Qualit Eau : Système de gestion automatisée de la qualité de l eau des piscines privées

Qualit Eau : Système de gestion automatisée de la qualité de l eau des piscines privées Rapport de projet version finale présenté à Robert Bergevin et Éric Poulin par Équipe 06 Les Filtr As matricule nom signature 111 045 675 Olivier Bourgeois 111 087 829 David Côté 111 078 106 Louis-Émile Robitaille 111 063 842 Lionel Houndonougbo Université Laval 18 avril 2014

Historique des versions version date description 1 er février 2014 création du document 0 7 février 2014 Explication brève et précise du projet divisée en deux chapitres : Introduction et description 1 21 février 2014 Présentation détaillée des besoins et des objectifs du projet ainsi que la présentation du cahier des charges et de la maison de la qualité 2 21 mars 2014 Conceptualisation des solutions et analyse de faisabilité de chacune des solutions proposées Finale 18 avril 2014 Étude préliminaire et concept retenu

Table des matières Table des figures Liste des tableaux iv v 1 Introduction 1 2 Description 2 3 Présentation détaillée des besoins et des objectifs 3 3.1 Analyse des besoins................................ 3 3.2 Présentation des objectifs fixés.......................... 4 4 Cahier des charges 6 4.1 Assurer l automatisation du système...................... 6 4.1.1 Maximiser la précision des signaux................... 6 4.1.2 Maximiser la flexibilité de l appareil................... 6 4.1.3 Maximiser la fréquence d échantillonnage................ 7 4.1.4 Optimiser la fréquence de l envoi de données au centre de gestion.. 7 4.1.5 Optimiser la vitesse de calcul...................... 7 4.1.6 Minimiser la consommation énergétique................. 8 4.2 Minimiser les coûts du système......................... 8 4.2.1 Minimiser les coûts de mise en place.................. 8 4.2.2 Minimiser le coût du serveur....................... 9 4.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés............... 9 4.3.1 Maximiser la sécurité du système informatique............. 9 4.3.2 Assurer la sécurité matérielle...................... 10 4.4 Faciliter le service................................. 10 4.4.1 Optimiser le temps de déplacement des techniciens.......... 10 4.4.2 Maximiser la capacité de stockage du serveur............. 10 4.4.3 Assurer la solidité du système...................... 11 4.4.4 Maximiser le nombre d utilisateurs pouvant se connecter au serveur au même moment.............................. 11 4.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur............ 11 i

TABLE DES MATIÈRES ii 4.5.1 Minimiser le volume du système..................... 12 4.5.2 Maximiser la facilité d interaction avec l utilisateur.......... 12 5 Conceptualisation et analyse de faisabilité 15 5.1 Diagramme fonctionnel.............................. 15 5.2 Conceptualisation des solutions......................... 15 5.2.1 Envoyer l information à partir d un système portable......... 15 5.2.1.1 Mini portable acer aspire one................. 17 5.2.1.2 Application mobile et ipad mini................ 17 5.2.1.3 Application pour tablette Android Samsung Galaxy Note 8.0 18 5.2.2 Sécuriser les informations........................ 18 5.2.2.1 Chiffrement hybride avec RSA................ 19 5.2.2.2 ECDSA............................. 19 5.2.2.3 AES............................... 20 5.2.3 Interfacer avec l utilisateur........................ 20 5.2.3.1 Écran tactile 2.8 TFT Touch Shield for Arduino avec BUD- AC-418............................. 21 5.2.3.2 Écran LCM-S02004DSF avec clavier KBMFLUSbits/s2B avec BUD-AC-418.......................... 21 5.2.3.3 LCD Keypad Shield For Arduino avec un 1599BBK..... 22 5.2.4 Communiquer avec le centre de gestion................. 23 5.2.4.1 Réseau cellulaire 3G...................... 23 5.2.4.2 WiFi............................... 24 5.2.4.3 Ethernet............................. 24 5.2.5 Déterminer la position des techniciens................. 25 5.2.5.1 Module GPS Nuvi 30..................... 26 5.2.5.2 Téléphone portable Samsung S4 avec GPS.......... 26 5.2.5.3 Téléphone portable avec localisation Wi-Fi.......... 26 5.2.6 Traiter l information........................... 27 5.2.6.1 Hercules LAUNCHXL-TMS57004............... 28 5.2.6.2 C2000 LAUNCHXL-F28027.................. 28 5.2.6.3 Portable X102BA........................ 29 5.2.7 Convertir l information en analogique.................. 30 5.2.7.1 ADAU1962AWBSTZ...................... 31 5.2.7.2 Double AD5328ARUZ-REEL7................. 31 5.2.7.3 Triple MCP4728-E/UN.................... 32 5.2.7.4 Six MCP4922T-E/SL..................... 33 5.2.8 Archiver les informations......................... 34 5.2.8.1 Stockage par le Cloud..................... 34 5.2.8.2 Stockage par disque dur.................... 35 5.2.8.3 Stockage par SSD....................... 35 5.2.9 Traiter les transactions.......................... 36 5.2.9.1 Paiements par Paypal..................... 36

TABLE DES MATIÈRES iii 5.2.9.2 Paiements par Amazon Payments............... 37 5.2.9.3 Système de paiement sur mesure............... 37 6 Étude préliminaire 38 6.1 Plan de développement.............................. 38 6.1.1 Concept 1................................. 40 6.1.1.1 Assurer l automatisation du système............. 40 6.1.1.2 Minimiser les coûts du système................ 41 6.1.1.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés..... 41 6.1.1.4 Faciliter le service....................... 42 6.1.1.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur... 42 6.1.2 Concept 2................................. 42 6.1.2.1 Assurer l automatisation du système............. 42 6.1.2.2 Minimiser les coûts du système................ 43 6.1.2.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés..... 44 6.1.2.4 Faciliter le service....................... 44 6.1.2.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur... 45 6.1.3 Concept 3................................. 45 6.1.3.1 Assurer l automatisation du système............. 45 6.1.3.2 Minimiser les coûts du système................ 46 6.1.3.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés..... 47 6.1.3.4 Faciliter le service....................... 47 6.1.3.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur... 47 6.1.4 Concept 4................................. 48 6.1.4.1 Assurer l automatisation du système............. 48 6.1.4.2 Minimiser les coûts du système................ 48 6.1.4.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés..... 49 6.1.4.4 Faciliter le service....................... 50 6.1.4.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur... 50 7 Concept retenu 52 7.1 Matrice décisionnelle............................... 52 7.2 Analyse de la matrice décisionnelle....................... 52 7.3 Description du concept retenu.......................... 52 7.3.1 Dispositif local de commande...................... 52 7.3.2 Gestion des données........................... 54 7.3.3 Gestion des techniciens.......................... 54 7.4 Conclusion..................................... 54 Bibliographie 55 A Liste des sigles et des acronymes 58

Table des figures 3.1 Graphique illustrant la hiérarchie des objectifs.................. 5 4.1 Maison de la qualité................................ 13 5.1 Diagramme fonctionnel.............................. 16 iv

Liste des tableaux 4.1 Barème du critère évaluant la sécurité informatique............... 9 4.2 Barème du critère évaluant la sécurité matérielle................ 10 4.3 Barème du critère évaluant la solidité du produit................ 11 4.4 Barème du critère évaluant la facilité d interaction avec l utilisateur...... 12 4.5 Tableau du cahier des charges........................... 14 5.1 Synthèse des concepts pour l envoi d information à partir d un système portable. 18 5.2 Synthèse des concepts pour la sécurisation des informations.......... 20 5.3 Synthèse des concepts pour l interfaçage avec l utilisateur........... 23 5.4 Synthèse des concepts pour la communication avec le centre de gestion.... 25 5.5 Synthèse des concepts pour la détermination de la position des techiniciens.. 27 5.6 Synthèse des concepts pour le traitement de l information........... 30 5.7 Synthèse des concepts pour la conversion en analogique............. 34 5.8 Synthèse des concepts pour l archivage des informations............ 36 5.9 Synthèse des concepts pour le traitement des transactions........... 37 6.1 Plan de développement.............................. 38 6.2 Résumé des quatre concepts pour le projet Qualit Eau............. 39 6.3 Comptabilisation de la consommation énergétique de toutes les composantes. 40 6.4 Coûts de mise en place du système........................ 41 6.5 Coûts du serveur.................................. 41 6.6 Comptabilisation de la consommation énergétique de toutes les composantes. 43 6.7 Coûts de mise en place du système........................ 43 6.8 Coûts du serveur.................................. 44 6.9 Comptabilisation de la consommation énergétique de toutes les composantes. 46 6.10 Coûts de mise en place du système........................ 46 6.11 Coûts du serveur.................................. 46 6.12 Comptabilisation de la consommation énergétique de toutes les composantes. 48 6.13 Coûts de mise en place du système........................ 49 6.14 Coûts du serveur.................................. 49 6.15 Synthèse des résultats............................... 51 7.1 Matrice décisionnelle............................... 53 v

Chapitre 1 Introduction L étalement urbain de la grande région de Québec a rendu la possession de piscines horsterres chose courante lors des dernières années. Or, l entretient souvent coûteux, difficile et causant des impacts écologiques non-négligeables nous pousse à opter pour une gestion plus efficace de l énergie et de l utilisation des produits chimiques qui lui sont associés. Pour ce faire, la compagnie Éco-Piscine a mandaté la firme d ingénieur Filtr As pour la production du design conceptuel du projet Qualit Eau, un système capable de maintenir la qualité de l eau de chaque piscine à l aide d un dispositif local de commande tout en permettant aux techniciens de gérer leurs interventions et aux utilisateurs d interagir directement avec le système. Le présent document fournit une description précise du projet, des besoins du client et des objectifs à atteindre. Y suivent un cahier des charges et une analyse de faisabilité pour chacun des divers concepts potentiels. Finalement, une étude préliminaire montre lequel des concepts est retenu. 1

Chapitre 2 Description Le client désire un produit de gestion de la qualité de l eau des piscines hors terre pour des utilisateurs de la grande région de Québec qui sera opérationnel de mi-mai à mi-septembre. Le système, baptisé Qualit Eau, doit collecter des informations sur l eau des piscines, comme la température, le ph, le taux de chlore, le niveau d eau, etc. Il doit aussi, à partir de ces informations, gérer automatiquement les modifications nécessaires pour ajuster ces variables. Qualit Eau doit aussi acheminer ces informations à partir d un dispositif local vers un centre de gestion centralisé qui permet la compilation de statistiques. Ces données sont accessibles par l utilisateur via Internet. Il peut consulter l historique des interventions, les interventions planifiées, l état de son compte et faire des paiements sécurisés pour les frais de service à partir du dispositif local de commande et à distance. Le dispositif local, contenu dans un boitier étanche, doit offrir une interface affichant l état présent de la piscine et permettant à l usager de définir des consignes sur les variables. Il doit aussi être accessible localement et à distance par les techniciens. Ceux-ci doivent être localisables en tout temps afin de modifier leur itinéraire au besoin, en temps réel, et pour comptabiliser leur temps de déplacement. 2

Chapitre 3 Présentation détaillée des besoins et des objectifs 3.1 Analyse des besoins Pour mieux cerner les objectifs du projet Qualit Eau, les besoins du client Éco-Piscine ont été identifiés et regroupés dans 5 catégories. Tout d abord, le système doit être automatisé. Pour permettre une bonne gestion de la piscine, au moins 12 signaux d entrée et 12 signaux de sortie analogiques de 1 à 5 volts doivent pouvoir être utilisés en même temps. Ces signaux doivent avoir une résolution minimale de 0,015 V. La prise de mesure des entrées doit se faire à une fréquence minimale de 1,0 Hz tandis que la fréquence de transfert au centre de gestion doit être d au moins 0,2 Hz. Ce système doit être capable de maintenir la qualité de l eau durant une période prolongée sans surveillance humaine. Pour ce qui est de la sécurité, les données des utilisateurs doivent être sécurisées de façon à ce qu ils soient en mesure d effectuer des paiements par carte crédit par l Internet sans risque. De plus, les composantes physiques du système ne doivent pas causer de risques pour les utilisateurs ou les techniciens qui devront interagir avec le dispositif local. Ensuite, le système doit comporter un boîtier capable de résister aux intempéries de la mi-mai à la mi-septembre. Il doit aussi être en mesure de se faire remiser en dehors de sa période d utilisation et son volume ne doit pas dépasser 0,04 mètre cube. Les données des 800 utilisateurs, c est-à-dire l historique des paiements, l historique des interventions des techniciens ainsi que les mesures prises par les diverses sondes, doivent être conservées sur un serveur pour un minimum de 5 ans. Le dispositif local doit posséder une interface-utilisateur de sorte qu il soit possible pour l utilisateur de consulter son dossier directement par le dispositif local de commande et à distance, à partir d une plate-forme mobile ou de son ordinateur. Il doit aussi être capable de contrôler les diverses variables de la piscine de la même façon. En ce qui concerne les techniciens, ils doivent pouvoir avoir accès au système localement et à distance pour leurs interventions. De plus, chacun des cinq techniciens doit être localisable en tout temps et ce à une précision d au moins 50 mètres près. Cela pour permettre de 3

CHAPITRE 3. PRÉSENTATION DÉTAILLÉE DES BESOINS ET DES OBJECTIFS 4 calculer leur temps de déplacement et d intervention tout en optimisant le circuit de chacun. Enfin, le budget alloué au système est d au plus 600,000 $, ce qui revient à 750,00 $ par boîtier sur 5 ans. Ce budget doit couvrir à la fois le dispositif local de commande et les coûts liés au serveur. Le système doit être prêt au plus tard le 31 janvier 2015. 3.2 Présentation des objectifs fixés Suite à l analyse des besoins du système Qualit Eau, cinq grands objectifs apparaissent évidents. Ceux-ci sont aussi divisés en divers sous-objectifs. 1. Assurer l automatisation du système Maximiser la précision des signaux Maximiser la flexibilité de l appareil Optimiser la fréquence d échantillonage Optimiser la fréquence de l envoie de données au centre de gestion Optimiser la vitesse de calcul Minimiser la consommation énergétique 2. Minimiser les coûts du système Minimiser les coûts de mise en place Minimiser le coût du serveur 3. Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés Assurer la sécurité matérielle Maximiser la sécurité du système informatique 4. Faciliter le service Optimiser le temps de déplacement des techniciens Maximiser la capacité de stockage du serveur Assurer la solidité du système Maximiser le nombre d utilisateurs pouvant se connecter au serveur au même moment 5. Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur Optimiser le volume du système Maximiser la facilité d interaction avec l utilisateur La figure 3.1 illustre la hiérarchie des objectifs

CHAPITRE 3. PRÉSENTATION DÉTAILLÉE DES BESOINS ET DES OBJECTIFS 5 Système Qualit Eau Assurer l automatisation du système Minimiser les coûts Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés Faciliter le service Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur Maximiser la précision des signaux Minimiser les coûts de mise en place Assurer la sécurité matérielle Optimiser le temps de déplacement des techniciens Minimiser le volume du système Maximiser la flexibilité de l appareil Minimiser le coût du serveur Maximiser la sécurité du système informatique Maximiser la capacité de stockage du serveur Maximiser la facilité d interaction avec l utilisateur Maximiser la fréquence d échantillonnage Assurer la solidité du système Optimiser la fréquence de l envoi de données au centre de gestion Optimiser la vitesse de calcul Maximiser le nombre d utilisateurs pouvant se connecter au serveur au même moment Minimiser la consommation énergétique Figure 3.1 Graphique illustrant la hiérarchie des objectifs.

