possible de garder le téléphone sur soi quasiment en tout temps. Pour la distribution de l eau, cette solution utilise un système externe qui est un système très simple à installer. Pour le stockage, cette solution utilise le

50 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 43 même réservoir que la première solution qui est le système de stockage souterrain Carat S 2700L. Pour ce qui est de la gestion des données, ce système utilise le WIFI pour la communication et la Mémoire Disque Flash 256Go de Verbatim pour l archivage. Pour la sécurité, la clé WPA est utilisée. Sous-problèmes Sol. 1 Sol. 2 Sol. 3 Captation et Stockage Carat S 2700l Citerne PM 3200 Carat S 2700l Interface locale Samsung Galaxy Acer aspire one Acer aspire one tab Interface à distance Application Web Application Web Application android Automatiser le système Productivity ADAM-5000 CP1L-1L 3000 Système de distributiomergmergé Système im- Système im- Système externe Sécurité des données Sécurité WPA PENPROTECT Sécurité WPA Archiver les données Serveur à distance Disque dur Mémoire flash Transfert des données WIFI WIFI WIFI Table 6.7 Résumé des solutions globales 6.3 Évaluation des solutions globales Évaluation de la solution Captation et stockage Sécurité du réservoir : La citerne Carat S est souterraine, il n y a que le couvercle qui est à peine visible à la surface et qui est équipé d une serrure de sécurité pour enfants. Ce qui rend les risques de noyade très faible. Le siphon de trop plein gère les débordements en évacuant l eau vers le réseau d eau pluvial de façon efficace. De plus, le filtre interne est doté d un système d évacuation d urgence relié directement au réseau d eau public. Capacité de stockage : Le réservoir Carat S 2700L a une capacité de 2700 litres. Espace occupé par le réservoir : Le réservoir Carat S 2700L a une capacité de 2700 litres donc un volume de 2.7m 3. Entretien : Une fois par an, il faut faire un contrôle visuel et olfactif de l eau, un contrôle des raccords, du couvercle et le nettoyage de la citerne. Ce genre d opération est difficile à effectuer vue que la citerne est souterraine. N empêches que l installation du pot de stabilisation "Graf Calming Inlet Pot", du filtre "Filtre Universel 3" et le siphon anti rongeurs diminue largement la quantité de déchets dans la citerne et évite de remuer la couche de sédiment au fond du réservoir ce qui rends le nettoyage plus facile à effectuer.

51 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Système de distribution Taux d humidité et distribution : Le dispositif SPO5-70 est une pompe immergé de 1.2kW (kilowatt), 9.20A (ampère). Elle permet de maintenir une distribution d eau de 0 à 10.0 bars (0.0 à 10.0 m 3 /h) à une pression variant entre 700 kpa à 0.0 kpa. Conçu en stainless, la pompe est robuste et résistante à la corrosion, et est protégée contre la marche à sec. L utilisation de la sonde réglable Gardena 1188 pour la captation du taux d humidité dans le sol, permet une distribution d eau entre 0.5 et 12 bars. Ainsi la sonde transmet les données au système d automatisation pour déclencher l arrosage réglé par le client. Ergonomie et sécurité : La pompe SPO5-70 peut être immergée jusqu à 20m à l intérieur d une cuve. D une hauteur de 626mm x 127mm et d un poids de 21.2kg (kilogrammes), le dispositif est facilement malléable et sécuritaire. L immersion de celui-ci réduit le bruit, diminue grandement les accès et est ainsi plus sécuritaire. La tuyauterie n est pas encombrante et visuellement discrète vu qu elle se voit enterré Système de commande Facilité de programmation : Le productivity 3000 utilise un programme développé par Automation Direct pour faciliter et accélérer au maximum le développement du système. Système de relais : Avec le Back-UPS 550VA de APC, il est possible de garder le Productivity 3000 en fonction au minimum 53 minutes d après le manufacturier durant une panne de courant. Surface de l appareil local : Les dimensions du Galaxy Tab 2.7 qui est une petit tablette par rapport aux autres sur le marché sont de cm par cm ce qui fait une surface d environ 237 cm 2. Autonomie de l interface à distance : Comme une tablette Galaxy Tab 2.7 est utilisée pour l interface locale, la même est utilisée à distance. Son autonomie d usage actif est de 8h et il est donc possible que l autonomie soit beaucoup plus élevé en mode d économie d énergie. Surface de l appareil à distance : Pour cette solution, le même appareil est utilisé pour l interface à distance et local donc les dimensions de l appareil sont de 237cm 2 comme mentionné plus haut Transfert des données Sécurité et confidentialité : Un système WIFI est compatible avec les protocoles de sécurité suivant : WPA / WPA2, WPS et WEP. Ces protocoles sont tous d une bonne sécurité pour ce qui est d un système à domicile. Vitesse de communication : Le WIFI permet une vitesse de transfert de donnée de 52 Mbits/s.

