FR3117468A1 - Ensemble de collecte de déchets - Google Patents

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Abstract

Ensemble de collecte de déchets (1) comprenant un contenant à déchets (10), et une pluralité de capteurs et/ou des dispositifs électroniques interactifs, ledit ensemble comprend en outre une passerelle de communication autonome (12) apte à communiquer avec chacun desdits capteurs (11, 13) et/ou dispositifs électroniques interactifs par une liaison sans-fil à faible consommation énergétique (40) ; ladite passerelle de communication (12) étant en outre conformée pour pouvoir communiquer à au moins un dispositif externe (20), par ladite liaison sans-fil à faible consommation énergétique (40). Figure 1

Description

Ensemble de collecte de déchets
L’invention concerne un ensemble de collecte de déchets.
Un ensemble de collecte de déchets est généralement formé d’un contenant à déchets, qui peut être à titre d’exemples non limitatifs une poubelle de rue, un conteneur, tels qu’un conteneur d’apport volontaire, ou tout autre type de contenant à déchets, auquel on associe des capteurs adaptés pour permettre un suivi de l’état du contenant, tel qu’un capteur de remplissage.
Les ensembles de collecte de déchets étant des éléments immobilisés, ils peuvent servir de support à des capteurs de mesures environnementales. De par leur nature immobile, de tels ensembles avec leurs capteurs, constituent de bons observatoires de la qualité environnementale en un point donné. Il est en effet essentiel de pouvoir comparer dans le temps les données des capteurs sans devoir tenir compte par ailleurs de déplacements géographiques lors des prises de mesures.
Cependant, les ensembles de collecte de déchets sont des installations ne bénéficiant pas de branchement électrique ce qui impose d’avoir des capteurs environnementaux totalement autonomes en énergie et ce sur une durée de temps longue, en général plusieurs années, de façon à maximiser la durabilité du système. En outre, des ensembles de collecte de déchets pouvant informer en temps réel de l’état de l’ensemble de collecte ne peuvent généralement pas se situer dans des zones peu, ou non, couvertes par réseaux de communication radio, tel que des réseaux téléphoniques ou des réseaux de communication étendus à basse consommation, appelésLPWAN ®, par exemple dans des zones rurales.
Aussi, il existe le besoin d’un ensemble de collecte de déchets adapté pour acquérir des données d’état du contenant de déchets et/ou des données environnementales et adapté pour faire parvenir ces données à un serveur central de traitement de données, indépendamment de la présence d’un couverture réseau suffisante à la transmission de données, tout en optimisant sa consommation énergétique.
A cet effet on propose un ensemble de collecte de déchets comprenant un contenant à déchets, et une pluralité de capteurs d’état du contenant et/ou de capteurs environnementaux et/ou des dispositifs électroniques interactifs adaptés pour traiter des interactions avec l’environnement extérieur audit ensemble, caractérisé en ce que ledit ensemble comprend en outre une passerelle de communication autonome alimentée électriquement par une batterie d’accumulateurs électrique et une mémoire de stockage,
ladite passerelle de communication étant apte à communiquer avec chacun desdits capteurs et/ou dispositifs électroniques interactifs par une liaison sans-fil à faible consommation énergétique de sorte à stocker dans ladite mémoire de stockage les mesures d’état du contenant et/ou environnementales captées par lesdits capteurs et/ou lesdites interactions enregistrées par lesdits dispositifs électroniques interactifs ;
ladite passerelle de communication étant en outre conformée pour pouvoir communiquer à au moins un dispositif externe, par ladite liaison sans-fil à faible consommation énergétique, les mesures d’état du contenant et/ou environnementales captées par lesdits capteurs et/ou lesdites interactions enregistrées par lesdits dispositifs électroniques interactifs stockées dans ladite mémoire de stockage.
Ainsi, on obtient un ensemble de collecte de déchets permettant une remontée des informations de capteur de de dispositifs électronique, de manière indépendante de la présence d’un réseau de télécommunication tel qu’un réseau GSM®, Cellulaire, ou un réseau câblé, tel qu’un réseau ADSL, fibré ou téléphonique, et ce de manière particulièrement économe en énergie.