Chapitre 4 Cahier des charges Dans cette section, sont définis les critères nous permettant de faire une évaluation de nos objectifs. De plus, nous attribuons et expliquons la pondération de chaque objectif. 4.1 Assurer l automatisation du système Puisque le principal but du projet Qualit Eau est de gérer automatiquement la qualité de l eau d une piscine, il va de soi que cette catégorie ait une importance capitale. Elle se voit donc attribuer une pondération de 50 %. 4.1.1 Maximiser la précision des signaux La précision des signaux est un objectif essentiel pour le projet puisqu elle est en corrélation directe avec une meilleur gestion de la piscine. En effet, une plus grande précision permet de réagir plus rapidement au changement d état de l eau. C est pour cela que la pondération lui étant associée est de 10 %. La précision des signaux sera évaluée selon l équation suivante où une note de 50 % correspond à un précision de 0.015 V, c est-à-dire la précision minimale requise par le client. 0.030 p 0.030 (4.1) p : Résolution du signal en V, p ɛ ]0; 0,015] 4.1.2 Maximiser la flexibilité de l appareil La flexibilité du système est un ajout qui peut être intéressant, mais cela n est pas essentiel. Nous souhaitons toutefois offrir un service hors pairs à l utilisateur et cela passe par une plus grande liberté quant aux fonctions du produit. C est pour cela que la pondération de 10 %, une pondération ici relativement moyenne, lui a été attribuée. À la demande du client, le système comporte un minimum de 12 entrées et de 12 sorties analogiques, ce qui correspond 6

CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 7 à la note de 50 %. Un plus grand nombre d entrées et de sorties permettrait tout simplement d ajouter des fonctions à l appareil plus aisément. La formule suivante évalue cet objectif, avec une note parfaite si le système comporte le double du nombre d entrées et de sorties requises. n : Nombre d entrées/sorties, n ɛ ]0; 24] 4.1.3 Maximiser la fréquence d échantillonnage n 24 (4.2) La fréquence d échantillonnage est directement liée au temps requis par le système pour détecter le changement d une des variables mesurées. Cette fréquence a donc un impact réel sur la capacité du système à gérer la piscine de façon autonome. Cependant, la fréquence minimale demandée par le client, 1 Hz, permets déjà un excellent suivi des variables puisque les changements se produisent habituellement sur une longue période. De plus, il est très facile d atteindre cet objectif. Ainsi, la pondération qui y est attribuée est de 2 %. Ce critère est évalué grâce à la vitesse du processeur effectuant les calculs. v : vitesse du processeur en MHz, v ɛ ]0; 100] v 100 (4.3) 4.1.4 Optimiser la fréquence de l envoi de données au centre de gestion Pour l évaluer, nous utilisons le barème suivant qui est proportionnel à la vitesse d envoi en Mbps. D après les recherches effectuées, 54 Mbps nous semble un bon maximum pour le système. Puisque la fréquence d envoi de donnés minimale est très faible, de l ordre de 0,20 Hz, il est très aisé d atteindre cet objectif. C est pour cette raison que nous avons décidé d utiliser un barème proportionnel à la vitesse d envoi, celle-ci pouvant aussi influencer la fréquence des envois de données tout en nous permettant d obtenir un barème significatif. Pour la même raison, la faible pondération de 2 % lui a été attribuée. v : vitesse d envoie de données au serveur en Mbps, f ɛ ]0; 54] v 54 4.1.5 Optimiser la vitesse de calcul (4.4) La vitesse de calcul étant primordiale pour assurer un bon service à l utilisateur, la pondération associée est de 11 %. En effet, une plus grande vitesse de calcul diminue les risque

CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 8 de ralentissement du système lors d une interaction avec l utilisateur et permets aussi de manier un plus grand nombre de variables simultanément. Ce critère est évalué selon l échelle suivante où la note maximale est attribuée à une vitesse de 100 MHz. v : vitesse de calcul en MHz, v ɛ ]0; 100] v 100 4.1.6 Minimiser la consommation énergétique (4.5) Pour offrir un meilleur service aux utilisateurs, il est important que la consommation énergétique du système soit minime. En effet, une faible consommation énergétique réduit les coûts d opération du système tout en ayant un impact positif sur l environnement. Cet objectif se voit donc attribuer la pondération de 10 %. Le barême suivant est utilisé pour l évaluation. Un maximum de 2,5 W nous semble raisonnable considérant notre recherche. 2,5 C 2,5 (4.6) C : consommation énergétique en W, C ɛ ]0; 2,5] 4.2 Minimiser les coûts du système Il est essentiel de minimiser les coûts associés à la réalisation du système Qualit Eau. En effet, le budget maximal alloué par le client, Éco-Piscine, est de 600.000$. Ce budget doit couvrir à la fois les coûts de fabrication du système et les coûts du serveur. Pour ces raisons, une pondération de 10 % est donnée à cette section. Les deux objectifs suivants se partagent équitablement cette pondération étant tous deux d une importance égale. 4.2.1 Minimiser les coûts de mise en place Les coûts liés à la mise en place du système incluent à la fois les coûts des composantes physiques et les coûts d installation du système. Puisque les coûts influencent directement la faisabilité d un projet, les coûts liés à la mise en place du système ont une pondération de 5 %. La note est allouée en fonction de la formule suivante. 440000 x 440000 (4.7) x : coûts en $, x ɛ ]0; 440000] La formule considère un montant total alloué à la mise en place du système de 550 $ par utilisateur.

CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 9 4.2.2 Minimiser le coût du serveur Les dépenses liées au serveur concernent la location d un serveur pour une période de cinq ans. De plus, le serveur doit être accesible par un minimum de 200 personnes simultanément et être en mesure de stocker les données des 800 clients pendant cinq ans ou plus. Pour ce qui est du coût du serveur lui-même, la pondération est de 5 % et la note est allouée selon la formule qui suit. 160000 x 160000 (4.8) x : montant, en $, alloué pour la location du serveur du système Qualit Eau sur 5 ans, x ɛ ]0; 160000]. La formule considère un montant total alloué au serveur de 200 $ par utilisateur. 4.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés Un système tel Qualit Eau, visant à fournir un excellent service à ses utilisateurs, se doit d être très sécuritaire, tant sur le plan physique que sur le plan informatique. En effet, en plus d une perte de confiance de la part des clients de la compagnie Éco-Piscine, un manquement à garantir la sécurité des utilisateurs du système peut causer des dommages importants, tant à l entreprise qu à ses clients. Pour ces raisons, cet objectif se voit attribuer une pondération de 20 %. Les deux objectifs suivants se partagent équitablement cette pondération tous deux étant d une importance égale. 4.3.1 Maximiser la sécurité du système informatique La sécurité du système informatique étant primordiale de par les transactions monétaires effectuées grâce au système Qualit Eau, ce critère a une pondération de 10 %. Un serveur n ayant aucune protection contre les intrusions informatiques est immédiatement rejeté. Un serveur à sécurité nulle se voit attribuer une note de 25 %, une sécurité minimale se voit attribuer la note de passage 50 %, tandis qu une sécurité nécessitant de bonnes connaissances en piratage pour être contournée se voit attribuer la note de 75 %. Finalement, un système n ayant pas de failles connues se voit attribuer une note de 100 %. Table 4.1 Barème du critère évaluant la sécurité informatique. description cote Serveur informatique à sécurité nulle 0,25 Serveur informatique à sécurité minimale 0,5 Serveur informatique à sécurité garantie 0,75 Serveur informatique à sécurité maximale 1

CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 10 4.3.2 Assurer la sécurité matérielle La sécurité matérielle concerne tous les dangers qui sont encourus lors de l utilisation du système. Ceci inclut donc les dangers d électrocution ainsi que les dangers représentés par les pièces pointues ou coupantes. Puisque l intégrité physique d un utilisateur dépends de cet objectif, une pondération de 10 % lui est également attribué. Table 4.2 Barème du critère évaluant la sécurité matérielle. description cote Matériel à sécurité nulle 0,25 Matériel à sécurité minimale 0,5 Matériel à haute sécurité 0,75 Matériel à sécurité maximale 1 4.4 Faciliter le service Pour ce projet, un service à la clientèle rapide, efficace et exemplaire est l un de nos objectifs. Pour ce faire, il est primordial de tout faire pour viser ce but. Nous lui avons attribué une note de 15 %. 4.4.1 Optimiser le temps de déplacement des techniciens Puisque cet objectif est essentiel pour donner un service à la clientèle impeccable à nos utilisateurs, il est capital de lui attribuer une bonne pondération. C est pourquoi la pondération de 5 % lui est associée, pondération élevée pour cette catégorie. Pour limiter le temps de déplacements des techniciens, il faut être capable de détecter la position des employés précisément. Ainsi, le barème du critère sera le suivant. Le minimum étant de 50 m, cela représentera la note de passage, 50 %. La formule utilisée sera la suivante : 100 d 100 (4.9) d : incertitude, en m, du système de localisation, d ɛ ]0; 100]. 4.4.2 Maximiser la capacité de stockage du serveur La capacité de stockage est importante pour l élaboration du produit final. Par contre, une fois le besoin remplit, une variation de la capacité totale n apporte que peu de valeur ajoutée. Une pondération de 3 % est donc attribuée à cet objectif. La capacité de la base de donnée du serveur est mesuré en octets. Les informations minimales devant être stockées sur le serveur sont les données des utilisateurs sur cinq années d utilisation. Après réflexion,

CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 11 20 To nous semble un maximum raisonnable compte tenu du poids des informations et de la duré de stockage. Le barême utilisé est le suivant : C : capacité, en To, du serveur, C ɛ [0; 20]. C 20 (4.10) 4.4.3 Assurer la solidité du système Le système physique étant le cœur du projet, il doit être d une grande solidité afin de résister pendant cinq années aux intempéries qui pourraient affecter son bon fonctionnement et, par le fait même, réduire considérablement le service offert aux utilisateurs. Ainsi, une pondération de 5 % lui a été attribuée. Le barème qualitatif est le suivant : Table 4.3 Barème du critère évaluant la solidité du produit. description cote Matériel ayant une très faible solidité 0,25 Matériel ayant une solidité minimale 0,5 Matériel ayant une bonne solidité 0,75 Matériel ayant une très bonne solidité 1 4.4.4 Maximiser le nombre d utilisateurs pouvant se connecter au serveur au même moment Les utilisateurs doivent avoir accès au serveur informatique pour consulter leur historique de paiements, prendre rendez-vous ou tout simplement vérifier les statistiques concernant leur piscine. Le serveur se doit donc d être disponible pour le plus grand nombre de client simultanément. Toutefois, un nombre d accès possible au serveur trop grand peut devenir très vite inutile. Cela explique la pondération fixée à 2%. Le barème est représenté par la formule suivante, proportionnel à la vitesse des processeurs du serveur, vitesse permettant un meilleur service : v 3 v : vitesse du processeur du serveur en GHz, v ɛ [0; 3]. (4.11) 4.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur L ergonomie du système est très importante pour le client qui souhaite maximiser le potentiel de Qualit Eau. Cependant, cet aspect dépends sutout de l application et du système

CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 12 informatique qui sera utilisé conjointement avec les composantes physiques. Ainsi, la pondération attribuée est de 10 %. 4.5.1 Minimiser le volume du système Pour ne pas encombrer les alentours de la piscine plus que nécéssaire, le volume du système Qualit Eau se doit d être aussi petit que possible. Pour cette raison, une pondération de 5 % est attribuée à cet objectif, pondération élevée pour cette catégorie. Pour respecter les contraintes placées par Éco-Piscines, le volume total du dispositif local de commande ne doit pas excéder 0.04 mètre cube, ce qui donne le barême suivant : 0.04 v 0.04 (4.12) v : volume du système, en m 3, v ɛ [0; 0,08]. Ainsi, un système dont le volume correspond exactement au volume maximal approuvé par la compagnie se voit attribuer une note de 50 %. 4.5.2 Maximiser la facilité d interaction avec l utilisateur Bien que la facilité d interaction avec l utilisateur soit principalement déterminée par le programme et non par le système lui même, le dispositif local de commande lui-même a tout de même une certaine influence. Une pondération de 5 % est donc attribuée à cet objectif. L évaluation est faite de manière qualitative selon le barême suivant : Table 4.4 Barème du critère évaluant la facilité d interaction avec l utilisateur. description cote L interaction avec le dispositif local est limitée ou difficile pour l utilisateur 0,25 L interaction avec le dispositif local est un peu difficile pour l utilisateur 0,5 L interaction avec le dispositif local est facile pour l utilisateur 0,75 L interaction avec le dispositif local est très facile pour l utilisateur 1

0.015 V 12 I/O 1 Hz 0.2 Hz <50 m Row # Max Relationship Value in Row Relative Weight Weight / Importance Résolution des signaux Flexibilité Fréquence d'échantillonage Fréquence d'envoi Vitesse de calcul Coûts de mise en place Coûts du serveur Sécurité des utilisateurs Sécurité des données Précision de la localisation des techniciens Capacité de stockage du serveur Solidité du système Vitesse du serveur Consommation énergétique Volume du système Facilité de l'interaction avec les utilisateurs Our Company Competitor 1 Competitor 2 Competitor 3 Competitor 4 Competitor 5 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 13 Title: Author: Date: Notes: Θ Ο x Legend Strong Relationship Moderate Relationship Weak Relationship Strong Positive Correlation Positive Correlation Negative Correlation Strong Negative Correlation Objective Is To Minimize Objective Is To Maximize Objective Is To Hit Target 9 3 1 4 5 6 7 9 10 11 12 13 Column # 1 2 3 8 15 14 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Direction of Improvement: Minimize ( ), Maximize ( ), or Target (x) Competitive Analysis (0=Worst, 5=Best) Quality Characteristics (a.k.a. "Functional Requirements" or "Hows") Our Company Competitor 1 Competitor 2 Competitor 3 Competitor 4 Competitor 5 1 9 2 9 3 9 4 9 5 9 6 9 7 9 8 9 9 9 10 9 11 9 12 9 13 9 14 9 15 9 16 9 Demanded Quality (a.k.a. "Customer Requirements" or "Whats") 0 1 2 3 4 5 Maximiser la précision des signaux Maximiser la flexibilité de l'appareil Maximiser la fréquence d'échantillonage Optimiser la fréquence d'envoi de données au centre de gestion Optimiser la vitesse de calcul Minimiser la consommation énergétique Minimiser les coûts de mise en place Minimiser les coûts du serveur Assurer la sécurité matérielle Maximiser la sécurité du système informatique Optimiser le temps de déplacement des techniciens Maximiser la capacité de stockage du serveur Assurer la solidité du système Maximiser le nombre d'utilisateurs pouvant se connecter au serveur au même moment Optimiser le volume du système Maximiser la facilité d'interaction avec l'utilisateur Θ Θ Θ Θ Θ Θ Θ Θ Θ Θ Θ Θ Θ Θ Θ Θ 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Target or Limit Value Figure 4.1 Maison de la qualité.

CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 14 Table 4.5 Tableau du cahier des charges. Critères Pondération Barème Min. Max. 4.1 Assurer l automatisation du système 45 % 0.030 p 4.1.1 Maximiser la précision des signaux 10 % 0.030 0,015 V n 4.1.2 Maximiser la flexibilité de l appareil 5 % 24 12 I/Os 4.1.3 Maximiser la fréquence d échantillonnage 100 v 2 % 4.1.4 Optimiser la fréquence de l envoi de données au centre de gestion 54 v 2 % v 4.1.5 Optimiser la vitesse de calcul 16 % 100 4.1.6 Minimiser la consommation énergétique 10 % 4.2 Minimiser les coûts du système 10 % 2,5 C 2,5 440000 x 4.2.1 Minimiser les coûts de mise en place 5 % 440000 160000 x 4.2.2 Minimiser le coût du serveur 5 % 160000 4.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et 20 % des employés 4.3.1 Maximiser la sécurité du système informatique 10 % Barême qualitatif tableau 4.1 4.3.2 Assurer la sécurité matérielle 10 % Barême qualitatif tableau4.2 4.4 Faciliter le service 15 % 4.4.1 Optimiser le temps de déplacement des 100 d 5 % techniciens 100 50 m 4.4.2 Maximiser la capacité de stockage du serveur 20 C 3 % 4.4.3 Assurer la solidité du système 5 % Barême qualitatif tableau4.3 4.4.4 Maximiser le nombre d utilisateurs pouvant se connecter au serveur au même moment v 2 % 3 4.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur 10 % 0.04 v 4.5.1 Optimiser le volume du système 5 % 0.04 0.04 m 3 4.5.2 Maximiser la facilité d interaction avec 5 % Barême qualitatif tableau 4.4 l utilisateur

Chapitre 5 Conceptualisation et analyse de faisabilité 5.1 Diagramme fonctionnel Afin d accomplir sa tâche, le projet Qualit Eau doit être divisé en plusieurs sous-fonctions qui agiront sur les intrants du système pour produire les résultats attendus. La figure 5.1 illustre le diagramme fonctionnel, en d autres mots, les relations entre les intrants, les fonctions et les divers extrants qu ils génèrent. 5.2 Conceptualisation des solutions 5.2.1 Envoyer l information à partir d un système portable Le système Qualit Eau se doit d être accessible à distance par l utilisateur et les techniciens. Ils doivent avoir accès à toute l information pertinente quand à l état de la piscine tout en étant capable de directement contrôler les diverses variables impliquées. Aspect physique : -Le concept retenu doit être suffisamment petit pour que les techniciens puissent le transporter durant l entièreté de leur journées de travail. Il devra aussi être facile d utilisation pour les utilisateurs. Aspect économique : -Les appareils permettant aux techniciens d accéder au système à distance doivent être couvert par le budget alloué à Qualit Eau. Ils doivent donc être économiques. Aspect temporel : -Le concept retenu devra pouvoir être utilisé pendant toute la durée du projet, c est-àdire pendant au moins cinq ans. Aspect socio-environnemental -Non-applicable 15

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 16 Intrants Commandes locales utilisateur Signaux d entrée Rétroaction des techniciens Commandes à distance Envoyer l information à partir d un système portable Interfacer avec l utilisateur Déterminer la position des techniciens Sécuriser les informations Traiter l information Communiquer avec le centre de gestion Traiter les transactions Convertir l information en analogique Archiver les informations Signaux de sortie Informations sur les techniciens Informations archivées pour le centre de gestion Extrants Figure 5.1 Diagramme fonctionnel.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 17 5.2.1.1 Mini portable acer aspire one Description L utilisation d un mini portable connecté à une application Internet permettrait aux techniciens d avoir accès au données du centre de gestion sur la route. Le mini portable Acer Aspire One offre les fonctionnalités de base d un ordinateur fonctionnant avec le système d exploitation Windows 7 Home Premium, l autonomie de la batterie peut aller jusqu à 8 heures et le disque dur offre une capacité de stockage de 320 Go [1]. De plus, ces ordinateurs portatifs sont offerts pour la modique somme de 350 $. Pour accéder au réseau Internet sur la route, les techniciens seront équippés d une clé Internet Huawei E372. La première clé sera gratuite avec l activation du forfait Internet Mobile 10 Go de Videotron à 45 $ par mois et les quatre autres clés seront achetées à 175 $ l unité [2]. Retenu Justification La clé Internet permets aux techniciens de se connecter à Internet sur la route très aisément tant qu ils restent dans la zone couverte par Videotron. Considérant que le rayon d action de ces techniciens correspond à la communauté métropolitaine de Québec, il n y a aucune inquiétude à avoir quand à l accessibilité du signal. De plus, la très grande majorité des utilisateurs du système Qualit Eau ont accès à un ordinateur et à Internet ; ils pourraient donc utiliser l application Internet pour gérer leurs dossiers personnels. 5.2.1.2 Application mobile et ipad mini Description Le ipad mini est une tablette manufacturée par Apple qui est capable de se connecter à Internet par Wifi. Le modèle sélectionné supporte aussi la connexion Bluetooth entre les appareils muni de cette technologie. La durée de vie de la batterie peut aller jusqu à 10 heures, et la capacité de stockage du modèle choisi est de 16 Go. Le coût d un appareil serait de 550 $ et le forfait internet sans-fil associé coûterait 80 $ par mois pour 5 Go répartis entre tous les techniciens [3]. Retenu Justification Le concept avec l application mobile Apple pour tablettes et téléphones intelligents Apple permettrait à n importe quel utilisateur muni d un de ces appareils et d une connexion Internet de se connecter sur son compte et de gérer ses dossiers et sa piscine. Pour ce qui est des techniciens, le concept leur permet de communiquer avec le centre de gestion en tout temps. De plus, les ipads mini sont équippés d un système de GPS, ce qui signifie que ce concept permettrait de faire des économies sur la fonction de localisation des techniciens.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 18 5.2.1.3 Application pour tablette Android Samsung Galaxy Note 8.0 Description Le concept avec application mobile pour appareil Android permettrait à tous les utilisateurs muni d une tablette ou d un téléphone fonctionnant sous Android d avoir accès à leur dossiers à distance. Les appareils des techniciens, les tablettes Samsung Galaxy Note 8.0, sont vendus à 500 $ l unité [4] et le service d Internet sans-fil coûte 80 $ par mois pour que les cinq techniciens se partagent 5 Go [3]. Retenu Justification Les tablettes Samsung permettraient à chaque utilisateur du système Qualit Eau muni d un appareil Android d interagir avec le dispositif local de commande et le centre de gestion à distance. Le concept rempli aussi la fonction de communication entre le centre de gestion et les techniciens, ceux-ci ayant accès au réseau Internet sans-fil en tout temps à partir de leur tablette. Finalement, les tablettes Samsung sont munies d un système de GPS, ce qui permettrait de faire des économies sur la fonction de localisation des techniciens. Table 5.1 Synthèse des concepts pour l envoi d information à partir d un système portable. Solutions Application internet par ordinateur portatif Application mobile et ipad mini Application pour tablette Android Samsung Galaxy Note 8.0 Faisabilité Physique Économique Temporelle Socio-enviro. Oui Oui Oui N/A Retenu Oui Oui Oui N/A Retenu Oui Oui Oui N/A Retenu 5.2.2 Sécuriser les informations Le mandat donné pas le client Éco-Piscines demande que le système Qualit Eau permette à ses utilisateurs de payer leur frais de service par l intermédiaire d une carte de crédit, par Internet. De plus, les données personelles des clients comme leurs coordonnées sont aussi accessibles via Qualit Eau. La sécurité de ces informations est donc essentielle au succès du projet. Aspect physique : -Le concept retenu ne doit pas ralentir excessivement la transmission des données ou le traitement des données.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 19 Aspect économique : -Le coût d implantation du concept se doit d être le plus faible possible. Aspect temporel : -Le concept retenu doit être mis en service au plus tard le 31 janvier 2015. Aspect socio-environnemental -Le concept se doit d être le plus sécuritaire possible 5.2.2.1 Chiffrement hybride avec RSA Description Le système de chiffrement par clé asymétrique RSA fut proposé en 1978. Ce système se base sur le produit de deux très grands nombres premiers pour chiffrer les données [5] et est encore aujourd hui utilisé dans de nombreux domaines de l informatique. Pour le moment, les fonctions utilisées lors du chiffrement sont considérées comme des fonctions à sens unique, ce qui fait en sorte que seul un individu ayant en main la clé privée est en mesure de retrouver le message original. L utilisation d un chiffrement hybride avec la clé RSA permets d augmenter la vitesse d encryption et de décryption du message car seule la clé symétrique (128 bits) est chiffrée avec le RSA (au moins 1024 bits). Le reste du message est encrypté grâce à la plus petite clé, pour une vitesse accrue. Retenu Justification Le chiffrement RSA est considéré comme un algorithme de chiffrement sécuritaire depuis plus de trois décennies. Cela implique forcément que de nombreux experts ont tenté à un moment ou un autre de le pirater, sans succès. De plus, de nombreux systèmes de transaction en ligne utilisent encore ce type de chiffrement, ce qui est un autre bon indice de sa qualité. Son seul défaut est son temps d exécution, qui est relativement lent de par la nature asymétrique du chiffrement, désagrément qui est annulé grâce à l utilisation d un chiffrement hybride. 5.2.2.2 ECDSA Description Cette méthode de cryptographie est en fait une variante de la DSA. En résumé, la clé agit en tant que signature numérique qui fait en sorte qu il est possible d authentifier l émetteur d un message. De plus, il est aussi possible de déterminer si le message a été modifié suite à son encryption par l émetteur. L un des gros avantages de cet algorithme concerne la taille de ses clés publiques, donc sa vitesse d exécution. Si une clé DSA demande 1024 bits, une clé ECDSA avec un niveau de sécurité similaire demandera environs 160 bits, ce qui accèlere grandement la vitesse de décryptage [6]. Retenu

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 20 Justification Cette méthode de cryptographie comporte un avantage certain de par sa vitesse. Cependant, une simple erreur d implémentation peut causer de sérieuses brèches de sécurité, choses qui est arrivée à plusieurs grands noms de l informatique utilisant ce système de chiffrement tels Sony et Bitcoin [7]. Ce système est donc sécuritaire avec une bonne implémentation. 5.2.2.3 AES Description Le AES est un algorithme de chiffrement symétrique qui fonctionne en prenant un bloc de 128 bits en entrée puis en plaçant les octets dans une matrice de 4x4 élments. Enfin, une suite d opération est appliquée sur la matrice, ce qui crée le premier tour d encryption. L opération est ensuite répétée un certain nombre de fois. Pour l instant, la seule attaque permettant de casser un algorithme complet reste la force brute. Cependant, il faudrait faire 2 128 opérations pour casser le code, ce qui est pour l instant considéré comme impossible [8]. Retenu Justification Le chiffrement AES est une méthode de chiffrement très rapide grâce à sa nature symétrique, tout en étant reconnu comme fiable pas la NSA. Cette méthode de chiffrement est donc retenue. Table 5.2 Synthèse des concepts pour la sécurisation des informations. Solutions Faisabilité Physique Économique Temporelle Socio-enviro. Chiffrement hybride avec RSA Oui Oui Oui Oui Retenu ECDSA Oui Oui Oui Oui Retenu AES Oui Oui Oui Oui Retenu 5.2.3 Interfacer avec l utilisateur L utilisateur doit être capable d interagir avec le dispositif local de commande. Il doit aussi être en mesure de consulter les données du centre de gestion et de prendre rendez-vous avec un technicien directement grâce au dispositif local. Finalement, l appareil doit être simple d utilisation pour un utilisateur moyen. Aspect physique : -L interface doit être ergonomique et le boîtier doit être solide et plus petit que 0,04 m 3.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 21 Aspect économique : -Le coût d implantation du concept se doit d être le plus faible possible. Aspect temporel : -L interface utilisateur doit être prêt en même temps que le dispositif local de commande, c est-à-dire au plus tard le 31 janvier 2015. Également, elle doit subsister pendant les 5 années de service. Aspect socio-environnemental -L,interface se doit d être la plus sécuritaire possible. 5.2.3.1 Écran tactile 2.8 TFT Touch Shield for Arduino avec BUD-AC-418 Description Les écrans tactiles permettent d interagir directement avec l affichage graphique de l interface. De plus, il s agit d un type d interface utilisé fréquemment par des utilisateurs de toutes les génération. Cela facilitera grandement l interaction entre l utilisateur moyen et le dispositif local de commande. L écran tactile 2.8 TFT Touch Shield for Arduino est compatible avec tous les micro-contrôleurs supportant le protocole SPI. Enfin, il coûte environs 40 $, ce qui en fait un interface abordable [9] et occupe un volume total de 0,00007 m 3. Le boîtier, quand à lui, est un BUD-AC-418 [10] de 45 $ en aluminium occupant un volume de 0,01 m 3. Pour rendre le tout étanche, nous prévoyons un trou sur le dessus du boitier pour y faire passer l écran tactile, isoler les joints avec de la pâte étanche mastic epoxy de OATEY à 6,96 $ le tube [16] et faire un couvercle protecteur à base d un découpage d une feuille d acrylique de OPTIX à 24,88 $ la feuille [15]. Retenu Justification Les écrans tactiles offrent une grande facilité d interaction avec la majorité des utilisateurs. De plus, cet écran est assez économique et est compatible avec la majorité des micro-contrôleurs utilisés. Le boîtier choisi respecte le le volume et la solidité demandé puisque l aluminium ne rouille pas et offre un rapport solidité/poids très intéressant. De plus, le boitier permet de rendre le tout très sécuritaire. 5.2.3.2 Écran LCM-S02004DSF avec clavier KBMFLUSbits/s2B avec BUD- AC-418 Description Cet écran LCD d une valeur de 24 $ [11] permets d afficher les informations demandées par l utilisateur. Le clavier KBMFLUSbits/s2B [12] est utilisé de concert avec cet écran et a été développé par Fentek Industries. Ce clavier pliable et résistant à l eau conviendrait à l environnement dans lequel il doit opérer. De plus, il ne coûte que 27 $. Le boîtier est encore un BUD-AC-418 [10] de 45 $ en aluminium occupant un volume de 0,01 m 3.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 22 Rejeté Justification L utilisation d un écran et clavier externe cause de nombreux problèmes d un point de vue ergonomique. Le clavier doit être accessible à partir de l extérieur du boîtier de commande pour assurer l intégrité physique du dispositif de commande. Cependant, la durée de vie du clavier risque de ne pas atteindre les cinq années requises par le client. Le boîtier, par contre, conviendrait aux besoins du client. Finalement, le boitier permet de rendre le tout très sécuritaire. 5.2.3.3 LCD Keypad Shield For Arduino avec un 1599BBK Description Cette extension pour Arduino permet d avoir un affichage graphique sur un écran LCD. Les cinq boutons poussoirs permettent d interagir directement avec le système, le tout pour moins de 10 $ l unité [13]. Cet affichage peut aussi être utilisé avec un microcontrôleur autre qu un Arduino et occupe un volume de 0,00014 m 3. Le boîtier est un 1599BBK [14] en plastique coûtant 8,21 $ et occupant un volume de 0,0002 m 3. Pour rendre le tout étanche, nous prévoyons un trou sur le dessus du boitier pour y faire passer l écran et les boutons, recouvrir le tout avec un découpage d une feuille d acrylique de OPTIX à 24,88 $ la feuille [15] et isoler les joints avec de la pâte étanche mastic epoxy de OATEY à 6,96 $ le tube [16]. Retenu Justification Ce concept est à la fois économique et ergonomique. L utilisation de boutons poussoirs permet une navigation intuitive dans l interface et l affichage par LCD offre une vision claire des différentes variables et informations gérées par le système. Le boîtier respecte également les besoins du client puisqu il est solide et occupe un volume plus petit que 0,04 m 3. De plus, le boitier permet de rendre le tout très sécuritaire.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 23 Table 5.3 Synthèse des concepts pour l interfaçage avec l utilisateur. Solutions Écran tactile 2.8 TFT Touch Shield for Arduino Écran LCM- S02004DSF avec clavier KBMFLUSbits/s2B LCD Keypad Shield For Arduino Faisabilité Physique Économique Temporelle Socio-enviro. Oui Oui Oui Oui Retenu Non Oui Oui Oui Rejeté Oui Oui Oui Oui Retenu 5.2.4 Communiquer avec le centre de gestion Le système Qualit Eau doit être en mesure de recevoir des informations du centre de gestion et d en envoyer au centre de gestion. Ces informations peuvent être les directives des clients et techniciens ainsi que les informations sur l état de la piscine. Aspect physique : -Le transfert des informations vers le centre de gestion doit être fait à une vitesse d au moins 0.2 Hz. Le concept retenu devra donc satisfaire cette exigence. Aspect économique : -Le coût d implantation du concept se doit d être le plus faible possible. Aspect temporel : -Le concept retenu doit être mis en service au plus tard le 31 janvier 2015. Aspect socio-environnemental -Non-applicable 5.2.4.1 Réseau cellulaire 3G Description Il est possible d échanger des informations à partir du réseau cellulaire en se servant du réseau 3G. Cette technologie peut offrir un accès mobile à Internet de plusieurs Mbits aux téléphones intelligents ou à des ordinateurs portables équippés de clés 3G. Cependant, il est relativement aisé d intercepter des donnés transférées par cette méthode et les coûts d utilisation se révèlent assez importants [17]. Dans le cadre du projet, nous présentons le 3G+GPS-Shield de MicroController Pros LLC. Cette plaquette de développement pour Arduino peut communiquer par SPI avec un MCU. Il fourni une connexion de 5,5 Mbit/s pour l envoi de données et 7,5 Mbit/s pour le téléchargement de données. Il est vendu 222.48 $. [55] Finalement, il peut consommer jusqu à 13,2 W.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 24 Rejeté Justification Cette plaquette est assez limitée, elle ne peut être connectée qu à un MCU supportant le standard I2C. De plus, le prix est assez élevé, sans parler de l abonnement nécessaire pour avoir accès au réseau (voir section 5.2.1.2). Finalement, sa consommation énergétique peut être assez gourmande, en effet, bien qu elle ne soit de 13,2 W qu en cas extrême, la page du produit nous recommande d avoir une alimentation pouvant débiter jusqu à 2 A, ce qui est énorme. 5.2.4.2 WiFi Description Le WiFi correspond à l ensemble des protocoles de communication sans-fil qui sont régi par les normes de l IEEE 802.11. Cette technologie permets de créer un réseau informatique entre divers périphériques n étant pas connectés physiquement. Le dispositif de commande local pourrait utiliser cette technologie pour communiquer avec le centre de gestion et ainsi archiver les données. Dans le cadre du projet, nous présentons le module Wi-Fi RN171 de Microchip. Cette carte peut communiquer avec notre MCU grâce au standard SPI, fourni une couverture de 1-11 Mbits/s ou de 6-54 Mbits/s en fonction de la norme utilisée et est disponible pour la somme de 24,91 $ l unité si nous en achetons 100 et plus. [50] Pour pouvoir bien utiliser ce module, nous devons utiliser une carte de développement RN-171-PICTAIL que l on peut acheter pour la somme de 43,99 $. [51]. Puisque la plaquette de développement demande plus de courant, la consommation du module et de la plaquette s élève au maximum à 0,69 W. [52] Retenu Justification La technologie Wifi est retenue, car cette méthode de communication permets un transfert de données rapide et efficace entre le centre de gestion et le dispositif de commande local. De plus, il n y a que très peu de frais associés à l utilisation d une telle technologie. Puisque la taille des données envoyées par un seul utilisateur est minime, cela ne lui occasionnera pas de coûts supplémentaires. Il faut cependant équiper chaque dispositif de commande local d un carte réseau WiFi. Le module présenté convient aux besoins, puisque sa vitesse d envoi de données est beaucoup plus importante que celle demandée par le client. De plus, la carte est offerte à un prix abordable et peut communiquer avec notre système de traitement des données. Finalement, la consommation énergétique du module est très basse. 5.2.4.3 Ethernet Description En connectant directement le dispositif local de commande par câble Ethernet au réseau