52 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Sécurité des données Sécurité et confidentialité : WPA est le type de sécurité le plus optimal que peut offrir le WIFI. Malgré cela, aucune sécurité n est à l abri des pirates informatiques, il est voit donc que ce type de sécurité est excellent sans toutefois être maximale Archivage des données Sécurité et confidentialité : Pour ce qui est de la sécurité des données, Amazon fournit quatre types de contrôle d accès : Identity and Access Management, Access Control Lists, politiques de compartiment ainsi que authentification de chaîne de requête. Les quatre mécanismes offrent individuellement un bon contrôle sur l accès aux données. Ensuite, il y a la possibilité d utiliser le protocole HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure) crypté de façon SSL (Secure Socket Layer). En combinant ces types de sécurité, ce serveur à distance se situe dans la plage sécurité excellente du tableau 4.7 car il offre une très bonne sécurité mais n est pas maximale, car il pourrait y avoir des protocoles de sécurité supplémentaire. Capacité : La capacité est aussi élevée que désiré puisque les Go sont facturés à l utilisation Fiabilité Probabilité de défaillance : Comme les probabilités de défaillance sont inversement proportionnelles à l état des pièces et puisqu un technicien fait la maintenance annuellement du système, il est possible d affirmer que la probabilité de défaillance sera très faible Coûts Coûts d implantation : Samsung Galaxy tab : 200$ PRODUCTIVITY 3000 : 2100$ SPO5-70 : 1500$ Citerne Carat S 2700L : 1540$ Pack d accesoires pour la citerne : 495$ Excavation du terrain : 200$ WIFI : 100$ Sonde d humidité : 65$ Total : 6200$ Coûts de maintenance : Serveur à distance 500Go : 120$/an Entretien du système : 200$ Total : 320$

