FR2965646A1

FR2965646A1 - Systeme d'acquisition et de transmission de donnees autonome et securise

Info

Publication number: FR2965646A1
Application number: FR1057942A
Authority: FR
Inventors: Mehmet Efendioglu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-04-06
Anticipated expiration: 2030-09-30
Also published as: FR2965646B1

Abstract

L'invention concerne un module d'acquisition de données, comportant - au moins une unité de réception (12) pour réceptionner des données relevées par un capteur ou une sonde, - une unité de traitement centrale (130), - une mémoire de stockage (15) de ces données, - une unité d'alimentation électrique (14), et - une unité de communication (16) pour transmettre ces données vers un centre de traitement informatique. Elle concerne également un système d'acquisition et de transmission de données comportant : - au moins un capteur ou une sonde (1 apte à relever des données, - au moins une interface (4) de contrôle et de gestion des données, - un centre de traitement informatique (3), et - au moins un module d'acquisition de données (10) relié au capteur ou à la sonde (1) et apte à traiter et transmettre des données au centre de traitement informatique (3) par l'intermédiaire d'une constellation de satellites (2).

Description

SYSTÈME D'ACQUISITION ET DE TRANSMISSION DE DONNEES AUTONOME ET SECURISE

Domaine de l'invention L'invention concerne un système d'acquisition et de transmission de données, autonome et sécurisé, permettant d'acquérir et de transmettre des données relevées par des capteurs et sondes standards du marché. L'invention trouve des applications dans le domaine de la transmission de données et, en particulier, dans les domaines où les données sont difficiles à relever, pour des raisons d'accès géographique, et/ou difficiles à transmettre, pour des raisons de couverture des réseaux de télécommunication.

Etat de la technique Dans le domaine de la transmission de données, il existe de nombreux systèmes permettant d'acquérir des données, notamment des données relatives à l'environnement, afin qu'elles puissent être traitées par un dispositif de traitement adapté. Ces données sont généralement relevées au moyen de capteurs ou de sondes. Chaque capteur ou sonde est adapté à un type de données particulier. Les systèmes d'acquisition des données actuels sont donc adaptés chacun à un type de données, par exemple des données météorologiques, des données sismiques, des données sous-marines, etc.

Si les capteurs et les sondes peuvent être implantés dans des lieux variés, plus ou moins difficiles d'accès, pour relever des données, la transmission de ces données relevées ne se fait généralement pas de façon automatique. Un opérateur doit se déplacer sur le lieu où est installé le capteur ou la sonde afin d'y prélever les données relevées et les transmettre ensuite au dispositif de traitement. Un tel système d'acquisition des données n'est donc pas autonome puisqu'il nécessite une intervention humaine. Or, dans certaines conditions ou dans certains environnements, le déplacement d'un opérateur est délicat, voir impossible ; dans certains lieux, le déplacement d'un opérateur est réalisable, mais coûteux.

Par exemple, pour facturer l'électricité consommée par chaque logement ou local industriel ou commercial, le fournisseur d'électricité installe, dans chaque logement ou local, un capteur apte à relever la quantité d'électricité consommée par les occupants du logement pendant une période prédéfinie. Pour établir la facture, le fournisseur d'électricité doit faire déplacer un opérateur dans chaque logement ou local afin que celui-ci note les données relevées par le capteur, c'est-à-dire la quantité d'électricité consommée par le logement ou le local. Après avoir noté ces données, l'opérateur les transmet à un centre de traitement où elles seront traitées. On comprend bien, dans cet exemple, que pour déplacer un opérateur dans chaque logement ou local d'un territoire, il est nécessaire d'employer un nombre important d'opérateurs, ce qui entraine un coût certain. Dans un autre exemple, des sondes sont installées dans une montagne pour détecter une avalanche ou un risque d'avalanche. Dans ce cas, avec un système classique, un opérateur doit se déplacer en montage afin de prélever les informations relevées par les sondes. Or, on sait bien que les lieux où une avalanche peut se déclencher sont des lieux difficiles d'accès, généralement accessibles uniquement à pied ou en motoneige, et des lieux dangereux. En conséquence, le déplacement d'un opérateur dans de tels lieux pour relever des données est relativement long, donc couteux en temps passé, et entraîne un risque d'accident non négligeable pour l'opérateur. Il en est de même pour des déplacements dans des zones désertiques, des zones sous-marines ou toute autre zone difficile d'accès. De plus, dans tous ces cas, et dans de nombreux autres cas, la transmission des données relevées par l'opérateur est faite manuellement, par l'opérateur, au moyen d'une liaison téléphonique ou d'une liaison internet. En effet, actuellement, les télécommunications, comme le réseau GPRS (General Packet Radio Service) ou le réseau Internet, sont fréquemment utilisées pour transmettre des données entre différents sites géographiquement éloignés. Cependant, ces techniques de transmission ont l'inconvénient de ne pas être utilisables sur la totalité du territoire. En effet, il est bien connu que certaines zones du territoire, notamment les zones désertiques ou peu habitées, les zones montagneuses, sous-marines ou souterraines, ne sont pas couvertes par les réseaux de télécommunication.