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 25 Internet du domicile de l utilisateur, le transfert des données entre le dispositif local de commande et le centre de gestion se fait de façon sécuritaire par le biais de la connexion Internet de l utilisateur. La petite taille des données envoyées ne risque pas de causer une hausse du coût du service Internet chez le client. Dans le cadre du projet, nous présentons le module ENC28J60 Ethernet Board de WaveShare qui exploite le contrôleur Ethernet ENC28J60 de Microchip. Ce module peut communiquer avec notre MCU grâce au standard SPI. Il fourni une connexion à 10 Mbits/s [53] et est vendu 9,90 $ l unité. [54] Puisqu il est directement connecté au MCU, sa consommation énergétique sera liée à celle du MCU. Retenu Justification Cette option est très intéressante puisqu il s agit d un type de connexion sécuritaire. En effet, le transfert de données se fait à partir d un dispositif physique. Il faut toutefois installer une carte réseau Ethernet pour communiquer sur internet. Cela peut augmenter les coûts de fabrication. Le module présenté convient aux besoins du client. Premièrement, il supporte facilement la fréquence d envoi demandée par le client. Deuxièmement, il est offert à un prix plus que raisonnable considérant le budget alloué. Finalement, la consommation énergétique est très faible. Table 5.4 Synthèse des concepts pour la communication avec le centre de gestion. Solutions Faisabilité Physique Économique Temporelle Socio-enviro. Réseau cellulaire 3G Oui Non Oui N/A Rejeté WiFi Oui, mais Oui Oui N/A Retenu Ethernet Oui, mais Oui Oui N/A Retenu 5.2.5 Déterminer la position des techniciens Le système doit être en mesure de localiser les techniciens en tout temps, ce qui permets de calculer le temps de déplacement de chacun d entre eux, de calculer le temps passé chez un client ainsi que de déterminer quel technicien est le plus proche du lieu d une urgence. Aspect physique : -Le concept retenu doit permettre de localiser les techniciens avec une précision minimale de 50 m Aspect économique : -Le coût d implémentation du concept se doit d être le plus faible possible. Aspect temporel : - La technologie doit pouvoir être utilisée pendant les 5 années qui suivent le début de la distribution.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 26 Aspect socio-environnemental -Non-applicable 5.2.5.1 Module GPS Nuvi 30 Description Le Global Positioning System (GPS) est un système de positionnement par satellite présentement utilisé dans de nombreux véhicules. Ce système permet de localiser un appareil avec moins de 5 mètres d erreur tout en permettant de programmer un itinéraire [19] [20]. Le modèle proposé est le Nuvi 30 par Garmin. Ce modèle offre une autonomie de batterie 2 heures, une prise pour charger dans l automobile et coûte moins de 100 $. Retenu Justification Ce module n est pas très dispendieux à fournir aux cinq techniciens et offre de nombreuses fonctionnalités par défaut. De plus, la grande précision du dispositif réduit les risques d erreurs lors du calcul des temps de déplacement et d intervention de chacun des techniciens. 5.2.5.2 Téléphone portable Samsung S4 avec GPS Description Les téléphones intelligents tels le Samsung Galaxy S4 possèdent maintenant un système de GPS par défaut. Ce téléphone intelligent est offert pour la somme de 700 $ par appareil [21] et offrirait une précision avec une erreur d au plus 5 mètres et une fiabilité excellente[22]. Retenu Justification Le téléphone portable Samsung S4 est relativement dispendieux, mais l on ne doit équipper qu un petit nombre de techniciens. De plus, il serait possible de l utiliser pour remplir d autres fonctions, ce qui aiderait à rentabiliser l investissement. 5.2.5.3 Téléphone portable avec localisation Wi-Fi Description Le système de localisation par Wi-Fi (WPS) est un système utilisé et grandement développé par la compagnie américaine Google. Puisque la majorité des édifices utilisent des routeurs internet sans-fil, les véhicules Google localisent ces différents routeurs. Ces positions sont ensuite utilisées pour localiser un récepteur [23] Rejeté

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 27 Justification Le système de localisation par Wi-Fi aurait un prix dérisoire, mais ses nombreux inconvénients font en sorte qu il ne puisse être considéré comme une solution efficace. En particulier, il n y a aucune garantie que le réseau couvre bel et bien l entièreté de la région métropolitaine de Québec, ce qui peut mener à des erreurs de localisation des techniciens. Le manque de fiabilité du réseau fait donc en sorte que le concept est rejeté. Table 5.5 Synthèse des concepts pour la détermination de la position des techiniciens. Solutions Faisabilité Physique Économique Temporelle Socio-enviro. Module GPS Nuvi 30 Oui Oui Oui N/A Retenu Téléphone portable Samsung S4 avec GPS Oui Oui Oui N/A Retenu Téléphone portable avec localisation Non Oui Oui N/A Rejeté Wi-Fi 5.2.6 Traiter l information Pour remplir ses objectifs, le système Qualit Eau doit être en mesure de traiter efficacement les données reçues des diverses sondes. De plus, il doit être capable d effectuer une conversion analogique/numérique. L alimentation énergétique du concept retenu est aussi incluse dans cette catégorie. Aspect physique : -Le concept retenu doit être en mesure de recevoir l information provenant des sondes à une vitesse d au moins 1 Hz. Il doit comporter un minimum de douze entrées analogiques lisant de 1 V à 5 V. De plus, lors de la conversion analogique/numérique, le système doit avoir une résolution d au moins 0,015 V. Aspect économique : -Le coût d implémentation du concept se doit d être le plus faible possible. Un budget maximal de 750 $ par appareil sur cinq ans est alloué au projet, mais le concept devra être moins coûteux car le budget doit aussi permettre la location du serveur. Aspect temporel : -Le système devra être fabriqué pour le 31 janvier 2015. Aspect socio-environnemental -Les appareils doivent avoir une faible consommation énergétique.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 28 5.2.6.1 Hercules LAUNCHXL-TMS57004 Description Cette plaquette de Texas Instrument (TI) permet d exploiter toutes les fonctionnalités du micro-contrôleur TMS570LS0432 dans un environnement de développement très facile à utiliser. Ce micro-contrôleur fonctionne à une fréquence d horloge de 80 MHz. Il comporte 16 canaux de conversion analogique/digital (ADC) sur 12 bits à tampons multiples (multi-buffered) et plusieurs ports GPIO (General Purpose Input/Ouput). Il supporte également le protocole SPI. Il peut être programmé grâce aux outils de TI et est vendu 22,53 $(19,99 $ USD) avant taxes et transport [24]. Sa consommation énergétique est de 0,21 W maximum. L intervalle de tension possible sur les entrées est de 0,3 V à 4,6 V [25]. Ainsi, la résolution obtenue sera de : F S 2 n Où FS est l intervalle entre la tension haute et la tension basse du ADC, ici respectivement 4,6 V et 0,0 V et n est le nombre de bits de résolution, ici 12 bits Retenu 4,6 V 0,00112 V 212 bits Justification Nous avons retenu cette solution puisqu en plus d être à un coût modique et de pouvoir être livrée facilement, la plaquette contient un micro-contrôleur ayant à la fois une vitesse assez grande pour être capable de recevoir l information des sondes à une fréquence de 1 Hz et un nombre adéquat d entrées analogiques. De plus, la précision surpasse les demandes du client. Par contre, les capteurs du système envoient des signaux de 1 V à 5 V. La tension maximale que peut recevoir ce micro-contrôleur étant de 4,6 V, nous devons placer un diviseur de tension avant chaque entrée pour s assurer d abaisser la tension à des valeurs entre 0,0 V et 4,6 V. Pour ce faire, nous pouvons utiliser le potentiomètre 296UD102B1N de valeur maximale de 1 kω produit par CTS Electrocomponents. [26] Il coûte 0,71 $ l unité par paquet de 25 et permet d abaisser la tension grâce à une résistance variable en série. Finalement, l appareil a une faible consommation énergétique. 5.2.6.2 C2000 LAUNCHXL-F28027 Description Cette plaquette de TI permet d exploiter toutes les fonctionnalités du micro-contrôleur TMS320F28027 dans un environnement de développement encore très facile à utiliser. Ce micro-contrôleur fonctionne à une fréquence d horloge de 60 MHz. Il comporte 16 canaux ADC sur 12 bits à tampons multiples et plusieurs ports GPIO. Il supporte

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 29 également le protocole SPI. Il peut être programmé grâce aux outils de TI et est vendu 19,21 $ (17,00 $ USD) avant taxes [27].. Sa consommation énergétique est de 0,10 W maximum.. L intervalle de tension possible sur les entrées est de 0,3 V à 4,6 V [28]. Ainsi, la résolution obtenue sera de : F S 2 n Où FS est l intervalle entre la tension haute et la tension basse du ADC, ici respectivement 4,6 V et 0,0 V et n est le nombre de bits de résolution, ici 12 bits Retenu 4,6 V 0,00112 V 212 bits Justification Nous avons retenu cette solution pour plusieurs raisons. Premièrement, elle est simple d utilisation et n est vraiment pas coûteuse. Deuxièmement, TI est une compagnie fiable qui pourra nous livrer facilement le produit. Troisièmement, les besoins physiques du client sont comblés puisque la vitesse de calcul est assez grande pour recevoir la rétroaction des capteurs à la fréquence de 1 Hz, le nombre d entrée est assez important et, finalement, la résolution est assez précise. Par contre, il importe de placer un potentiomètre qui fera office de diviseur de tension pour ajuster la tension envoyée par les capteurs dans l intervalle de 0,0 V à 4,6 V. Pour ce faire, nous pouvons utiliser le potentiomètre 296UD102B1N de valeur maximale de 1 kω produit par CTS Electrocomponents. [26] Il coûte 0,71 $ l unité par paquet de 25 et permet d abaisser la tension grâce à une résistance variable en série. Finalement, l appareil a une faible consommation énergétique. 5.2.6.3 Portable X102BA Description Cette ordinateur d écran de 10,1 po produit par Asus ayant une vitesse de 1 GHz est vendu pour la somme de 371,64 $. [29] Il a un port Ethernet, une carte WiFi ainsi que trois ports USB. La nature même du portable fait qu il sert également d interface pour l utilisateur. En ajoutant deux hub USB Satechi 12 ports de 30,83 $ chacun [30], nous avons accès aux 12 entrées et 12 sorties désirées. Rejeté Justification Le problème vient de trois aspects en particuliers. Premièrement, le prix de l appareil est assez élevé et ne nous permet point d économiser, même s il remplace l interface réseau et utilisateur. Deuxièmement, l ordinateur étant fait pour fonctionner dans un