53 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Évaluation de la solution Captation et stockage Sécurité du réservoir : La citerne PM3200 est souterraine. Il n y a que le couvercle qui est visible à la surface. Sa dalle haute est scellée. La rehausse et le couvercle sont posés sans scellement ce qui rend les risques de noyade faible. Le siphon de trop plein gère les débordements en évacuant l eau vers le réseau d eau pluvial de façon efficace. Donc, la citerne gère bien les débordement et présente un risque de noyade faible. Capacité de stockage : Le réservoir PM3200 a une capacité de 3200 litres. Espace occupé par le réservoir Le réservoir PM3200 a une capacité de 3200 litres donc un volume de 3.2m 3. Entretien : Une fois par an, il faut faire un contrôle visuel et olfactif de l eau. Un contrôle des raccords de la rehausse et du couvercle doit être fait annuellement ainsi que le nettoyage de la citerne. La citerne est souterraine ce qui rends ce genre d opération difficile. N empêches que l installation de la corbeille filtrante et du siphon anti-rongeur diminue largement la quantité de déchets accumulé dans la citerne ce qui rends le nettoyage plus facile à effectuer. Donc, l entretien de la citerne est difficile Système de distribution Taux d humidité et distribution : Le dispositif SPO5-70 est une pompe immergée de 1.2kW (kilowatt), 9.20A (ampère). Elle permet de maintenir une distribution d eau de 0 à 10.0 bars (0.0 à 10.0 m 3 /h) à une pression variant entre 700 kpa à 0.0 kpa. Conçu en stainless, la pompe est robuste et résistante à la corrosion, et est protégée contre la marche à sec. L utilisation de la sonde réglable Gardena 1188 pour la captation du taux d humidité dans le sol, permet une distribution d eau entre 0.5 et 12 bars. Ainsi la sonde transmet les données au système d automatisation pour déclencher l arrosage réglé par le client. Ergonomie et sécurité : La pompe SPO5-70 peut être immergée jusqu à 20m à l intérieur d une cuve. D une hauteur de 626mm x 127mm et d un poids de 21.2kg (kilogrammes), le dispositif est facilement malléable et sécuritaire. L immersion de celui-ci réduit le bruit, diminue grandement les accès et est ainsi plus sécuritaire. La tuyauterie n est pas encombrante et visuellement discrète vu qu elle se voit enterré Système de commande Facilité de programmation : L ADAM-5000 supporte les 5 langages de programmations standard IEC Système de relais : Avec le Back-UPS 550VA de APC, il est possible de garder le ADAM en fonction au minimum 53 minutes d après le manufacturier durant une panne de courant.

54 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 47 Surface de l appareil Local : Le mini portable Acer aspire one est un ordinateur de très petite taille. Sa surface est de 472 cm 2. Autonomie de l interface à distance : Comme la tablette utilisée est une tablette Nexus 7, son autonomie d usage actif est de 8h et il est donc possible que l autonomie soit beaucoup plus élevé en mode d économie d énergie. Surface de l appareil à distance : Le Nexus 7 est l une des tablettes les plus petits qui sont sur le marché et a une surface de 19.85cm par 12cm ce qui résulte en une surface de cm Transfert des données Il s agit du WIFI tout comme la solution Sécurité des données Sécurité et confidentialité : Ce qui est utilisé dans cette solution est PenProtect. Ce type de sécurité repose sur le protocole AES 256 qui est l un des plus réputés en ce moment pour sa performance en terme de sécurité. Donc, avec ce système, la sécurité est très bonne Archivage des données Vitesse de communication : La vitesse d un disque dur varie entre 20 et 120 Mbits/s. Cette plage est très large puisqu elle peut varier selon plusieurs facteurs. Il s agit néanmoins d une vitesse rapide. Capacité : Le type de disque dur qui a été choisi offre une capacité de 500 Go Fiabilité Probabilité de défaillance : Comme les probabilités de défaillance sont inversement proportionnelles à l état des pièces et puisqu un technicien fait la maintenance annuellement du système, il est possible d affirmer que la probabilité de défaillance sera très faible Coûts Coûts d implantation : Nexus 7 : 209$ Disque dur 260$ acer aspire one : 250$ SPO5-70 : 1500$ sonde d humidité :65$ ADAM 3000 : 1600$