De plus, à chaque changement de pays, le système de transmission doit s'adapter au nouveau fournisseur GPRS, ce qui a un coût élevé. La transmission de données par de tels réseaux n'est donc pas une transmission sûre, utilisable quel que soit le lieu d'émission.

Exposé de l'invention L'invention a justement pour but de remédier aux inconvénients des techniques décrites précédemment. A cette fin, l'invention propose un système d'acquisition et de transmission de données, autonome et sécurisé, permettant d'acquérir et de transmettre des données relevées par des sondes ou des capteurs installés à distance. Pour cela, le système de l'invention comporte un module d'acquisition des données, autonome, apte à réceptionner les données relevées par le capteur ou la sonde et à transmettre ces données à un module de traitement par l'intermédiaire d'une constellation satellite existante. De façon plus précise, l'invention concerne un module d'acquisition de données, caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins une unité de réception apte à être connectée sur au moins un capteur ou une sonde pour réceptionner des données relevées par ledit 20 capteur ou ladite sonde, - une unité de traitement de ces données, - une mémoire de stockage de ces données, - une unité d'alimentation électrique comportant au moins une batterie assurant une autonomie électrique audit module, 25 - une unité de communication pour transmettre ces données vers un centre de traitement informatique, et - une pluralité d'entrées (E1 - En) de différents types, aptes à recevoir une pluralité de sortes de capteurs ou de sondes. Ce module a l'avantage d'être autonome, ce qui permet de l'installer 30 dans des lieux difficiles d'accès. L'invention concerne également un système d'acquisition et de transmission de données comportant : - au moins un capteur ou une sonde apte à relever des données, - au moins une interface de contrôle et de gestion des données située 35 à distance du capteur ou de la sonde, - un centre de traitement informatique apte à collecter les données et les distribuer vers l'interface de contrôle et de gestion, Ce système se caractérise par le fait qu'il comporte au moins un module d'acquisition de données relié au capteur ou à la sonde pour réceptionner les données relevées par ledit capteur ou ladite sonde et apte à traiter ces données et à les transmettre au centre de traitement informatique par l'intermédiaire d'une constellation de satellites. Ce système présente l'avantage d'utiliser un unique fournisseur de signal satellite, ce qui assure un coût de transmission homogène sur toute la planète. Le système de l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le module d'acquisition de données comporte au moins une unité de réception apte à être connectée sur au moins un capteur ou une sonde pour réceptionner des données relevées par ledit capteur ou ladite sonde, une unité de traitement de ces données, une mémoire de stockage de ces données, une unité d'alimentation électrique et une unité de communication pour transmettre ces données vers un centre de traitement informatique. - l'unité de traitement centrale est apte à coder les données relevées par le capteur ou la sonde avec un code cyclique. Cette caractéristique permet au système de l'invention d'offrir une transmission des données sécurisée. Le système de l'invention peut comporter également les caractéristiques suivantes : - le module d'acquisition de données comporte une unité antivandalisme apte à détecter toute manipulation dudit module. - l'unité anti-vandalisme comporte un GPS intégré au module. Ces caractéristiques permettent au système de l'invention d'être sécurisé, à l'abri des fraudeurs et malfaiteurs.

Le système de l'invention peut comporter également les caractéristiques suivantes : - l'unité d'alimentation électrique comporte au moins une batterie lui assurant une autonomie électrique. - l'unité d'alimentation électrique comporte une source d'énergie auxiliaire, indépendante, apte à recharger la batterie. - l'unité d'alimentation électrique comporte un dispositif à effet Peltier alimenté par un excédent d'énergie fournie par la source d'énergie auxiliaire et apte à refroidir le module d'acquisition de données. Ces caractéristiques permettent au module d'acquisition de l'invention d'être énergétiquement autonome quelles que soient les conditions environnantes. Le système de l'invention peut comporter également la caractéristique suivante : - l'unité de réception du module d'acquisition comporte une pluralité d'entrées de formats différents aptes à recevoir et connecter différents types de capteurs et de sondes. Cette caractéristique permet au module d'acquisition d'être universel et de s'adapter à tous types de capteurs et sondes du marché.