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 30 monde numérique, lorsque nous voulons ajouter des entrées/sorties analogiques, cela devient très complexe. Même si nous avons 12 entrées/sorties avec les hubs USB, il reste maintenant à faire la conversion analogique/numérique et numérique/analogique, ce qui rajoute de la complexité inutile. Troisièmement, même si cet ordinateur d Asus est de petite taille pour un ordinateur, il est relativement gros pour les besoins du client et consomme beaucoup d énergie. Toutes ces raisons nous portent à croire que nous devons rejeter cette solution. Solutions Table 5.6 Synthèse des concepts pour le traitement de l information. Hercules LAUNCHXL- TMS57004 C2000 LAUNCHXL- F28027 Faisabilité Physique Économique Temporelle Socio-enviro. Oui, mais Oui Oui Oui Retenu Oui, mais Oui Oui Oui Retenu Portable X102BA Non Oui Oui Non Rejeté 5.2.7 Convertir l information en analogique Le dispositif local de commande doit recevoir et envoyer des données analogiques. Cependant, l utilisateur doit être capable d interagir avec un système informatique, ce qui implique qu une conversion analogue/numérique doit prendre place dans la fonction traiter l information. Or, nous devons renvoyer des signaux analogiques au système, d où la conversion numérique/analogique. Aspect physique : -La conversion des données ne doit pas trop ralentir le système ou affecter négativement la précision des données. Le système doit renvoyer 12 sorties allant de 1 V à 5 V. La résolution doit encore être d au moins 0,015 V et le convertisseur doit bien sûr être compatible avec le MCU préalablement utilisé. Aspect économique : -Un budget de 750 $ par appareil sur cinq ans est alloué au projet, mais ce budget inclut aussi les coûts liés au centre de gestion, les coûts liés au dispositif local et les dépenses diverses. Le coût d implantation du concept se doit donc d être le plus faible possible. Aspect temporel : -Le système devra être fabriqué pour le 31 janvier 2015. Aspect socio-environnemental -Les appareils doivent avoir une faible consommation énergétique.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 31 5.2.7.1 ADAU1962AWBSTZ Description Le ADAU1962AWBSTZ est un convertisseur du numérique vers l analogique (DAC) manufacturé par Analog Devices. Celui-ci communique avec le protocole SPI et a 12 sorties reliées à des zones de tampon pouvant être choisies lors de la communication SPI. Il convertit des nombres numériques de 12 bits en signal analogique. La tension de référence est de maximum 3,3 V, ce qui correspond au signal de sortie analogique maximal que l on choisi avec la tension V ref [31]. Le prix de la composante est de 12,06 $ [32]. Ainsi, la résolution obtenue sera de : F S 2 n Où FS est l intervalle entre la tension haute et la tension basse du DAC, ici respectivement 3,3 V et 0,0 V et n est le nombre de bits, ici 12 bits Rejeté 3,3 V 0,000806 V 212 bits Justification À première vue, cette solution semble convenir aux besoins. En effet, le DAC a 12 sorties comme voulu, a une bonne résolution, communique bien avec les MCUs choisis grâce au protocole SPI et peut être livré facilement et rapidement par le fournisseur Digikey. Or, la tension maximale est de 3,3 V, ce qui est trop faible puisque l on veut envoyer des signaux de 1 V à 5 V. Pour ajuster la tension, il faut créer un circuit supplémentaire quelque peu complexe en rajoutant plusieurs composantes, ce qui augmente alors le coût total. Cet ajout de complexité et cette augmentation non-nécessaire des coûts font en sorte que nous rejetons cette option. Par contre, les faibles tensions et faibles courants faisant fonctionner le DAC impliquent une faible puissance et, donc, une faible consommation énergétique, ce qui aurait été en accort avec l aspect socioenvironnemental. 5.2.7.2 Double AD5328ARUZ-REEL7 Description Le AD5328ARUZ-REEL7 est un DAC manufacturé par Analog Devices. Celui-ci communique aussi avec le protocole SPI et a 8 sorties reliées à des zones de tampon pouvant être choisies lors de la communication. Ainsi, si nous en prenons deux, nous avons 16 sorties disponibles en activant/désactivant les deux composantes séparément. Il convertit des nombres numériques de 12 bits en signaux analogiques. La tension de référence est d au plus 5,5 V, ce qui correspond au signal de sortie analogique maximal que l on choisi avec la tension V ref [33]. Le prix de la composante est de 10,73 $ l unité,

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 32 donc, 21,46 $ pour les deux [34]. La consommation énergétique totale maximum est de 0,018 W maximum. Ainsi, la résolution obtenue sera de : F S 2 n Où FS est l intervalle entre la tension haute et la tension basse du DAC, ici respectivement 5,0 V et 1,0 V et n est le nombre de bits, ici 12 bits Retenu 4,0 V 0,000977 V 212 bits Justification Cette solution a été retenue puisqu elle nous permet facilement d avoir les 12 sorties minimales désirées avec une tension de 1 V à 5 V, elle nous permet d avoir une bonne résolution et le DAC communique en SPI avec les micro-contrôleurs. De plus, il peut être livré rapidement et facilement par le fournisseur Digikey. Le coût est relativement élevé certes, mais il n est pas extravagant et notre budget nous le permet. En terminant, les DACs ont une faible consommation énergétique. 5.2.7.3 Triple MCP4728-E/UN Description Le MCP4728-E/UN est un DAC manufacturé par Microchip Technology. Celui-ci communique avec le protocole Inter Intergrated Circuit (I2C) et a 4 sorties reliées à des zones de tampon pouvant être choisies lors de la communication I2C. Ainsi, si nous en prenons trois, nous avons 12 sorties disponibles en activant/désactivant les trois composantes séparément. Il convertit des nombres numériques de 12 bits en signaux analogiques. La tension de référence est d au maximum 5,5 V, ce qui correspond au signal de sortie analogique maximal que l on choisi avec la tension V ref [35]. Le prix de la composante est de 2,72 $ l unité, donc, 8,16 $ pour les trois [36]. La consommation énergétique totale maximum est de 0,021 W maximum. Ainsi, la résolution obtenue sera de : F S 2 n Où FS est l intervalle entre la tension haute et la tension basse du DAC, ici respectivement 5,0 V et 1,0 V et n est le nombre de bits, ici 12 bits Retenu 4,0 V 0,000977 V 212 bits

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 33 Justification Cette solution a été retenue puisqu elle nous permet facilement d avoir les 12 sorties minimales désirées avec une tension de 1 V à 5 V et une bonne résolution. Par contre, elle ne communique qu en I2C avec les micro-contrôleurs et le seul pouvant utiliser ce protocole de communication est le C2000. Ainsi, cette solution n est acceptable qu avec le C2000. De plus, le DAC peut être livré rapidement et facilement par le fournisseur Digikey et le coût est très faible même pour le nombre élevé d unités. Finalement, les DACs ont une faible consommation énergétique, quoiqu un peu plus élevé dû, entre autres, au nombre plus grand de DACs. 5.2.7.4 Six MCP4922T-E/SL Description Le MCP4922T-E/SL est un DAC manufacturé par Microchip Technology. Celui-ci communique avec le protocole SPI et a 2 sorties reliées à des zones de tampon pouvant être choisies lors de la communication. Ainsi, si nous en prenons six, nous avons 12 sorties disponibles en activant/désactivant les six composantes séparément. Il convertit des nombres numériques de 12 bits en signaux analogiques. La tension de référence est d environ 5,5 V maximum, ce qui correspond au signal de sortie analogique maximal que l on choisi avec la tension V ref [37]. Le prix de la composante est de 2,38 $ l unité, donc, 14,28 $ pour les six [38]. La consommation énergétique totale maximum est de 0,021 W maximum. Ainsi, la résolution obtenue sera de : F S 2 n Où FS est l intervalle entre la tension haute et la tension basse du DAC, ici respectivement 5,0 V et 1,0 V et n est le nombre de bits, ici 12 bits Retenu 4,0 V 0,000977 V 212 bits Justification Cette solution a été retenue puisqu elle remplit les besoins énoncés par le client. En effet, cette composition de DACs nous permet d avoir les 12 sorties minimales à une tension de 1 V à 5 V avec une bonne résolution. Également, les DACs communiquent en SPI avec les micro-contrôleurs choisis. De plus, le coût est relativement bas et les produits peuvent être livrés dans les plus brefs délais et facilement par le fournisseur Digikey. Finalement, les DACs ont une faible tension énergétique.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 34 Table 5.7 Synthèse des concepts pour la conversion en analogique. Solutions Faisabilité Physique Économique Temporelle Socio-enviro. ADAU1962AWBSTZ Oui, mais Non Oui Oui Rejeté Double AD5328ARUZ- Oui Oui Oui Oui Retenu REEL7 Triple MCP4728- E/UN Oui, mais Oui Oui Oui Retenu Six MCP4922T-E/SL Oui Oui Oui Oui Retenu 5.2.8 Archiver les informations Les données concernant les transactions effectuées par les utilisateur du système, les diverses interventions effectuées par les techniciens ainsi que diverses statistiques concernant les piscines des clients doivent être archivées en respectant les contraintes suivantes. Aspect physique : -Le concept retenu ne doit pas ralentir excessivement la transmission des données ou le traitement des données. Il doit être possible pour un minimum de 200 utilisateurs d interagir avec le serveur simultanément. Aspect économique : -Le coût d implémentation du concept se doit d être le plus faible possible. Un budget de 750 $ par appareil sur cinq ans est alloué au projet, mais ce budget doit aussi inclure le concept de solution trouvé pour la fonction «Traiter les données». Aspect temporel : -Les informations doivent être conservées un minimum de cinq années. Aspect socio-environnemental -Non-applicable 5.2.8.1 Stockage par le Cloud Description Le stockage à distance, aussi appelé le Cloud, permet de conserver des données pendant une très longue période sans avoir à s occuper de la maintenance et ce, à un prix minime. Entre autres, Google offre les services de son Cloud Storage pour la somme de 99,99 $ par mois pour 10 To. [39]. Un PowerEdge M910 de Dell est utilisé par le centre de gestion pour gérer les données du serveur. Ce serveur a une vitesse de 1,86 GHz et coûte 8127,00 $ [44]. De plus, l accès Internet est fourni par le service Internet TGV 200 de Vidéotron pour la somme de 199,95 $ par mois [46]. Retenu

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 35 Justification Le stockage par le Cloud utilise de l espace loué à un compagnie de l envergure de Google. Il s agit donc d une méthode de stockage de données fiable avec un bon niveau de sécurité. De plus, la maintenance est de la responsabilité de Google, ce qui réduit les coûts de main d oeuvre, sans compter que les coûts de location eux-mêmes sont très bas. Cette solution est donc aussi très économique. 5.2.8.2 Stockage par disque dur Description Les disques dur présentement en vente ont tous une mémoire d au moins 500 Go, ce qui signifie qu ils pourraient aisément combler le besoin d espace de stockage pour la durée de vie du système. Le coût d un tel disque dur varie entre 50 $ et 100 $. Cependant, ces disques durs comportent un grand nombre de pièces mécaniques mobiles. Ils s usent donc rapidement et les risques de bris sont accrus [40]. Un PowerEdge M910 de Dell est utilisé par le centre de gestion pour gérer les données du serveur. Ce serveur a une vitesse de 1,86 GHz et coûte 8127,00 $. De plus, l accès Internet est fourni par le service Internet TGV 200 de Vidéotron pour la somme de 199,95 $ par mois. [46] Rejeté Justification Bien que les disques durs ne soient pas si dispendieux, il faut une quantité conséquente de disques pour pouvoir être assuré de ne pas perdre toute les informations lors d une panne. De plus, le grand nombre de pièces mécaniques mobiles implique un risque élevé de bris au courant des cinq années d utilisation de ces disques. 5.2.8.3 Stockage par SSD Description Les Solid State Drive (SSD) remplissent une fonction très similaire à celle des disques durs, mais plutôt que d utiliser une bande magnétique combinée à des pièces mobiles, ils utilisent de la mémoire flash [42]. Cela affecte positivement à la fois la durée de vie des disques [43], la fiabilité ainsi que la vitesse de lecture. Une unité de 1 TB coûte en moyenne 680 $ [41]. Pour le serveur, un HP ProLiant DL580 G7 E7-4830 est utilisé. Ce serveur comporte 8 branchements pour installer des SSD, fonctionne à 2,13 GHz et coûte un total de 13371,25 $ [45]. L accès Internet sera fourni par le service TGV de Vidéotron au coût de 199,95 $ par mois. [46] Retenu Justification Cette méthode de stockage est retenue car elle permet de stocker les données de façon fiable. De plus, le coût d implémentation est relativement faible considérant qu il est réparti sur cinq ans.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 36 Table 5.8 Synthèse des concepts pour l archivage des informations. Solutions Faisabilité Physique Économique Temporelle Socio-enviro. Stockage par le Cloud Oui Oui Oui N/A Retenu Stockage par disque dur Oui Non Non N/A Rejeté Stockage par SSD Oui Oui Oui N/A Retenu 5.2.9 Traiter les transactions Puisque les utilisateurs doivent pouvoir payer leur factures à distance, il est important d avoir un système fiable pour permettre à ces utilisateurs de payer par carte de crédit en toute confidentialité et de la façon la plus sécuritaire possible. Aspect physique : -Le concept retenu doit permettre aux utilisateurs d effectuer des transactions par carte de crédit de façon sécuritaire et fiable. Aspect économique : -Le coût par transaction du concept se doit d être le moins coûteux possible, à la fois pour la compagnie et pour l utilisateur du service. Aspect temporel : -Le concept retenu doit être mis en fonction pour le 31 janvier 2015. Aspect socio-environnemental -Non-applicable 5.2.9.1 Paiements par Paypal Description Fondé en 1998, Paypal est un service de paiement qui permet de créer un module de réception de paiement par une entreprise ou un particulier. L interface de ces modules est très simple d utilisation et le service a l avantage d accepter les paiements par tous les types de cartes de crédit (Visa, Mastercard, American Express...) ainsi que par débit et par carte cadeau. Les frais d utilisation de Paypal sont de 2.9% du montant total de la transaction plus 30 cents[47]. Retenu Justification Le module de paiement de Paypal est simple à utiliser, il accepte les cartes de crédit, les cartes banquaires et même les cartes cadeaux. De plus, le site est mis à jour de façon régulière, ce qui est très avantageux du point de vue de la sécurité des transactions. Enfin, les tarifs associés à son utilisation ne sont pas très élevés.

CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FAISABILITÉ 37 5.2.9.2 Paiements par Amazon Payments Description Amazon Payments est une sous-division de la compagnie Amazon, qui offre une interface ergonomique à mettre directement dans un site web pour offrir un service de paiement. Amazon accepte toutes les cartes de crédit majeures et impose des frais d utilisation de 2.9% du montant total de la transaction plus 30 cents. [48]. Retenu Justification Amazon Payments offre un module de paiement reconnu globalement, ce qui permet aux utilisateurs du système de se sentir en confiance. De plus, les frais d utilisations sont très raisonnables et la gestion de la sécurité et des mises à jour incombe à Amazon Payments. Enfin, ce module accepte n importe quel type de carte de crédit, ce qui est un avantage indéniable dans le domaine des transactions en ligne. 5.2.9.3 Système de paiement sur mesure Description Une autre option serait de créer un système de paiement par carte de crédit de toutes pièces. Ce genre de système doit être codé en utilisant les API de chacun des fournisseurs de carte de crédit. Il faudrait donc embaucher un développeur pour créer le système et ensuite les frais d utilisation du système seraient de 2,40 $ par transaction, payé directement au fournisseur de la carte de crédit. Rejeté Justification Quoique le système accepterait les cartes de crédits actuelles, embaucher un développeur pour en créer un à partir de zéro coûterait très cher. De plus, la compagnie serait alors responsable de sécuriser et de mettre à jour le système sur une base régulière, ce qui engendre encore plus de coûts. Puisque cette solution consommerait une trop grande portion du budget alloué au projet, elle est rejetée. Table 5.9 Synthèse des concepts pour le traitement des transactions. Solutions Faisabilité Physique Économique Temporelle Socio-enviro. Paiements par Paypal Oui Oui Oui N/A Retenu Paiements par Amazon Payments Oui Oui Oui N/A Retenu Stockage par SSD Oui Non Oui N/A Rejeté

Chapitre 6 Étude préliminaire 6.1 Plan de développement Le plan d étude détaillé dans le tableau 6.1 montre la procédure appliquée pour l évaluation de chacun des critères des quatre concepts présentés dans le tableau 6.2. Ce plan d étude prends aussi en compte les hypothèses à considérer pour l évaluation de chaque critère. Table 6.1 Plan de développement. Critères Procédures Hypothèses Vérifier la résolution du signal à 4.1.1 Maximiser la précision des signaux l aide de la fiche technique fournie par le fabricant. 4.1.2 Maximiser la flexibilité de l appareil 4.1.3 Maximiser la fréquence d échantillonnage 4.1.4 Optimiser la fréquence de l envoi de données au centre de gestion 4.1.5 Optimiser la vitesse de calcul 4.1.6 Minimiser la consommation énergétique 4.2.1 Minimiser les coûts de fabrication Vérifier le nombre d entrées à l aide de la fiche technique et calculer le nombre de sorties à partir du système du DACs. Vérifier la vitesse du processeur à l aide de la fiche technique fournie par le fabricant. Vérifier la vitesse d envoi de données des modules réseaux à l aide de la fiche technique fournie par le fabricant. Vérifier la vitesse du processeur à l aide de la fiche technique fournie par le fabricant. Vérifier le total de la consommation énergétique du concept de solution à l aide des fiches techniques fournies par les fabricants. Calculer le coût total et le comparer au critère. Un plus grand nombre de bits de codage augmente la résolution du système. Une fréquence de 1 Hz est maintenant considérée comme très lente dans le domaine de l informatique, donc tous les concepts devraient répondre aisément à cette contrainte. Une fréquence de 0.2 Hz étant très basse en informatique, tous les concepts devraient répondre aisément à cette contrainte. Plus le système fonctionnera sur un petit voltage et un petit courant, moins la consommation énergétique sera élevée. Le coût total inclut les DAC, le processeur, l interface utilisateur, l accès internet et l équipement des techniciens. 38

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 39 4.2.2 Minimiser le coût du serveur 4.3.1 Maximiser la sécurité du système informatique 4.3.2 Assurer la sécurité matérielle 4.4.1 Optimiser le temps de déplacement des techniciens 4.4.2 Maximiser la capacité de stockage du serveur 4.4.3 Assurer la solidité du système 4.4.4 Maximiser le nombre d utilisateurs pouvant se connecter au serveur au même moment 4.5.1 Optimiser le volume du système 4.5.2 Maximiser la facilité d interaction avec l utilisateur Calculer le coût pour les cinq années et le comparer au barême. Se fier aux certifications et statistiques reçues par le système choisi. Évaluation selon les dangers présents et les protections fournies. Vérifier la précision du système de localisation à l aide des fiches techniques fournies par le fabricant. Vérifier la capacité de stockage alloué par le fournisseur. Évaluer la solidité de l interface. Vérifier la vitesse des processeurs du serveur. Mesurer la taille du boîtier. Évaluer la facilité d accès rapide à l information essentielle pour l utilisateur. Le coût du serveur inclut l hébergement des données, le coût d utilisation des services de transactions en ligne et la maintenance du serveur. En considérant que l algorithme est implémenté de façon fiable. Il faut considérer la présence d électricité aux environs d une piscine. Une plus grande précision du système de localisation implique une meilleure gestion des déplacements des techniciens. La quantité d espace nécessaire étant relativement petite, il sera aisé d avoir un serveur assez grand pour nos besoins. Le système est exposé aux dangers extérieurs pendant un minimum de cinq années. Un système conçu pour un usage extérieur sera plus intéressant. Le nombre d utilisateur maximal sera de 800, l objectif sera atteint facilement. La qualité de l interface affecte grandement la facilité de l accès à l information. Table 6.2 Résumé des quatre concepts pour le projet Qualit Eau. Fonctions Concept 1 Concept 2 Concept 3 Concept 4 5.2.1 Envoyer l information à partir d un ipad mini Mini portable Acer Samsung Galaxyy Aspire one Note 8.0 système portable 5.2.2 Sécuriser les informations 5.2.3 Interfacer avec l utilisateur 5.2.4 Communiquer avec le centre de gestion 5.2.5 Déterminer la position des techniciens 5.2.6 Traiter l information Chiffrement ECDSA Écran tactile 2.8 TFT Touch Shield for Arduino Mini portable Acer Aspire one Chiffrement AES Chiffrement RSA Chiffrement RSA LCD Keypad Shield For Arduino Écran tactile 2.8 TFT Touch Shield for Arduin LCD Keypad Shield For Arduino WiFi Internet câblé WiFi Internet câblé Module GPS Nuvi 30 C2000 LAUNCHXL- F28027 Samsung S4 avec GPS Hercules LAUNCHXL- TMS57004 Module GPS Nuvi 30 Hercules LAUNCHXL- TMS57004 Samsung S4 avec GPS C2000 LAUNCHXL- F28027

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 40 5.2.8 Archiver les informations 5.2.9 Traiter les transactions 5.2.7 Convertion analogique Triple MCP4728- E/UN Stockage par SSD Paiements par Amazon Payments Double AD5328ARUZ- REEL7 Stockage par SSD Paiements par Paypal Six MCP4922T- E/SL Stockage par le Cloud Paiements par Amazon Payments Double AD5328ARUZ- REEL7 Stockage par le Cloud Paiements par Paypal 6.1.1 Concept 1 6.1.1.1 Assurer l automatisation du système Maximiser la précision des signaux : Pour ce concept, le C2000 est le micro-contrôleur choisi. Celui-ci a une résolution de 0,00112 V, ce qui donne une note de 96,27 % d après le barème 4.1.1. Les DACs utilisés pour ce concept sont des MCP4728. Ceux-ci ont une résolution de 0,000977 V. Ils obtiennent donc une note de 96,74 %. Puisque ces notes sont similaires, il est possible de faire leur moyenne et ainsi obtenir la note finale de 96,51 %. Maximiser la flexibilité de l appareil : Le micro-contrôleur utilisé pour ce concept comporte 16 entrées, pour une note de 66,67 % selon le barême 4.1.2. Les DACs, quand à eux, comportent 4 sorties chacun. Ce concept requiert l utilisation de trois DACs, pour un total de 12 sorties et une note de 50,00 %. La moyenne de ces deux composantes nous donne une note finale de 58,34 % pour ce critère. Maximiser la fréquence d échantillonnage : La fréquence d échantillonage est régie par le logiciel qui sera installé sur le MCU. Cependant, ce logiciel devra prendre en compte la vitesse d horloge du C2000, 60 MHz. Selon le barême 4.1.3 une vitesse d horloge de 60 MHz obtient une note de 60,00 %. Optimiser la fréquence de l envoi de données au centre de gestion : La fréquence de l envoi de données au centre de gestion dépend majoritairement du logiciel, ce qui est hors de notre contrôle. Cependant, la vitesse de la carte WiFi peut fournir une bonne indication de la fréquence maximale qu il est possible d obtenir. Le barême 4.1.4 donne une note de 55,55 % pour la fréquence d envoi de 30 Mbits/s de la carte WiFi. Optimiser la vitesse de calcul : La vitesse de calcul est directement influencée par la fréquence d horloge du MCU utilisé. D après le barême 4.1.5, une fréquence d horloge de 60 MHz se mérite une note de 60,00 %. Minimiser la consommation énergétique : Tous les appareils devant être alimentés influencent cette partie. Le tableau 6.3 permet de visualiser la consommation énergétique maximale de chacun des composants du système. Table 6.3 Comptabilisation de la consommation énergétique de toutes les composantes. Composante Micro-contrôleur DACs Carte WiFi Interface Total Consommation énergétique 0,10 W 0,021 W 0,69 W 0,99 W 1,99 W

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 41 Ainsi, d après le barème 4.1.6, nous attribuons à ce concept une note de 20,40 % pour ce critère. 6.1.1.2 Minimiser les coûts du système Minimiser les coûts de mise en place du système : Tout ce qui est acheté dans le but d opérer le système influence cet objectif. Le tableau 6.4 permet de visualiser le coût total de fabrication et de mise en place du produit. Il faut prendre note que les coûts sont évalués pour 800 appareils et en comptant l équipement des 5 techniciens pendant 5 ans. Table 6.4 Coûts de mise en place du système. Composante Prix Mini portable 2450,00 $ Abonnement pour les techniciens 2700,00 $ Micro-contrôleur 15368,00 $ DACs 6528,00 $ Potentiomètre 568,00 $ Module GPS 500,00 $ Carte WiFi 55120,00 $ Interface 93472,00 $ Total 176706,00 Ainsi, d après le barème 4.2.1, nous attribuons à ce concept une note de 59,84 % pour ce critère. Minimiser le coût du serveur : Ce critère est affecté à la fois par l achat des SSD pour stocker les données, l achat du serveur lui-même, et par l abonnement Internet. Le tableau 6.5 offre un aperçu des coûts à prévoir pour le serveur. Il est à noter que 8 SSD de 1 To sont achetés puisque le serveur utilisé offre la possibilité d utiliser un maximum de 8 périphériques de stockage. Table 6.5 Coûts du serveur. Composante Prix Serveur 13371,25 $ 8x SSD 5440,00 $ Internet 11997,00 $ Total 30808,25 $ Ainsi, d après le barème 4.2.2, nous attribuons à ce concept une note de 80,75 % pour ce critère. 6.1.1.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés Maximiser la sécurité du système informatique : Comme l algorithme ECDSA est assez récent et solide, il devrait être encore viable un plus grand nombre d années que certains autres algorithmes tel le RSA. De plus, les clés d encodage sont presque dix fois plus petites que celles du RSA et DSA, ce qui accèlere grandement le processus d encodage et de décryption. Par contre, le serveur lui-même sera maintenu par l entreprise Éco-Piscine, une entreprise qui n est pas spécialisée dans les serveurs informatique. La note attribuée selon le barême 4.3.1 est donc de 50,00 %.

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 42 Assurer la sécurité matérielle : Le boitier utilisant étant en aluminium et fait pour ce genre de projet, il nous permet d encapsuler les pièces qui pourraient être dangereuses pour les utilisateurs. Ainsi, à moins qu un utilisateur ouvre le boitier, le système devrait être très sécuritaire. Nous attribuons donc, d après le barème 4.3.2, une note de 75,00 % à ce concept pour ce critère. 6.1.1.4 Faciliter le service Optimiser le temps de déplacement des techniciens : Ce critère est influencé par la technique de localisation que nous utilisons. Ici, un module GPS Nuvi 30 est utilisé par chacun des techniciens. Cet appareil est capable de détecter une position avec une précision de 5 m. Ainsi, d après le barème 4.4.1, nous attribuons une note de 95,00 % à ce concept pour ce critère Maximiser la capacité de stockage du serveur : Ce critère est tout simplement influencé par l espace de stockage disponible sur le serveur. Pour ce concept, un total de 8 To est disponible ce qui revient à une note de 40,00 % selon le barème 4.4.2. Assurer la solidité du système : Le boitier choisi avec ce concept est un boitier en aluminium, ce qui lui permet d être à l abri de la rouille. De plus, il possède une bonne solidité. Nous avons décidé, d après le barème 4.4.3, d attribuer à ce concept une note de 75,00 % pour critère. Maximiser le nombre d utilisateurs pouvant se connecter au même moment : Le nombre d utilisateurs pouvant se connecter simultanément au serveur dépends de plusieurs facteurs. Cependant, la vitesse du processeur du serveur lui-même joue un grand rôle pour ce critère. Ainsi, notre serveur qui a une vitesse de processeur de 2,13 GHz se voit accorder une note de 71,00 % selon le barême 4.4.4. 6.1.1.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur Minimiser le volume du système : Le volume du boitier que nous avons choisi pour ce concept est d environ 0,01 m 3. Ainsi, d après le barème 4.5.1, nous attribuons la note de 75,00 % à ce concept pour ce critère. Maximiser la facilité d interaction avec l utilisateur : Le fait que nous ayons une interface graphique rend l interaction très facile avec l utilisateur. En effet, il n a qu une composante pour commander et pour vérifier les informations sur la piscine, ce qui rend la chose très agréable et très visuelle. Nous avons décidé, à l aide du barème 4.5.2, de donner une note de 75,00 % à ce concept pout ce critère. 6.1.2 Concept 2 6.1.2.1 Assurer l automatisation du système Maximiser la précision des signaux : Les deux composantes du système qui influencent la précision des signaux sont le micro-contrôleur et le ou les DACs utilisés. Dans le cas du concept #2, le micro-contrôleur utilisé est le Hercules LAUN- CHXLTMS57004. Sa résolution est de 0,00112 V. Selon le barème 4.1.1 du cahier des charges, cette précision donne une note de 96,27 %. Pour ce qui est des DACs, le concept utilise deux AD5328ARUZREEL7 qui ont une résolution de 0,000977 V, pour une note de 96,74 %. La moyenne accordée à ce concept est donc de 96,51 %. Maximiser la flexibilité de l appareil : La note accordée pour ce critère dépends à la fois du nombre d entrées ADCs présentes sur le microcontrôleur, c est-à-dire 16, et du nombre de sorties des DACs. Ce concept utilise deux DACs avec 8