55 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 48 Citerne PM L 2150$ Corbeille filtrante 130$ Siphon anti rongeur 91$ Excavation du terrain : 2000$ PENPROTECT : 20$ Total : 8275$ Coûts de maintenance : Entretien du système : 200$ Total : 200$ Évaluation de la solution Captation et stockage Sécurité du réservoir : La citerne Carat S est souterraine, il n y a que le couvercle qui est à peine visible à la surface et qui est équipé d une serrure de sécurité pour enfants. Ce qui rend les risques de noyade très faible. Le siphon de trop plein gère les débordements en évacuant l eau vers le réseau d eau pluvial de façon efficace. De plus, le filtre interne est doté d un système d évacuation d urgence relié directement au réseau d eau public. Capacité de stockage : Le réservoir Carat S 2700L a une capacité de 2700 litres. Espace occupé par le réservoir : Le réservoir Carat S 2700L a une capacité de 2700 litres donc un volume de 2.7m 3. Entretien : Une fois par an, il faut faire un contrôle visuel et olfactif de l eau, un contrôle des raccords, du couvercle et le nettoyage de la citerne. Ce genre d opération est difficile à effectuer vue que la citerne est souterraine. N empêches que l installation du pot de stabilisation "Graf Calming Inlet Pot", du filtre "Filtre Universel 3" et le siphon anti rongeurs diminue largement la quantité de déchets dans la citerne et évite de remuer la couche de sédiment au fond du réservoir ce qui rends le nettoyage plus facile à effectuer Système de distribution Taux d humidité et distribution : Le dispositif JP-RAIN-4MP de 1hp (horse power), est une pompe externe à suppression de 0.75kW (kilowatt) et de 4.7A (ampère). Elle permet de maintenir une distribution d eau de 51 l/min à 26 l/min (litre/minute) à une pression variant entre 250 kpa et 350 kpa. L utilisation de la sonde réglable Gardena 1188 pour la captation du taux d humidité dans le sol permet une distribution d eau entre 0.5 et 12 bars. Ainsi, la sonde transmet les donnés au système d automatisation pour déclencher l arrosage réglé par le client. Ergonomie et sécurité : La pompe JP-RAIN-4MP doit être installé à l intérieur, à l abris des intempéries. D une hauteur de 429mm x 212mm, le dispositif est facilement malléable et accessible. L installation d une plomberie externe permet d avoir accès rapidement en cas de fuites ou de bris mécanique. Cependant, l implantation de ce type de

56 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 49 dispositif est encombrant ce qui augmente le risque d incidents. Le système externe ce voit bruyant et nécessite un plus grand entretien Système de commande Facilité de programmation : Le USB-4704 utilise un environnement de programmation C++. Système de relais : Le USB-4704 est alimenté par port USB ce qui veux dire que ça capacité de rester en fonction après une panne de courant est égal à l autonomie de batterie du Acer aspire one. Surface de l appareil Local : Le mini portable Acer aspire one est un ordinateur de très petite taille. Sa surface est de 472 cm 2. Autonomie de l interface à distance : L appareil utilisé pour cette solution est un Nexus 4 qui a une durée de vie de batterie pouvant aisément atteindre 20h. Bien que ce nombre soit plus bas en usage actif, il reste supérieur à 10h. Surface de l appareil à distance : Le Nexus 4, bien qu il soit loin d être le téléphone intelligent le plus petit sur le marché reste de petite taille avec des dimensions de 13.39cm par 6.87cm ce qui fait une surface d environ 92 cm transfert des données Il s agit du WIFI tout comme pour les solutions 1 et Sécurité des données Il s agit du même type de sécurité que la solution 1, c est-à-dire, la sécurité WPA Archivage des données Capacité de stockage : Ce disque flash dispose de 256 GO d espace de données ce qui n est pas énorme pour un disque de stockage. Malgré cela, c est suffisant pour son utilisation avec Pluvi-Tech. En effet, dans l équation 4.9, une note de 0.45 est obtenue. Cela reste toutefois suffisant pour stocker les données pour une période de plus de 5 ans. Vitesse de communication et d accès aux données : Caractérisé par ses 90 Go d écriture et 150 Go de lecture par seconde, ce type de stockage est d une très grande vitesse 1.00 sur la charte du tableau 4.8.

57 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Fiabilité Probabilité de défaillance : Comme les probabilités de défaillance sont inversement proportionnelles à l état des pièces et puisqu un technicien fait la maintenance annuellement du système, il est possible d affirmer que la probabilité de défaillance sera très faible Coûts Coûts d implantation : Nexus 4 : 309$ Acer aspire one : 250$ JP-RAIN-4MP : 450$ Sonde d humidité : 65$ USB-4704 : 200$ Mémoire Flash 300$ WIFI : 100$ Citerne Carat S 2700L 1540$ Ensemble d accessoires pour la citerne 495$ Excavation du terrain : 200$ Total : 3909$ Coûts de maintenance : Entretien du système : 200$ Contrat de cellulaire : 300$ Total : 500$