Brève description des dessins La figure 1 représente schématiquement le système d'acquisition et de transmission de données de l'invention. La figure 2 représente schématiquement le module d'acquisition du système de l'invention.

La figure 3 représente le schéma électronique du module d'acquisition du système de l'invention. La figure 4 représente une courbe de réveil d'un capteur en veille.

Description détaillée de modes de réalisation de l'invention L'invention se rapporte à un système d'acquisition et de transmission de données relevées par un capteur ou une sonde situé à distance d'un utilisateur, dans des zones géographiques pouvant être difficiles d'accès. Ce système a pour objectif d'assurer la réception de données relevées ou mesurées par un capteur ou une sonde et de les transmettre de façon sécurisée à une interface à partir de laquelle l'utilisateur peut visualiser et gérer ces données. Ce système est autonome et peut fonctionner sous des contraintes géographiques ou environnementales élevées tout en minimisant l'intervention de l'homme. Ce système est adapté pour pouvoir être appliqué à un large éventail d'applications.

Le système de l'invention est représenté de façon schématique sur la figure 1. Il comporte au moins un capteur ou une sonde 1 relié(e) à un module 10 d'acquisition des données. Le capteur ou la sonde est installé dans un lieu, parfois difficile d'accès, où des données doivent être relevées, c'est-à-dire mesurées ou prélevées. Le capteur ou la sonde peut être tout capteur ou toute sonde du marché. Il peut s'agir, par exemple, d'un capteur sismique, d'un capteur de température, d'un capteur de vent, d'une sonde piézométrique, d'un capteur de pression, d'un capteur de mouvement, ou tout autre type de sonde ou de capteur dédié à la mesure ou au prélèvement de données environnementales ou géographiques. Comme décrit de façon plus précise par la suite, le module 10 d'acquisition de données comporte des entrées E1, E2, E3, ..., En, auxquelles est relié le capteur ou la sonde 1. Par ces entrées E, le module d'acquisition 10 réceptionne les données relevées par le capteur ou la sonde.

Le module d'acquisition 10 traite ensuite ces données pour les sécuriser avant de les envoyer à l'utilisateur. La transmission de ces données à l'utilisateur est réalisée par l'intermédiaire d'une constellation de satellites 2 et d'un centre de traitement informatique 3, tel qu'un serveur de données. Le centre de traitement informatique 3 reçoit les données sous leur forme sécurisée. Il vérifie les données reçues puis les transmet à une interface de contrôle et de gestion 4 pour être visualisées et utilisées par l'utilisateur. Cette interface de contrôle et de gestion 4 peut être un terminal informatique, un téléphone intelligent (smartphone, en termes anglosaxons) ou tout autre dispositif de réception de données par Internet par satellites..

Selon l'invention, la transmission des données entre le module d'acquisition 10 et le centre de traitement informatique 3 est effectuée au moyen d'une constellation de satellites 2. Une constellation de satellites est un groupement de satellites disposés autour de la Terre et reliés entre eux afin de créer un réseau de télécommunication. Dans l'invention, on choisit, de préférence, une constellation de satellites existante. Une telle constellation de satellites a l'avantage de permettre une communication à partir de n'importe quel emplacement sur la Terre et vers n'importe quel autre emplacement sur la Terre. Elle offre ainsi de nombreuses applications sur des marchés où le GSM (Système Mondial de Communication avec les Mobiles) n'est pas exploitable ou pas fiable, par exemple lors de catastrophes naturelles. Un exemple d'une constellation de satellites pouvant être utilisée est décrite dans la demande de brevet européenne EP-1443735 A2. Dans le système de l'invention, cette communication par constellation de satellites a l'avantage d'être accessible à tout moment, en tout lieu du territoire. Le module d'acquisition du système de l'invention peut donc transmettre les données relevées par le capteur ou la sonde quel que soit le lieu où il est installé. Toutefois, généralement, les constellations de satellites communiquent sur une bande passante étroite. Par conséquent, les messages transmis par constellation de satellites peuvent avoir une taille maximale de quelques centaines de bits, par exemple 288 bits. Or, les données relevées par capteur ou sonde ont souvent une taille supérieure à ces quelques centaines de bits. Pour transmettre de telles données, il serait possible d'envoyer plusieurs messages successifs. Cependant, le coût d'un message transmis par constellation de satellites est relativement élevé, en coût d'octet transporté, en comparaison des techniques de transmission classiques telles que les transmissions GSM, IP (Internet Network), WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), etc. Aussi, dans l'invention, chaque message envoyé est optimisé. Plus précisément, la trame à envoyer est optimisée en réduisant la plage d'acquisition et la résolution numérique à la plage de mesure utile du capteur ; par exemple, pour un capteur ayant une plage d'acquisition de 0 - 10V, la trame à envoyer sera réduite à 2 - 4 V si la plage de mesure utile n'est que de 2 - 4V. La trame à envoyer sera également optimisée en modelant ladite trame de façon à remplir au mieux son contenu sans laisser de trous d'information vides au sein de la trame. L'optimisation de la trame à envoyer est exécutée par le module d'acquisition 10. Une fois la trame de données optimisée, le module d'acquisition transmet ladite trame, via la constellation de satellites 2, au centre de traitement informatique 3. Ce centre de traitement informatique est capable de réceptionner cette trame et de remettre en forme les données contenues dans ladite trame. Il assure ensuite la transmission à l'utilisateur via l'interface de contrôle et de gestion 4. L'utilisateur reçoit alors, sur son interface 4, les données remises en forme et donc lisibles.