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 43 sorties, pour un total de 16 sorties. Selon le barême 4.1.2 du cahier des charges, la note allouée à ce concept est de 66,67 %. Maximiser la fréquence d échantillonnage : La fréquence d échantillonage est régie par le logiciel qui sera installé sur le MCU. Cependant, ce logiciel devra prendre en compte la vitesse d horloge du Hercules, 80 MHz. Selon le barême 4.1.3 une vitesse d horloge de 80 MHz obtient une note de 80,00 %. Optimiser la fréquence de l envoi de données au centre de gestion : La fréquence de l envoi de données au centre de gestion dépend majoritairement du logiciel, ce qui est hors de notre contrôle. Cependant, la vitesse de la carte Ethernet peut fournir une bonne indication de la fréquence maximale qu il est possible d obtenir. Le barême 4.1.4 donne une note de 18,50 % pour la fréquence d envoi de 10 Mbits/s de la carte Ethernet. Optimiser la vitesse de calcul : La vitesse de calcul est directement influencée par la fréquence d horloge du MCU utilisé. D après le barême 4.1.5, une fréquence d horloge de 80 MHz se mérite une note de 80,00 %. Minimiser la consommation énergétique : Tous les appareils devant être alimentés influencent cette partie. Le tableau 6.6 permet de visualiser la consommation énergétique maximale de chacun des composants du système. Table 6.6 Comptabilisation de la consommation énergétique de toutes les composantes. Composante Micro-contrôleur DACs Interface Total Consommation énergétique 0,21 W 0,018 W 0,0015 W 0,2295 W Ainsi, d après le barème 4.1.6, nous attribuons à ce concept une note de 90,82 % pour ce critère. 6.1.2.2 Minimiser les coûts du système Minimiser les coûts de mise en place du système : Tout ce qui est acheté dans le but d opérer le système influence cet objectif. Le tableau 6.7 permet de visualiser le coût total de fabrication et de mise en place du produit. Il faut prendre note que les coûts sont évalués pour 800 appareils et en comptant l équipement des 5 techniciens pendant 5 ans. Table 6.7 Coûts de mise en place du système. Composante Prix Tablette Samsung 2500,00 $ Abonnement pour les techniciens 4800,00 $ Micro-contrôleur 18024,00 $ DACs 17168,00 $ Potentiomètre 568,00 $ Carte ethernet 7920,00 $ Interface 40040,00 $ Total 91020,00 $

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 44 Ainsi, d après le barème 4.2.1, nous attribuons à ce concept une note de 79,31 % pour ce critère. Minimiser le coût du serveur : Ce critère est affecté à la fois par l achat des SSD pour stocker les données, l achat du serveur lui-même, et par l abonnement Internet. Le tableau 6.8 offre un aperçu des coûts à prévoir pour le serveur. Il est à noter que 8 SSD de 1 To sont achetés puisque le serveur utilisé offre la possibilité d utiliser un maximum de 8 périphériques de stockage. Table 6.8 Coûts du serveur. Composante Prix Serveur 13371,25 $ 8x SSD 5440,00 $ Internet 11997,00 $ Total 30808,25 $ Ainsi, d après le barème 4.2.2, nous attribuons à ce concept une note de 80,75 % pour ce critère. 6.1.2.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés Maximiser la sécurité du système informatique : La sécurité du système informatique dépends à la fois du système de chiffrement utilisé lors de la communication avec le serveur et le niveau de sécurité du serveur lui-même. Le chiffrement utilisé est l AES, une méthode de chiffrement reconnue comme sécuritaire par le gouvernement américain. Pour ce qui est de la sécurité du serveur lui-même, le fournisseur des SSD offre aussi un support aux entreprises les utilisant pour faire un serveur. La cote liée au barême 4.3.1 est donc de 75,00 %. Assurer la sécurité matérielle : Le boîtier utilisé par ce concept est conçu spécialement pour un projet tel Qualit Eau incluant un MCU et divers composants électroniques. Toutes les pièces pouvant cause un danger potentiel aux utilisateurs sont donc enfermées à l intérieur du boîtier. De plus, il faut utiliser un tournevis pour avoir accès aux pièces elles-mêmes, ce qui renforce encore la sécurité matérielle associée au concept. La note attribuée selon le barême 4.3.2 est donc de 75,00 %. 6.1.2.4 Faciliter le service Optimiser le temps de déplacement des techniciens : Ce critère dépends de la précision de la technique de localisation utilisée pour repérer les techniciens. Pour ce concept de solution, les techniciens sont localisés grâce au système de GPS de leur tablette samsung. L incertitude de ce GPS est de moins de 5,0 m, ce qui est équivalent à une note de 95,00 % selon le barême 4.4.1. Maximiser la capacité de stockage du serveur : Ce critère est tout simplement influencé par l espace de stockage disponible sur le serveur. Pour ce concept, un total de 8 To est disponible ce qui revient à une note de 40,00 % selon le barème 4.4.2. Assurer la solidité du système : Le boîtier en plastique de ce système est suffisament résistant pour être laissé à l extérieur au cours de l été sans risqué d être endommagé. Cependant, les boutons permettant à l utilisateur d interagir avec l interface courent le risque de se briser suite à un usage répété. Ainsi, selon le barême 4.4.3, ce critère se mérite une note de 50,00 %.

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 45 Maximiser le nombre d utilisateurs pouvant se connecter au même moment : Le nombre d utilisateurs pouvant se connecter simultanément au serveur dépends de plusieurs facteurs. Cependant, la vitesse du processeur du serveur lui-même joue un grand rôle pour ce critère. Ainsi, notre serveur qui a une vitesse de processeur de 2,13 GHz se voit accorder une note de 71,00 % selon le barême 4.4.4. 6.1.2.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur Minimiser le volume du système : Le volume du boîtier choisi pour ce concept est de 0,0002 m 3. Ce critère se mérite donc une note de 99,50 % selon le barême 4.5.1 du cahier des charges. Maximiser la facilité d interaction avec l utilisateur : L interface graphique permets à l utilisateur de visualiser l information transmise par le système de façon claire et efficace. Cependant, l interaction par boutons est peu précise et cela peut prendre un certain temps avant d interagir avec l option voulue. Pour ces raisons, ce critère se voit attribuer la note de 50,00 % selon le barême 4.5.2 du cahier des charges. 6.1.3 Concept 3 6.1.3.1 Assurer l automatisation du système Maximiser la précision des signaux : Ce qui influence cet objectif est, bien sûr, le micro-contrôleur, ainsi que les DACs utilisés. Le microcontrôleur sélectionné pour ce concept a une résolution préalablement calculée de 0,00112 V. Ce qui nous donne, d après le barème 4.1.1, une excellente note de 96,27 %. Si nous regardons du côté du DAC, qui fera la conversion inverse, nous avons une précision préalablement calculée de 0,000977 V. Ce qui nous donne maintenant, d après notre barème, une autre très bonne note de 96,74 %. Puisque nous avons des résultats qui ne sont pas trop distribués, une moyenne sera un bon indicateur de la note finale. Ainsi, nous obtenons une note de 96,51 %. Maximiser la flexibilité de l appareil : Puisque nous faisons référence ici au nombre d entrées et de sorties de notre système, ce qui va influencer l objectif sont encore le micro-contrôleur et les DACs. Ainsi, nous savons que le Hercules a 16 entrées ADCs. D après le barême 4.1.2, cela nous donne une note de 66,67 %. Puisque nous avons 6 DACs de 2 sorties, nous avons donc 12 sorties au total, ce qui nous donne une note de 50,00 %. Si nous faisons la moyenne, nous obtenons une note totale de 58,34 %. Maximiser la fréquence d échantillonnage : La fréquence d échantillonage est régie par le logiciel qui sera installé sur le MCU. Cependant, ce logiciel devra prendre en compte la vitesse d horloge du Hercules, 80 MHz. Selon le barême 4.1.3 une vitesse d horloge de 80 MHz obtient une note de 80,00 %. Optimiser la fréquence de l envoi de données au centre de gestion : La fréquence de l envoi de données au centre de gestion dépend majoritairement du logiciel, ce qui est hors de notre contrôle. Cependant, la vitesse de la carte WiFi peut fournir une bonne indication de la fréquence maximale qu il est possible d obtenir. Le barême 4.1.4 donne une note de 55,55 % pour la fréquence d envoi de 30 Mbits/s de la carte WiFi. Optimiser la vitesse de calcul : Ce qui influence la vitesse de calcul du système, c est la fréquence de l horloge de notre micro-contrôleur. Celle-ci est de 80 MHz. Ainsi, d après le barème 4.1.5, ce concept se voit attribuer une note de 80,00 %. Minimiser la consommation énergétique : Tous les appareils devant être alimentés influencent cette partie. Le tableau 6.9 permet de visualiser la consommation énergétique maximale de chacun des composants du système.

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 46 Table 6.9 Comptabilisation de la consommation énergétique de toutes les composantes. Composante Micro-contrôleur DACs Carte WiFi Interface Total Consommation énergétique 0,21 W 0,021 W 0,69 W 0,99 W 2,10 W Ainsi, d après le barème 4.1.6, nous attribuons à ce concept une note de 16,00 % pour ce critère. 6.1.3.2 Minimiser les coûts du système Minimiser les coûts de mise en place du système : Tout ce qui est acheté dans le but d opérer le système influence cet objectif. Le tableau 6.10 permet de visualiser le coût total de fabrication et de mise en place du produit. Il faut prendre note que les coûts sont évalués pour 800 appareils et en comptant l équipement des 5 techniciens pendant 5 ans. Table 6.10 Coûts de mise en place du système. Composante Prix Ipad 2750,00 $ Abonnement pour les techniciens 4800,00 $ Micro-contrôleur 18024,00 $ DACs 11424,00 $ Potentiomètre 568,00 $ Module GPS 500,00 $ Carte WiFi 55120,00 $ Interface 93472,00 $ Total 186658,00$ Ainsi, d après le barème 4.2.1, nous attribuons à ce concept une note de 57,58 % pour ce critère. Minimiser le coût du serveur : Ce critère est affecté à la fois par l achat de l espace Cloud pour stocker les données, l achat du serveur lui-même, et par l abonnement Internet. Le tableau 6.11 offre un aperçu des coûts à prévoir pour le serveur. Il est à noter que 10 To sont loués sur le Cloud pour une durée de 5 années. Table 6.11 Coûts du serveur. Composante Prix Serveur 8127,00 $ Cloud 5999,40 $ Internet 11997,00 $ Total 26123,40 $

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 47 Ainsi, d après le barème 4.2.2, nous attribuons à ce concept une note de 83,67 % pour ce critère. 6.1.3.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés Maximiser la sécurité du système informatique : Ce qui influence la sécurité du système informatique sont le serveur que nous avons choisi et le système de chiffrement pour communiquer avec le serveur. Pour ce concept, le système de chiffrement hybride avec RSA a été choisi, ainsi que le serveur de Google. Ainsi, nous avons un système de chiffrement très sécuritaire. Pour ce qui est du serveur, nous avons une garantie de la part de Google pour la conservation de nos données, mais Google ne donne pas une garantie claire de la sécurité des informations que nous envoyons à ses serveurs. Le fait que chaque fichier sera crypté nous permet par contre d avoir une bonne idée de la sécurité. Ainsi, d après le barème 4.3.1, nous accordons une note de 75,00 % à ce concept pour ce critère. Assurer la sécurité matérielle : Le boitier utilisant étant en aluminium et fait pour ce genre de projet, il nous permet d encapsuler les pièces qui pourraient être dangereuses pour les utilisateurs. Ainsi, à moins qu un utilisateur ouvre le boitier, le système devrait être très sécuritaire. Nous attribuons donc, d après le barème 4.3.2, une note de 75,00 % à ce concept pour ce critère. 6.1.3.4 Faciliter le service Optimiser le temps de déplacement des techniciens : Ce critère est influencé par la technique de localisation que nous utilisons. Ici, un module GPS Nuvi 30 est utilisé par chacun des techniciens. Cet appareil est capable de détecter une position avec une précision de 5 m. Ainsi, d après le barème 4.4.1, nous attribuons une note de 95,00 % à ce concept pour ce critère. Maximiser la capacité de stockage du serveur : Ce critère est tout simplement influencé par l espace de stockage disponible sur le serveur. Pour ce concept, un total de 10 To est disponible ce qui revient à une note de 50,00 % selon le barème 4.4.2. Assurer la solidité du système : Le boitier choisi avec ce concept est un boitier en aluminium, ce qui lui permet d être à l abri de la rouille. De plus, il possède une bonne solidité. Nous avons décidé, d après le barème 4.4.3, d attribuer à ce concept une note de 75,00 % pour critère. Maximiser le nombre d utilisateurs pouvant se connecter au même moment : Le nombre d utilisateurs pouvant se connecter simultanément au serveur dépends de plusieurs facteurs. Cependant, la vitesse du processeur du serveur lui-même joue un grand rôle pour ce critère. Ainsi, notre serveur qui a une vitesse de processeur de 1,86 GHz se voit accorder une note de 62,00 % selon le barême 4.4.4. 6.1.3.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur Minimiser le volume du système : Le volume du boitier que nous avons choisi pour ce concept est d environ 0,01 m 3. Ainsi, d après le barème 4.5.1, nous attribuons la note de 75,00 % à ce concept pour ce critère. Maximiser la facilité d interaction avec l utilisateur : Le fait que nous ayons une interface graphique rend l interaction très facile avec l utilisateur. En effet, il n a qu une composante pour commander et pour vérifier les informations sur la piscine, ce qui rend la chose très agréable et très visuelle. Nous avons décidé, à l aide du barème 4.5.2, de donner une note de 75,00 % à ce concept pout ce critère.

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 48 6.1.4 Concept 4 6.1.4.1 Assurer l automatisation du système Maximiser la précision des signaux : Le C2000 est le micro-contrôleur utilisé pour ce concept. Sa résolution établie et calculée à la section 5.2.6.2 est de 0,00112 V. En appliquant le barème 4.1.1 du cahier des charges à cette solution, la note obtenue est de 96,27 %. La précision des signaux est aussi affectée par les DACs utilisés par le système. Dans le cas du concept #4, le DAC utilisé est le AD5328ARUZREEL7 ; sa résolution calculée en 5.2.7.2 est 0,000977 Vce qui équivaut à une note de 96,51 %. La note moyenne attribuée à ce concept est donc de 96,39 %. Maximiser la flexibilité de l appareil : La flexibilité de l appareil dépends entièrement du nombre d entrées et de sorties utilisables sur le système. Dans le cas du concept #4, les canaux d entrée sont ceux du MCU tandis que les canaux de sortie dépendent des DACs. Le C2000 possède 16 canaux d entrée, ce qui, en appliquant le barèmes 4.1.2 du cahier des charges est équivalent à la note de 66,66 %. Pour les DACs, chacun des AD5328ARUZREEL7 comporte 8 sorties, pour un total de 16 sorties. La note est donc aussi de 66,66 %, pour une note finale associée au critère de 66,66 %. Maximiser la fréquence d échantillonnage : La fréquence d échantillonage est régie par le logiciel qui sera installé sur le MCU. Cependant, ce logiciel devra prendre en compte la vitesse d horloge du C2000, 60 MHz. Selon le barême 4.1.3 une vitesse d horloge de 60 MHz obtient une note de 60,00 %. Optimiser la fréquence de l envoi de données au centre de gestion : La fréquence de l envoi de données au centre de gestion dépend majoritairement du logiciel, ce qui est hors de notre contrôle. Cependant, la vitesse de la carte Ethernet peut fournir une bonne indication de la fréquence maximale qu il est possible d obtenir. Le barême 4.1.4 donne une note de 18,50 % pour la fréquence d envoi de 10 Mbits/s de la carte Ethernet. Optimiser la vitesse de calcul : La vitesse de calcul est directement influencée par la fréquence d horloge du MCU utilisé. D après le barême 4.1.5, une fréquence d horloge de 60 MHzse mérite une note de 60,00 %. Minimiser la consommation énergétique : Tous les appareils devant être alimentés influencent cette partie. Le tableau 6.12 permet de visualiser la consommation énergétique maximale de chacun des composants du système. Table 6.12 Comptabilisation de la consommation énergétique de toutes les composantes. Composante Micro-contrôleur DACs Interface Total Consommation énergétique 0,10 W 0,018 W 0,0015 W 0,1195 W Ainsi, d après le barème 4.1.6, nous attribuons à ce concept une note de 95,22 % pour ce critère. 6.1.4.2 Minimiser les coûts du système Minimiser les coûts de mise en place du système : Tout ce qui est acheté dans le but d opérer le système influence cet objectif. Le tableau 6.13 permet