58 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 51 Critères Solution 1 Solution 2 Solution 3 Système de commande Facilitée de programmation Autonomie de l interface à distance (heure) Surface de l appareil de commande principale(cm 2 ) Surface de l appareil de commande à distance(cm 2 ) Système de relais(minutes) Captation et stockage de l eau Sécurité du réservoir Capacité du réservoir(litres) Espace occupé par le réservoir(selon la capacité) (m 3 ) Entretien Distribution de l eau Taux d humidité et distribution Ergonomie et sécurité Gestion de données et communication Sécurité et confidentialité Capacité de stockage(go) illimitée Vitesse de communication Coûts Coûts d implantation($) Coûts de maintenance($) Fiabilité Probabilité de défaillance Table 6.8 Synthèse de l étude préliminaire

59 Chapitre 7 Concept Retenu Dans ce chapitre, la matrice décisionnelle 7.1 est présentée. Ensuite, la meilleure solution est présentée plus en détail. 7.1 Matrice décisionnelle Analyse de la matrice décisionnelle Comme il est possible de voir dans le tableau 7.1, La solution 1 est celle qui obtient la meilleure note. Par contre, la solution 3 est très proche de la note de la solution 1. Ensuite, il est intéressant de noter qu un grand avantage que la solution 3 a sur les autres est son faible coût et que ce compromis se fait au détriments des autres points du projet. Quant à la solution 1, elle est plus modérée dans beaucoup de critères. 52

60 CHAPITRE 7. CONCEPT RETENU 53 Critères Pond. Sol 1 Sol 2 Sol 3 Système de commande 25% 17.53% 15.98% 17.56% Facilité de programmation 7% 6.3% 5.25% 2.1% Autonomie de l interface à distance 5% 3.83% 3.83% 4.83% Surface de l appareil de commande principale 4% 3.71% 3.22% 3.22% Surface de l appareil de commande à distance 4% 1.86% 1.85% 3.52% Système de relais 5% 1.83% 1.83% 3.89% Captation et stockage de l eau 20% 11.32% 11.08% 11.32% Sécurité du réservoir 6% 4.5% 3.9% 4.5% Capacité du réservoir 6% 3.06% 4.74% 3.06% Espace occupé par le réservoir 4% 1.96% 0.84% 1.96% Entretien 4% 1.8% 1.6% 1.8% Distribution de l eau 20% 15% 15% 13% Taux d humidité et distribution 12% 9% 9% 9% Ergonomie et sécurité 8% 6% 6% 4% Gestion de données et communication 15% 12.19% 12.19% 9.75% Sécurité et confidentialité 5% 3.75% 3.5% 3.75% Capacité de stockage 5% 5% 4.69% 2.25% Vitesse de communication 5% 3.75% 3.75% 3.75% Coûts 15% 7.86% 5.8% 9.98% Coûts d implantation 10% 3.88% 1.44% 6.58% Coûts de maintenance 5% 3.98% 4.36% 3.4% Fiabilité 5% 3.75% 3.75% 3.75% Probabilité de défaillance 5% 3.75% 3.75% 3.75% Total 100% 67.65% 63.8% 65.36% Table 7.1 Matrice décisionnelle