Le module d'acquisition 10 de l'invention est représenté de façon plus détaillée sur la figure 2. Cette figure 2 représente un schéma conceptuel du module d'acquisition de l'invention. Ce module 10 comporte une unité de réception 12 apte à réceptionner les données relevées par le capteur ou la sonde. Cette unité de réception 10 comporte plusieurs entrées E1, E2, En dans lesquelles sont connectés les capteurs ou sondes. Pour certaines applications, un seul capteur ou une seule sonde peut être connecté dans une unité de réception du module d'acquisition de l'invention ; pour d'autres applications, plusieurs capteurs et/ou sondes peuvent être connectés simultanément dans une même unité de réception, sur des entrées différentes. Les entrées E1 à En sont de différents types ; elles permettent ainsi de recevoir de nombreuses sortes de capteurs ou de sondes. L'unité de réception 12 comporte, par exemple, des entrées de type 4 - 20 mA, des entrées de type 0 - 10 V, des entrées de type TOR (Tout ou rien), etc. Elle peut également comporter, sur une de ses entrées, un récepteur radio assurant une liaison radio avec un capteur ou une sonde déporté. Ces différents types d'entrée rendent le module d'acquisition universel, c'est-à-dire adaptable à tous les capteurs et sondes du marché. Le module d'acquisition 10 de l'invention comporte, en outre, un coeur de module 13. Ce coeur 13 du module est la partie du module qui assure le traitement des données réceptionnées par l'unité de réception 12 pour optimiser la trame à transmettre au centre de traitement informatique 3. Ce coeur 13 du module 10 sera décrit de façon plus détaillée par la suite. Le module d'acquisition du système de l'invention comporte également une unité de communication 16 qui gère l'émission des messages vers la constellation de satellites 2. Comme on le verra par la suite, l'unité de communication 16 gère également la réception d'informations en provenance du centre de traitement informatique 3, via la constellation de satellites, notamment en cas de modifications de la programmation du back office, c'est-à-dire du coeur 13 du module d'acquisition. Le module d'acquisition 10 de l'invention comporte également des moyens de stockage des données. Ces moyens de stockage peuvent être une ou plusieurs mémoire(s) 15 assurant le stockage des données avant leur traitement, ou le stockage des trames avant leur transmission.

