Un réseau de robots capteurs flottants pour surveiller les rivières5 minute(s) de lecture

Les robots peuvent être d’une grande aide notamment s’ils sont employés pour de nobles tâches comme celle qui consiste à nous aider à surveiller nos richesses. Le 9 mai 2012 une flotte de 100 robots flottants ont fait un voyage sur la rivière Sacramento en Californie, dans le cadre d’un essai grandeur nature organisées par des ingénieurs de l’Université de Californie de Berkeley. Les robots-Smartphones flottants constituent la technologie de nouvelle génération pour la surveillance de l’eau, en promettant de transformer la façon dont les organismes gouvernementaux surveillent l’une des ressources les plus précieuses: l’eau.

Ce projet appelé Floating Sensor Network est dirigé par le professeur Alexandre Bayen chercheur au Center for Information Technology Research in the Interest of Society (CITRIS).  Le système consiste à proposer un réseau de capteurs mobiles qui peuvent être déployées rapidement pour fournir en temps réel, des données de haute précision dans les voies navigables.

Pour les chercheurs, l’avantage d’avoir un grand nombre de capteurs se déplaçant sur l’eau est de mettre en lumière les processus qui sont influencés par mouvements de l’eau, tels que la propagation des polluants, la migration des saumons ou la manière dont le sel se mélange à l’eau douce dans l’écosystème du Delta… L’essai sur le terrain a permis aux chercheurs d’avoir une vision de la façon dont l’eau se déplace à travers une partie dans la rivière avec une résolution jamais atteinte.

«Nous sommes en train de mettre l’eau online», a déclaré Bayen, qui intervient dans les départements de l’université de Berkeley en génie électrique et en sciences informatiques et en génie civil et environnemental. «Le suivi de l’approvisionnement en eau de l’État de Californie est essentiel pour tout le consommateur, les chercheurs et les agences gouvernementales, qui doivent compter aujourd’hui sur coûteuses stations fixes de capteurs d’eau qui ne génèrent pas toujours suffisamment de données pour la modélisation et la prédiction. Les sondes mobiles que nous utilisons pourrait élargir la couverture du delta – et ce à la demande – à des centaines de miles de voies naturelles et artificielles qui sont actuellement sous-surveillées, et ainsi aider les organismes chargés de la gestion de l’alimentation de l’état limité en l’eau”.

Un tel système par sa souplesse de mise en œuvre pourrait être déterminant en cas d’urgences, tels que les ruptures de digues ou les marées noires. Les capteurs peuvent être jetés dans l’eau tout simplement à partir d’un quai, d’une rive, de bateaux ou même par des hélicoptères.  Si quelque chose se déverse dans l’eau, s’il y a un contaminant, on a toujours besoin de savoir où il sera plus tard. Le projet de réseau de capteurs flottants permet d’aider à surveiller très précisément l’écoulement de l’eau.

Ce 9 mai 202 les capteurs construits autour de téléphones mobiles équipés de GPS logés dans des capsules de 30.5 cm de long et ont marqués de bandes fluorescentes ont été jettée à l’eau telles des bouteilles communicantes.  Un logiciel spécifique a été conçu pour tourner sur les plateformes open source des robots et leur smartphones Android.  Une batterie spéciale pour permettant au robot de fonctionner plus de 24 heures a été installée. Toutes les secondes, le smartphone flottant transmet sa géolocalisation aux serveurs de l’université et permet ainsi d’apprécier le trafic sur le plan d’eau.  La flotte de capteurs permet alors de recréer une carte de l’écoulement de l’eau.   Le défi consiste non seulement à émettre ces données mais également à les traiter.  Le nombre important de relevés et surtout le flux constant d’informations font que les chercheurs peuvent se diriger petit à petit vers une analyse temps réel.

Lors de ce premier test à grande échelle, les capteurs mesuraient uniquement la vitesse des courants.  Les chercheurs les équiperont prochainement des capteurs pour d’autres mesures telles que la température, la salinité, la détection de contaminants…

Parmi les 100 Smartphones flottants, 40 étaient des robots autonomes équipés de petites hélices dans le but d’éviter des obstacles mais également de se déplacer vers des points bien précis. En effet les capteurs flottants ont la mauvaise tendance de rester coincer proche des berges nécessitant une intervention humaine.  Des capteurs autonomes sont en cours de développement.

Ce n’est pas tout dans cette flotte arrivera rapidement des robots capables de plonger afin d’effectuer les mesures à des profondeurs diverses.  La mesure des profondeurs des rivières pourra être effectuée par ce biais.  Cela permettra de se rendre à des endroits difficiles d’accès ou dangereux pour l’homme.  Cela permettra aux chercheurs de mieux comprendre les fonds subaquatiques de nos rivières.

A la fin des expériences, les flotteurs sont récupérés, mais les chercheurs ont reconnu la possibilité que les appareils se perdent. Les chercheurs comptent sur le fait que les coûts des capteurs individuels diminuent avec les nouveautés continues dans les communications mobiles afin que le système global tolère mieux  un certain niveau de pertes d’appareils.

“Dans le futur, le coût et la taille va diminuer, tandis que les performances et l’autonomie vont augmenter, ce qui rendra possible une surveillance sans précédent», a déclaré Bayen. “Nous espérons que cela deviendra un outil précieux pour la gestion future d’une ressource critique dans cet état et dans le monde.”

Pour terminer voici une vidéo de présentation du projet :

Source : Université de Berkley, Floating Sensor Network

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