61 CHAPITRE 7. CONCEPT RETENU Présentation du concept retenu Le concept retenu pour le projet Pluvi-Tech par Buffet Cup inc. est celui qui a été identifié comme étant la solution 1. Il est constitué des sous-concepts de solution suivants : Captation et stockage : Carat S 2700L Système de distribution : système immergé Automatisation du système : Productivity 3000 Interface Locale : Samsung Galaxy tab Interface à distance : Application Web Transfert des données : WIFI Sécurité des données : Sécurité WPA Archivage des données : Serveur à distance 7.3 Spécifications du concept retenu Le stockage de l eau captée par les gouttières se fait dans le réservoir souterrain Carat S 2700L. Celui-ci est constitué de 2 demi-coquilles empilées l une sur l autre facile à monter et à démonter grâce aux ouvertures prédécoupées équipées de joints à lèvres. Son dôme à 360 degrés au dessus du réservoir pivote dans toutes les directions et dispose de suffisamment d espace pour installer un filtre interne. Une rehausse ajustable avec un couvercle vert robuste accepte des corrections allant jusqu à 5 degrés afin de permettre des ajustements au millimètre près avec la surface du terrain pour une meilleur discrétion. Comme indiqué dans son nom sa capacité est de 2700 litres ce qui est amplement suffisant pour les besoins du client et respectent les contraintes de taille. Sa durée de vie est très longue d où la garantie du constructeur de 25 ans. L alimentation se fait avec un fourreau DN110 avec joints à lèvre intégré. Le trop plein de la citerne est dirigée vers le réseau d eau pluviale par le siphon de trop plein. De plus, le filtre universel 3 dont est équipé la citerne dispose d un système d évacuation d urgence en cas de débordements, ce qui respecte les contraintes de sécurité. Pour garder une qualité d eau relativement bonne, la citerne est équipée du filtre interne mentionné précédemment, d un tuyau anti-remous (DN110) avec sabot relié directement au filtre et d un siphon de trop plein anti rongeur installé entre l évacuation des eaux excédentaire de la citerne et le réseau public. Pour la distribution, le système immergé a été retenu. L enfouissement des différents composant rend le système discret visuellement et au niveau auditif. L utilisation de la pompe SPO5-70 possède une durée de vie supérieure grâce à sa structure en acier inoxydable, ce qui la rend robuste et résistante à la corrosion. L équipement peut être immergé jusqu à 20 mètres sous la surface sans défaillance et il est facile d installation. La pompe peut fournir aisément les demandes quotidiennes et immédiates du client grâce à un puissant moteur pouvant fournir une pression maximale de 10 bars. Le dispositif peut fournir une pression jusqu à 700 kpa à faible débit pour une moyenne d environ 450kPa. Ce type de dispositif a une protection

62 CHAPITRE 7. CONCEPT RETENU 55 contre l utilisation à sec, de plus il possède un flotteur. L utilisation de tuyauterie PEX, ABS et Caoutchouc est durable, résistant aux intempéries et abordable. L immersion des tuyaux assure la discrétion, diminue l encombrement et ainsi l ergonomie du site. De plus, une sonde d humidité ajustable, Gardena est connecté au système de distribution assurant la captation de données de façon constante. Permettant une distribution de 0.5 à 12.0 bars, l équipement est conforme au système installé et autorisant le contrôle au client. L immersion du dispositif réduit les défaillances et limite les accès, augmentant grandement la sécurité du système. Pour effectuer l automatisation du système, le Productivity 3000 a été choisi pour une multitudes de raisons. Coté physique, entrée/sortie analogique ou numérique, celui-ci peux être configurer sur mesure et peut être reconfiguré et adapté pour de futurs besoins. Il est facilement programmable en «Function Block Diagram», une des 5 normes de programmation IEC , qui a l avantage d accélérer le processus de développement grâce au bloc de fonction préprogrammé et testé par le manufacturier. Pour ce qui est des communications avec son port Ethernet et les multitudes de protocoles de communication qu il prend en charge, le transfert d information est simplifié. Le Productivity 3000 peut aussi être utilisé comme un serveur et générer une page Web pour permettre à l utilisateur de contrôler ou, tout simplement, afficher l état en cours du système à partir de son navigateur préféré. Il est aussi possible de faire un lien direct vers un serveur de base de donnée pour, par exemple dans le cas présent, faire des archives sans utiliser de passerelle. Le tout est équipé d une tablette Galaxy qui, une fois connecté WIFI, offre l interface nécessaire pour commander localement ou à distance le système. De plus, l accès aux données et aux statistiques sera possible via cette même tablette. Son interface Android universellement connue offre une simplicité d utilisation accessible au grand public. Elle offre aussi une autonomie d environ 5 jours en utilisation normale et près de 6 heures en utilisation intensive. Par ailleurs, elle est facilement portable puisqu elle possède une surface de seulement 237 centimètres carrés et une épaisseur de 1 cm. Pour ce qui est de l interface à distance, il s agit d une application Web développée pour être optimisée pour tablette. En effet, comme l appareil qui est utilisé pour y avoir accès est le même que celui de l interface locale, c est-à-dire la tablette Samsung Galaxy tab , il s agit de l appareil à privilégier. Pour ce qui est de la programmation de l application Web en elle-même, les langages utilisées sont le Html 5 et le Css 3 pour la programmation basique. Ensuite, pour la gestion du côté serveur, le php est le langage qui sera utilisé. Du côté utilisateur, le Javascript est utilisé. Comme ils s agit probablement des langages les plus répandus de programmation Web, il est très facile de trouver des programmeurs compétents pour créer une application web de qualité ce qui est très avantageux. Pour l archivage des données, le concept qui a été retenu est le serveur à distance de la compagnie Amazon Web Services. L accès aux données par cette méthode est rapide tant que l accès internet du client est raisonnable. De plus, c est un moyen sécurisé de gérer ses données car il permet plusieurs protocoles de sécurité tels que https ainsi que d autre type