Le module de l'acquisition 10 de l'invention comporte, de plus, une unité d'alimentation électrique 14. Cette unité d'alimentation 14 peut comporter une ou plusieurs batterie(s) assurant l'autonomie énergétique du module d'acquisition. Ces batteries peuvent être des batteries simples, chargées avant que le module ne soit installé, de telles batteries ayant une autonomie de l'ordre de trois à quatre ans. Dans un mode de réalisation préféré, les batteries sont reliées à une, ou plusieurs, source d'énergie auxiliaire, indépendante. Une telle liaison est connue de l'homme du métier et ne sera donc pas décrite de façon plus détaillée. Cette source d'énergie auxiliaire peut être un ensemble de panneaux solaires associé à un chargeur solaire ou tout autre moyen de production d'une énergie électrique. Dans le cas de panneaux solaires, ces panneaux peuvent être installés sur le module d'acquisition 10, lui-même installé dans un environnement difficile d'accès à proximité du capteur ou de la sonde considérée. Cette source d'énergie auxiliaire présente l'avantage de pouvoir recharger les batteries au fur et à mesure des besoins. Elle peut présenter un avantage supplémentaire : elle peut, en effet, constituer une alimentation secondaire pour le capteur ou la sonde. Le fait de coupler les batteries à des panneaux solaires, ou autre source d'énergie auxiliaire, permet d'augmenter l'autonomie du module de l'invention, notamment lorsque le module est associé à un capteur ou une sonde nécessitant une quantité d'énergie importante. Une telle source d'énergie auxiliaire à panneaux solaires peut être particulièrement intéressante dans des environnements chauds ou isolés tels que les déserts, les montagnes, etc. Dans le cas d'une utilisation du module d'acquisition sous forte chaleur ou en cas de variation de température importante, par exemple dans le désert, la durée de vie et les performances des batteries sont diminuées. Aussi, pour que le module conserve une bonne autonomie, il est proposé un mode de réalisation dans lequel l'excédent de l'énergie générée par la source d'énergie auxiliaire est utilisé. Pour cela, on associe aux batteries un dispositif de refroidissement à effet Peltier qui utilise l'excédent d'énergie de la source d'alimentation auxiliaire pour refroidir le module d'acquisition 10 ou maintenir ledit module à une température moyenne (par exemple dans un intervalle de 15 à 25°C), ce qui permet d'augmenter l'autonomie des batteries. Pour augmenter encore l'autonomie du module d'acquisition 10, le capteur ou la sonde connecté audit module peut être mis en veille lorsqu'aucune mesure n'est nécessaire. En effet, dans certaines applications, le capteur ou la sonde effectue un relevé de données à des périodes relativement longues, tel qu'un relevé par jour ou moins. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire que le capteur ou la sonde soit actif en permanence. Il peut être mis en état de veille pendant la période d'attente et sorti de son état de veille quelques instants avant d'effectuer le relevé. En effet, le fonctionnement optimal de certains capteurs ou sondes nécessite un temps de stabilisation, ou temps de chauffe, pour éviter des erreurs de mesure. Pour la plupart des capteurs et sondes, le temps de chauffe est de l'ordre d'une seconde, mais il est adapté en fonction des caractéristiques techniques du capteur ou de la sonde. Pour cela, le module d'acquisition de l'invention est paramétré, pour chaque entrée, c'est-à-dire pour chaque capteur ou chaque sonde, afin de sortir le capteur ou la sonde de son état de veille avant qu'il ne fasse le relevé. Le module peut sortir le capteur ou la sonde de son état de veille soit à intervalle régulier, soit lorsqu'il y a un relevé à effectuer. De cette façon, l'évènement d'acquisition se déclenche après que le capteur ou la sonde soit prêt et qu'il ait effectué un relevé des données. Sur la figure 4, on a représenté un schéma temporel montrant l'alimentation d'un capteur ou d'une sonde en état de veille et à sa sortie de l'état de veille. Comme on le voit, sur ce schéma, le module d'acquisition sort le capteur ou la sonde de son état de veille au temps T-tx, où T est l'instant où la donnée est relevée et tx est le temps alloué au temps de chauffe du capteur ou de la sonde. Sur la figure 3, on a représenté un schéma fonctionnel du module d'acquisition de l'invention. Cette figure 3 montre l'unité d'alimentation 14 du module 10 avec ses batteries 140, un dispositif de refroidissement à effet Peltier 143 et une source d'énergie auxiliaire constituée de panneaux solaires 142 associés à un chargeur solaire 141. La source d'énergie auxiliaire 141/142 est reliée aux batteries 140 pour les recharger en énergie.