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 49 de visualiser le coût total de fabrication et de mise en place du produit. Il faut prendre note que les coûts sont évalués pour 800 appareils et en comptant l équipement des 5 techniciens pendant 5 ans. Table 6.13 Coûts de mise en place du système. Composante Prix Mini portable 2450,00 $ Abonnement pour les techniciens 2700,00 $ Micro-contrôleur 15368,00 $ DACs 17168,00 $ Potentiomètre 568,00 $ GPS par téléphone 3500,00 $ Carte ethernet 7920,00 $ Interface 40040,00 $ Total 89714,00 $ Ainsi, d après le barème 4.2.1, nous attribuons à ce concept une note de 79,61 % pour ce critère. Minimiser le coût du serveur : Ce critère est affecté à la fois par l achat de l espace Cloud pour stocker les données, l achat du serveur lui-même, et par l abonnement Internet. Le tableau 6.14 offre un aperçu des coûts à prévoir pour le serveur. Il est à noter que 10 To sont loués sur le Cloud pour une durée de 5 années. Table 6.14 Coûts du serveur. Composante Prix Serveur 8127,00 $ Cloud 5999,40 $ Internet 11997,00 $ Total 26123,40 $ Ainsi, d après le barème 4.2.2, nous attribuons à ce concept une note de 83,67 % pour ce critère. 6.1.4.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés Maximiser la sécurité du système informatique : Ce qui influence la sécurité du système informatique sont le serveur que nous avons choisi et le système de chiffrement pour communiquer avec le serveur. Pour ce concept, le système de chiffrement hybride avec RSA a été choisi, ainsi que le serveur de Google. Ainsi, nous avons un système de chiffrement très sécuritaire. Pour ce qui est du serveur, nous avons une garantie de la part de Google pour la conservation de nos données, mais Google ne donne pas une garantie claire de la sécurité des informations que nous envoyons à ses serveurs. Le fait que chaque fichier sera crypté nous permet par contre d avoir une bonne idée de la sécurité. Ainsi, d après le barème 4.3.1, nous accordons une note de 75,00 % à ce concept pour ce critère. Assurer la sécurité matérielle : Le boîtier utilisé par ce concept est conçu spécialement pour un projet tel Qualit Eau incluant un MCU et divers composants électroniques. Toutes les pièces pouvant cause un danger potentiel aux

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 50 utilisateurs sont donc enfermées à l intérieur du boîtier. De plus, il faut utiliser un tournevis pour avoir accès aux pièces elles-mêmes, ce qui renforce encore la sécurité matérielle associée au concept. La note attribuée selon le barême 4.3.2 est donc de 75,00 %. 6.1.4.4 Faciliter le service Optimiser le temps de déplacement des techniciens : Ce critère dépends de la précision de la technique de localisation utilisée pour repérer les techniciens. Pour ce concept de solution, les techniciens sont localisés grâce au système de GPS du téléphone Samsung S4. L incertitude de ce GPS est de moins de 5,0 m, ce qui est équivalent à une note de 95,00 % selon le barême 4.4.1. Maximiser la capacité de stockage du serveur : Ce critère est tout simplement influencé par l espace de stockage disponible sur le serveur. Pour ce concept, un total de 10 To est disponible ce qui revient à une note de 50,00 % selon le barème 4.4.2. Assurer la solidité du système : Le boîtier en plastique de ce système est suffisament résistant pour être laissé à l extérieur au cours de l été sans risqué d être endommagé. Cependant, les boutons permettant à l utilisateur d interagir avec l interface courent le risque de se briser suite à un usage répété. Ainsi, selon le barême 4.4.3, ce critère se mérite une note de 50,00 %. Maximiser le nombre d utilisateurs pouvant se connecter au même moment : Le nombre d utilisateurs pouvant se connecter simultanément au serveur dépends de plusieurs facteurs. Cependant, la vitesse du processeur du serveur lui-même joue un grand rôle pour ce critère. Ainsi, notre serveur qui a une vitesse de processeur de 1,86 GHz se voit accorder une note de 62,00 % selon le barême 4.4.4. 6.1.4.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur Minimiser le volume du système : Le volume du boîtier choisi pour ce concept est de 0,0002 m 3. Ce critère se mérite donc une note de 99,50 % selon le barême 4.5.1 du cahier des charges. Maximiser la facilité d interaction avec l utilisateur : L interface graphique permets à l utilisateur de visualiser l information transmise par le système de façon claire et efficace. Cependant, l interaction par boutons est peu précise et cela peut prendre un certain temps avant d interagir avec l option voulue. Pour ces raisons, ce critère se voit attribuer la note de 50,00 % selon le barême 4.5.2 du cahier des charges.

CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 51 Table 6.15 Synthèse des résultats. Critères d évaluation Concept 1 Concept 2 Concept 3 concept 4 4.1 Assurer l automatisation du système 4.1.1 Précision des signaux (V) 0,0010 0,0010 0,0010 0,0010 4.1.2 Flexibilité de l appareil (I/O) 16/12 16/16 16/12 16/16 4.1.3 Fréquence d échantillonnage (Hz) 2 2 2 2 4.1.4 Fréquence de l envoi de données au centre de gestion (Hz) 0,4 0,4 0,4 0,4 4.1.5 Vitesse de calcul (MHz) 60 80 80 60 4.1.6 Consommation énergétique (W) 1,99 0,2295 2,10 0,1195 4.2 Minimiser les coûts du système 4.2.1 Coûts de mise en place ($) 176706,00 91020,00 186658,00 89714,00 4.2.2 Coût du serveur ($) 30808,25 30808,25 26123,40 26123,40 4.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et des employés 4.3.1 Sécurité du système informatique 0,50 0,50 0,75 0,75 4.3.2 Sécurité matérielle 0,75 0,75 0,75 0,75 4.4 Faciliter le service 4.4.1 Incertitude de la localisation des techniciens (m) 5 5 5 5 4.4.2 Capacité de stockage du serveur (To) 8,0 8,0 10,0 10,0 4.4.3 Solidité du système 0,75 0,75 0,75 0,75 4.4.4 Vitesse du serveur (GHz) 2,13 2,13 1,86 1,86 4.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec l utilisateur 4.5.1 Volume du système (m 3 ) 0,01 0,0002 0,01 0,0002 4.5.2 Facilité d interaction avec l utilisateur 0,75 0,50 0,75 0,50

Chapitre 7 Concept retenu 7.1 Matrice décisionnelle La matrice décisionnelle 7.1 permet de comparer chacun des concept grâce à leur pointages respectifs déterminés en fonction des critères établis dans le cahier des charges. 7.2 Analyse de la matrice décisionnelle Le tableau 7.1 montre que les critères 2 et 4 obtiennent respectivement 76,7 % et 76,6 %. Cependant, le concept 2 est plus performant d un point de vue technique (critères de l automatisation du système) tandis que le concept 4 a gagné plus de point sur la sécurité globale du concept. Puisque le concept 2 reste très sécuritaire malgré tout, il s agit du concept qui est retenu et détaillé dans la section 7.3. En effet, nous avons jugé que l avantage apporté par une plus grande vitesse de calcul surpasse l inconvénient posé par la sécurité générale du système qui est légèrement moindre que celle offerte par le concept 4. 7.3 Description du concept retenu Dispositif local de commande Micro-contrôleur Hercules de Texas Instruments Écran LCD et boutons Gestion des données Stockage des données par SSD Communication avec le centre de gestion par Ethernet Transactions par Paypal Crytage des données par AES Gestion des techniciens Tablette Samsung Galaxy note 8,0 Localisation GPS par la tablette 7.3.1 Dispositif local de commande Le dispositif local de commande de la solution retenue est composé du micro-contrôleur Hercules LAUNCHXL- TMS57004 produit par Texas Instruments. Ce micro-contrôleur offre une bonne flexibilité grâce à ses 16 entrées tandis que les DACs utilisés offrent 16 sorties. De plus, il est manufacturé par une compagnie de grande 52

CHAPITRE 7. CONCEPT RETENU 53 Table 7.1 Matrice décisionnelle. Critères d évaluation Pond. Concept 1 Concept 2 Concept 3 concept 4 4.1 Assurer l automatisation du système 45,0 % 28,5 % 38,9 % 30,9 % 36,0 % 4.1.1 Précision des signaux 10,0 % 9,6 % 9,7 % 9,6 % 9,6 % 4.1.2 Flexibilité de l appareil 5,0 % 2,9 % 3,3 % 2,9 % 3,3 % 4.1.3 Fréquence d échantillonnage 2,0 % 2,0 % 2,0 % 2,0 % 2,0 % 4.1.4 Fréquence de l envoi de données au centre de gestion 2,0 % 2,0 % 2,0 % 2,0 % 2,0 % 4.1.5 Vitesse de calcul 16,0 % 9,6 % 12,8 % 12,8 % 9,6 % 4.1.6 Consommation énergétique 10,0 % 2,4 % 9,1 % 1,6 % 9,5 % 4.2 Minimiser les coûts du système 10,0 % 7,0 % 8,0 % 7,1 % 8,2 % 4.2.1 Coûts de mise en place 5,0 % 3,0 % 4,0 % 2,9 % 4,0 % 4.2.2 Coût du serveur 5,0 % 4,0 % 4,0 % 4,2 % 4,2 % 4.3 Assurer la sécurité des utilisateurs et des 20,0 % 12,5 % 12,5 % 15,0 % 15,0% employés 4.3.1 Sécurité du système informatique 10,0 % 5,0 % 5,0 % 7,5 % 7,5 % 4.3.2 Sécurité matérielle 10,0 % 7,5 % 7,5 % 7,5 % 7,5 % 4.4 Faciliter le service 15,0 % 11,2 % 9,9 % 11,3 % 10,0 % 4.4.1 Incertitude de la localisation des techniciens 5,0 % 4,8 % 4,8 % 4,8 % 4,8 % 4.4.2 Capacité de stockage du serveur 3,0 % 1,2 % 1,2 % 1,5 % 1,5 % 4.4.3 Solidité du système 5,0 % 3,8 % 2,5 % 3,8 % 2,5 % 4.4.4 Nombre d utilisateurs pouvant se connecter au serveur 2,0 % 1,4 % 1,4 % 1,2 % 1,2 % au même moment 4.5 Maximiser l ergonomie de l interaction avec 10,0 % 7,6 % 7,4 % 7,6 % 7,4 % l utilisateur 4.5.1 Volume du système 5,0 % 3,8 % 4,9 % 3,8 % 4,9 % 4.5.2 Facilité d interaction avec l utilisateur 5,0 % 3,8 % 2,5 % 3,8 % 2,5 % Total 100,0 % 66,8 % 76,7 % 71,9 % 76,6 %

CHAPITRE 7. CONCEPT RETENU 54 envergure, ce qui garanti qu il sera possible de recevoir les 800 unités désirées en un temps raisonnable. Pour ce qui est de l interface utilisateur, le concept utilise un LCD KeypadShield For Arduino encastré dans un boîtier 1599BBK. Ce petit écran LCD permet à l utilisateur de visualiser graphiquement l état de sa piscine et les cinq boutons permettent la navigation au travers des menus. Le boîtier, quand à lui, protège à la fois l écran et les composantes électroniques du système puisqu il est robuste et étanche. De plus, puisque les pièces sont disposées à l intérieur du boîtier, il permet aussi de protéger l utilisateur du système. 7.3.2 Gestion des données Pour le concept retenu, les données reçues par le centre de gestion sont archivées par un serveur dédié comportant 8 To de mémoire répartis sur 8 SSD. C est ce serveur qui s occupe à la fois d archiver les données, de compiler les statistiques et de permettre aux clients d accéder à leurs dossiers. Les données sont transmises des dispositifs locaux jusqu au centre de gestion à l aide de la connexion Ethernet des usagers du système. Pour plus de sureté, les données sont cryptées à l aide de l AES, qui fait désormais office de norme de sécurité un peu partout dans le monde. On peut donc être raisonnablement sûrs vis-à-vis de la sécurité des données personelles des clients. Pour ce qui est des transactions en ligne, ce concept recommande de faire affaire avec la compagnie PayPal. En effet, cette compagnie accepte les paiements effectués par la grande majorité des cartes de crédits, ainsi que par les cartes de débit et même les cartes cadeaux. De plus, les frais reliés à l utilisation de PayPal sont identiques à ceux de la concurrence. 7.3.3 Gestion des techniciens Enfin, les techniciens seront rejoignables en tout temps grâce à leur tablette Samsung Galaxy note 8,0. Ils peuvent accéder au centre de gestion et aux dispositifs de commande locaux à l aide d une application pour Android, ce qui, après légères modifications, permet aussi aux utilisateurs d interagir à distance avec leur appareil. De plus, ces tablettes sont équippées d un système de localisation GPS de très grande précision, ce qui fait en sorte que les techniciens sont localisables en tout temps. Ainsi, lors d une urgence, il est facile de déployer le technicien pouvant résoudre le problème dans les plus brefs délais. 7.4 Conclusion Pour conclure, nous devions construire un système capable de gérer la qualité de l eau une piscine automatiquement. Après plusieurs analyses, nous avons décidé de choisir le concept qui concordait le plus avec notre cahier des charges. Celui-ci est contrôlé par le micro-contrôleur Hercule de TI relié à un écran LCD et des boutons pour que l utilisateur puisse interagir avec le système. De plus, notre système local de commande pourra communiquer par Ethernet vers un serveur composé d un ordinateur traitant les données et de 8 SSD pour le stockage. Un service de 5 techniciens sera aussi compris. Ceux-ci seront équipés d une tablette Samsung Galaxy note 8.0 pour communiquer avec le serveur et interagir avec les systèmes locaux des utilisateurs grâce à une application installée sur leur appareil portable. Finalement, ils pourront être détectables en tout temps par le système GPS interne au Samsung Galaxy note 8.0 pour que le service le plus rapide soit offert aux utilisateurs dans le besoin. Notre système permettra une meilleure gestion des piscines hors-terre de la région métropolitaine de Québec tout en offrant le meilleur service aux utilisateurs.

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Annexe A Liste des sigles et des acronymes ADC AES API DAC DSA ECDSA GPIO GPS IEEE I2C LCD NSA RAID RSA SPI SSD TI Wi-Fi WPS 3G Analog to Digital Conversion Advanced Encryption Standard Application Programming Interface Digital to Analog Converter Digital Signature Algorithm Elliptic Curve Digital Signature Algorithm General Purpose Input/Output Global Positioning System Institute of Electrical and Electronics Engineers Inter Intgrated Circuit Liquid Crystal Display National Security Agency Redundant Array of Independent Disks Rivest, Shamir et Adleman Serial Peripheral Interface Solid State Drive Texas Instruments Wireless Fidelity Wi-fi Positioning System 3e génération de téléphonie mobile 58