63 CHAPITRE 7. CONCEPT RETENU 56 de connexion à identifiants. D autre part, l un des gros avantages en comparaison aux autres concepts est sa facilité de gestion. En effet, puisqu il s agit d un serveur à distance, il n y a pratiquement pas d entretien à faire. Par exemple, si un disque dur est défectueux ou trop vieux, se sont les techniciens de cette compagnie qui s occupent de résoudre ce problème donc il n y a pas de coût à défrayer ni de temps à investir de ce côté. Puisque l archivage des données requiert un serveur à distance, une connexion internet est obligatoire afin de rendre possible ce concept. Parmi les concepts pour répondre à ce besoin, le WIFI a été retenu. Il se démarque premièrement par son abondance. En d autre terme, il est déjà en place dans la plupart des domiciles des résidents Québec, donc cela rend plus aisé sa mise en place. Par contre, il peut advenir le cas où le client ne dispose pas déjà d un réseau WIFI à son domicile. Cependant, ce n est pas un problème car l achat d un routeur n est pas très dispendieux et de plus, l installation est simple. Mise à part sa mise en place, le WiFi est également muni d une bonne vitesse de communication de données ainsi que d une portée suffisamment grande pour satisfaire une cours moyenne d un domicile. Puisqu il a une bonne portée, le signal pourrait être capté par le voisinage. Mais encore là, une caractéristique du WIFI est appréciée. Grâce à ces nombreux protocoles de sécurité disponible, la communication des données restent tout de même sécurisé. En raison de la décision de retenir le concept du WIFI, le choix du type de sécurité suit avec pour sa comptabilité. Donc, pour sécuriser la connexion WIFI le concept qui a été retenu est le protocole WPA. Ce type de sécurité a été mis en place pour succéder à la clé WEP. Il est donc l un des plus fiables moyens de se protéger actuellement. En plus de sa performance de sécurité, il est simple d installation et n engendre aucun frais d utilisation et d implantation. Pour les raisons ci-haut, il a été choisi comme le meilleur candidat pour répondre aux besoins de Pluvi-Tech. 7.4 Conclusion En somme, la compagnie Buffet Cup mettant en application la méthodologie de design, a su démontrer une solution au problème présenté par le client. La description du problème est élaborée au chapitre 2. Les besoins et objectifs ont été clairement précisés dans le chapitre 3. À partir de ceux-ci, le cahier des charges au chapitre 4 fût élaboré. Par la suite au chapitre 5, les différents problèmes ont été divisé en sous-problèmes pour lesquels des sous-concepts ont été analysé. Au chapitre 6, ceux-ci on été regroupé afin d élaborer 3 solutions globales. Finalement, dans ce chapitre, la solution retenue a été démontrée.

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