Elle est reliée également au dispositif de refroidissement 143, dans le mode de réalisation où le module est équipé d'un tel dispositif. Les batteries 140 sont reliées à un convertisseur de tension 144 qui assure la conversion de la tension du courant généré par les batteries en une tension adaptée au coeur 13 et à l'unité de réception 12. Ce convertisseur de tension 144 permet, notamment, d'adapter un courant de 12V généré par les batteries 140 en un courant de 24V nécessaire à l'alimentation électrique des capteurs et sondes E1, ..., En. La figure 3 montre également l'unité de réception 12, avec ses entrées E1, E2,..., En, aptes à recevoir les connexions aux capteurs et sondes relevant les données. Chacune de ces entrées est reliée au convertisseur de tension 144 par l'intermédiaire d'un interrupteur 120, commandé par une unité de traitement centrale 130. De cette façon, seule la ou les entrée(s) connectée(s) à un ou des capteur(s) ou sonde(s) sont alimentées en énergie électrique. Ces entrées E1,..., En sont également reliées à un multiplexeur 121 qui gère les signaux reçus sur ces entrées et les transmet à un convertisseur analogique/numérique (A/N) 122. Ce convertisseur 122 transforme les signaux analogiques des données relevées par le capteur ou la sonde en signaux numériques pouvant être traités par l'unité de traitement centrale (CPU) 130. Cette unité de traitement centrale 130 assure le traitement des données numériques correspondant aux données relevées par le capteur ou la sonde. Pour ce faire, les actions menées par la CPU sont ordonnées par un microprocesseur qui produit, en réponse aux codes instructions enregistrés dans une mémoire programme de ladite CPU, des ordres destinés à assurer le traitement des données numériques correspondant aux données relevées par le capteur ou la sonde. Ainsi, lorsqu'un capteur connecté à une entrée E1 mesure une donnée, cette donnée est reçue par le multiplexeur 121 qui la transmet au convertisseur A/N 122 où elle est convertie en une donnée numérique. Cette donnée numérique est reçue par l'unité de traitement centrale 130, qui traite cette donnée et la code pour qu'elle puisse être envoyée sous une forme sécurisée vers la constellation de satellites. Pour être envoyée vers la constellation de satellites, l'unité de traitement centrale 130 transmet la donnée numérique codée à l'unité de communication 16. Cette unité de communication 16 comporte un émetteur/récepteur 160 adapté à l'émission et à la réception de signaux vers et en provenance d'un satellite. Elle comporte en outre une antenne 161 reliée à l'émetteur/récepteur 160. Comme expliqué précédemment, l'unité de traitement centrale 130 assure le traitement de la donnée relevée par le capteur ou la sonde. Ce traitement consiste, notamment, à convertir la donnée pour l'adapter à la taille de la trame à transmettre à la constellation de satellites. Ce traitement consiste aussi à coder la donnée pour qu'elle puisse être transmise de façon sécurisée, sans pouvoir être lue si toutefois elle est interceptée. Pour cela, le code utilisé dans le mode de réalisation préféré de l'invention est un code cyclique au niveau de l'arrière-guichet, ou back office en termes anglo-saxons, du centre de traitement informatique. On appelle arrière-guichet ou back office l'ensemble des fonctionnalités du logiciel permettant de collecter et traiter les différentes opérations permettant de coder, transmettre, réceptionner et décoder les données. Un code cyclique comporte une pluralité de codes différents utilisés tour à tour au cours du temps, le code utilisé changeant à instants réguliers. Selon l'invention, le code utilisé est envoyé dans la trame. A réception de la trame, pour que cette dernière soit validée par le centre de traitement informatique, le code envoyé dans la trame doit être identique à celui du back office. En conséquence, une trame qui serait interceptée, enregistrée puis réémise, après un certain temps, par un fraudeur, posséderait un code désynchronisé par rapport à celui du back office et serait donc rejetée. Si pour une raison particulière, une trame devait être réémise par le module d'acquisition, le code utilisé dans cette trame serait différent de celui utilisé pour le premier envoi de sorte que la trame reçue serait validée par le centre de traitement informatique. Par exemple, si un malfaiteur intercepte un signal d'alarme transmis par le module d'acquisition de l'invention et qu'il enregistre ce signal pour le réémettre plus tard après avoir accompli son larcin, alors le signal qui sera réémis sera faussé car, entre temps, le code cyclique aura évolué et le code du centre de traitement informatique ne sera plus synchronisé. Pour cela, lors de la première mise en fonctionnement du module d'acquisition de l'invention, le centre de traitement informatique se synchronise avec le module. Ainsi, à chaque instant, le centre de traitement informatique sait quand le module d'acquisition va faire un envoi. Le centre de traitement informatique peut ainsi prendre en compte les déclenchements aléatoires du type alarme. De plus, le centre de traitement informatique reconnait un code introduit dans la trame et accepte, ou n'accepte pas, la trame reçue par comparaison du code reçu dans la trame avec le code de son back office. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le module d'acquisition de l'invention comporte une unité anti-vandalisme 131 pour vérifier que ledit module n'est pas manipulé. On entend par manipulation, toute action destinée à fausser les données acquises par le module, telle que la déconnexion du capteur ou de la sonde, le déplacement du module, etc. Cette unité anti-vandalisme 131 peut être, par exemple, un GPS interne ou une boussole magnétique permettant de détecter un déplacement du module. Cette unité anti-vandalisme 131 peut comporter aussi une boucle de courant de faible intensité, dans une tresse de fils d'alimentation électrique, qui déclenche un signal d'alarme lorsque le fil est sectionné. Cette boucle de courant permet ainsi de détecter une déconnexion du capteur ou de la sonde. Lorsqu'une manipulation a été détectée, le module avertit directement le centre de traitement informatique qui peut exécuter des tests afin de vérifier l'étendue de cette manipulation. L'unité anti-vandalisme 131 peut comporter aussi des capteurs d'intrusion pour détecter toute intrusion ou modification de la structure ou de la configuration du module d'acquisition. Le module d'acquisition est également apte à s'auto-diagnostiquer. Ainsi, il envoie des informations au centre de traitement informatique dès qu'il détecte un problème dans le module lui-même. Dans le système de l'invention, l'opérateur renseigne, initialement, le module d'acquisition sur les alertes à déclencher, les relevés de données à réaliser, l'envoi des relevés de données, etc. On appelle « alerte » toute donnée relative à un évènement exceptionnel surveillé au moyen de capteurs ou de sondes. Une alerte peut être envoyée, par exemple, dans le cas d'une surveillance de la crue d'un fleuve, lorsque la donnée mesurée montre que la hauteur seuil a été atteinte. L'opérateur peut choisir que les données ou les alertes soient envoyées à intervalle régulier, par exemple une fois par jour, une fois par mois, etc., et pas nécessairement à chaque relevé. Dans ce cas, le module d'acquisition enregistre toutes les données relevées par le capteur ou la sonde, les synthétise et les envoie suivant l'intervalle demandé par l'opérateur. Ces données peuvent être traitées directement dans le module d'acquisition, par exemple lorsqu'il s'agit de faire une moyenne de différentes mesures ou une somme de toutes les mesures, etc. Dans le cas l'alertes, pour que le système ne soit pas trop sollicité, le module d'acquisition filtre le nombre d'alertes à envoyer. Par exemple, dans le cas d'une crue, une fois la hauteur seuil atteinte, des alertes seraient envoyées en quasi-permanence ; pour éviter cela, le module d'acquisition analyse les données et un filtre programmable évite qu'un évènement identique ne soit envoyé plus d'un certain nombre de fois par jour, par heure, par mois, etc. L'opérateur peut également demander que des messages d'alerte soient envoyés en cas de détection de vandalisme (intrusion, manipulation, etc.). Dans ce cas, le module d'acquisition envoie lui-même un signal d'alerte au centre de traitement informatique afin de l'en informer. Lors de la première configuration du système ou lors d'une modification de cette configuration, le module d'acquisition paramètre son propre back office automatiquement par l'envoi d'une trame de configuration qui est lue et interprétée automatiquement par le centre de traitement informatique. Par exemple, un opérateur peut avoir besoin de lire une température ; dans ce cas, il choisira d'afficher, sur son interface, un thermomètre indiquant la valeur de la donnée relevée par le capteur ; un autre opérateur aura besoin de connaitre la vitesse du vent ; dans ce cas, il choisira d'afficher, sur son interface, un speed mètre.

Le paramétrage du module d'acquisition est réalisé à partir d'un logiciel installé sur le centre de traitement informatique ou sur un terminal informatique classique. Au lancement du logiciel, le nombre d'entrées devant être connectées à un capteur ou une sonde pour réceptionner des données est défini par l'intermédiaire d'onglets. L'opérateur sélectionne ainsi le nombre d'entrées et le type de chaque entrée choisie. Il détermine ensuite le type de lecture sur chacune de ces entrées, par exemple, alarme volumétrique, température, alarme incendie, etc. Chaque type de lecture possède évidemment ses propres caractéristiques. Par exemple, une alarme incendie se déclenche si la température relevée atteint x degrés. La lecture de cette température nécessite, par exemple, de paramétrer la fréquence des envois de cette donnée de température à 1 envoi par heure. L'opérateur définit ainsi un certain nombre de paramètres qui définissent les fonctions du module d'acquisition. Toutes ces définitions de paramètres engendrent des trames qui sont envoyées au centre de traitement informatique qui les retransmet, via la constellation de satellites, au module d'acquisition qui est alors capable de paramétrer lui-même son back office. La synchronisation des codes de sécurité est alors réinitialisée. Le système de l'invention qui vient d'être décrit peut être appliqué à de nombreuses applications. Il peut être appliqué, en particulier, à la lecture périodique et automatique des compteurs d'électricité dans les logements. Dans ce cas, un seul module peut gérer plusieurs capteurs simultanément, les capteurs étant alors connectés par une liaison radio à l'unique module d'acquisition et les données étant gérées en interne pour que la consommation électrique de chaque appartement soit calculée indépendamment de celle des autres. Le système de l'invention peut aussi trouver des applications pour la détection d'avalanches en montagne, la détection de mouvements de terrains, les déplacements de bans de poissons en milieu sous-marin, etc. Il peut également trouver des applications dans le domaine des gazoducs et autres pipelines, enterrées ou non dans des zones désertiques, pour détecter des fuites dans ces pipelines. Dans une telle application, des capteurs de pression répartis sur toute la longueur du pipeline envoient des relevés de pression permettant de détecter une diminution de pression indicative d'une fuite. Dans le cas où le module d'acquisition comporte un GPS intégré, le module est géo localisable, ce qui permet de localiser aisément l'emplacement de la fuite. Dans une application de l'invention, le module d'acquisition peut être connecté à des capteurs de mouvement et associé à des algorithmes de back office, afin de suivre des mouvements de foule, par exemple la foule lors d'une manifestation ou bien un troupeau dans une montagne, etc. Dans ce cas, plusieurs modules d'acquisition, connectés chacun à un ou plusieurs capteurs de mouvement, sont reliés les uns aux autres par l'intermédiaire du centre de traitement informatique. On comprend de la description qui précède que le module de l'invention peut être installé dans la nature et rester en un même lieu pendant des mois ou des années tout en transmettant les données relevées par les capteurs et les sondes ainsi que les messages d'alerte et sans qu'aucun opérateur n'ait besoin de se déplacer sur le lieu.5

Claims

REVENDICATIONS1 - Module d'acquisition de données, caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins une unité de réception (12) apte à être connectée sur au moins un capteur ou une sonde pour réceptionner des données relevées par ledit capteur ou ladite sonde, - une unité de traitement centrale (130) pour traiter ces données, - une mémoire de stockage (15) de ces données, - une unité d'alimentation électrique (14) comportant au moins une batterie assurant une autonomie électrique audit module, - une unité de communication (16) pour transmettre ces données vers un centre de traitement informatique, et - une pluralité d'entrées (E1 - En) de différents types, aptes à recevoir une pluralité de sortes de capteurs ou de sondes.
2 - Système d'acquisition et de transmission de données comportant : - au moins un capteur ou une sonde (1) apte à relever des données, - au moins une interface (4) de contrôle et de gestion des données située à distance du capteur ou de la sonde, - un centre de traitement informatique (3) apte à collecter les données et les distribuer vers l'interface de contrôle et de gestion, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un module d'acquisition de données (10) relié au capteur ou à la sonde (1) pour réceptionner les données relevées par ledit capteur ou ladite sonde et apte à traiter ces données et à les transmettre au centre de traitement informatique (3) par l'intermédiaire d'une constellation de satellites (2).
3 - Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le module d'acquisition de données comporte : - au moins une unité de réception (12) apte à être connectée sur au moins un capteur ou une sonde pour réceptionner des données relevées par ledit capteur ou ladite sonde, - une unité de traitement centrale (130) de ces données,- une mémoire de stockage (15) de ces données, - une unité d'alimentation électrique (14), et - une unité de communication (16) pour transmettre ces données vers un serveur de données.
4 - Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité de traitement centrale (130) est apte à coder les données relevées par le capteur ou la sonde avec un code cyclique. 10
5 - Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le module d'acquisition de données (10) comporte une unité anti-vandalisme (131) apte à détecter toute manipulation dudit module.
6 - Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'unité 15 anti-vandalisme (131) comporte un GPS intégré au module.
7 - Système selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'unité d'alimentation électrique (14) comporte au moins une batterie (140) lui assurant une autonomie électrique.
8 - Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité d'alimentation électrique (14) comporte une source d'énergie auxiliaire (141, 142), indépendante, apte à recharger la batterie. 25
9 - Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'unité d'alimentation électrique (14) comporte un dispositif à effet Peltier (143) alimenté par un excédent d'énergie fournie par la source d'énergie auxiliaire et apte à refroidir le module d'acquisition de données. 30
10 - Système selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que l'unité de réception (12) du module d'acquisition comporte une pluralité d'entrées (E1, E2,...En) de formats différents apte à recevoir et connecter différents types de capteurs et/ou de sondes. 20 35