Avantageusement, ladite pluralité de capteurs d’état du contenant comprend au moins un capteur de distance à mesure de temps de vol. Un tel capteur permet en particulier de mesurer le taux de remplissage du conteneur de manière fiable, peu coûteuse et économe en énergie.
Avantageusement, ladite pluralité de capteurs d’état du contenant comprend un capteur d’odeur et/ou un capteur d’humidité et/ou un thermomètre. De tels capteurs d’état permettant en particulier de fournir des informations d’alerte sur des problèmes pouvant toucher le conteneur (feu, dégagement gazeux nocif, odeur problématique, infiltration d’eau etc.)
Avantageusement, ladite pluralité de capteurs environnementaux comprend un capteur d’humidité extérieure et/ou un capteur de qualité de l’air et/ou un capteur de bruit et/ou un thermomètre externe. Ainsi, le système permet non seulement de contrôler l’état du conteneur mais permet aussi de réaliser des mesures environnementales autour du conteneur.
Avantageusement, lesdits dispositifs électroniques interactifs comprennent un écran d’affichage et/ou un organe de signalétique lumineuse telle que des voyants et/ou des claviers de saisie numérique et/ou alphabétique. Ceci permet notamment de faire remonter d’éventuels soucis d’affichage ou d’utilisation de l’ensemble de collecte. Ceci permet en outre de corréler les informations acquises par les capteurs avec les interactions externes ayant eu lieu avec l’ensemble de collecte.
Avantageusement, ladite liaison sans-fil à faible consommation énergétique est mise en œuvre selon un protocoleBluetooth ® Low Energy. Une telle liaison est particulièrement économe en énergie et présente une bonne fiabilité.
L’invention concerne aussi un système de transmission de données comprenant un ensemble de collecte de déchets tel que décrit précédemment, un serveur central de traitement de données, et un terminal mobile apte à communiquer avec la passerelle dudit ensemble de collecte de déchets par une liaison sans-fil à faible consommation énergétique, ledit terminal mobile étant adapté pour recevoir de ladite passerelle les mesures d’état du contenant et/ou environnementales captées par lesdits capteurs stockées dans ladite mémoire de stockage et/ou lesdites interactions enregistrées par lesdits dispositifs électroniques interactifs , ledit terminal mobile étant en outre adapté pour transférer lesdites données reçues audit serveur central de traitement de données.
Avantageusement, ledit terminal mobile est adapté pour transférer lesdites données reçues audit serveur central de traitement de données par un réseau de téléphonie mobile. Ainsi, on peut permettre la remontée des informations transmises par l’ensemble de collecte de déchets, via un appareil mobile qui pourra alors retransmettre à son tour au serveur central lorsqu’il sera sur un réseau de téléphonie mobile.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence à la figure annexée :
qui est une vue schématique d’un ensemble de collecte de déchets selon un mode de réalisation de l’invention.
Selon un exemple de réalisation de l’invention, un ensemble de collecte de déchets 1 comprend un contenant à déchets 10, ici un conteneur d’apport volontaire 10. Aussi dans cet exemple de réalisation on parlera indistinctement de contenant 10 ou de conteneur 10.
Bien que l’exemple de réalisation de l’invention soit basé sur un conteneur d’apport volontaire 10, l’invention ne se limite pas à ce seul type de contenant à déchets. L’invention peut en particulier être adaptée pour des poubelles de rue, des poubelles individuelles, des bacs roulants, des bennes de déchets, ou tout autre type de contenant à déchet.
Un conteneur d’apport volontaire 10 au sens de l’invention peut être librement adapté à tout type de conteneurs d’apport volontaires, qu’il soit externe, enterré ou semi-enterré.
L’ensemble de collecte de déchets 1 comprend une pluralité de capteurs installés dans ou sur le conteneur d’apport volontaire 10.
Cette pluralité de capteurs comprend en premier lieu des capteurs d’état du conteneur 10.
De tels capteurs d’état 11 visent à permettre un suivi de l’évolution de l’état du conteneur, interagir avec son environnement extérieur le cas échéant, et peuvent comprendre notamment, à titre d’exemple et de manière et non exhaustive, un capteur de remplissage, un thermomètre, un capteur d’odeur, un capteur de gaz, un capteur de bruit, un capteur d’humidité, un détecteur de présence, un détecteur d’ouverture/fermeture, un bouton de notification, une ou plusieurs caméras et tout autre capteur ou organe, situé dans ou à l’extérieur du conteneur, adapté au suivi d’un conteneur de déchets.
La pluralité de capteurs peut aussi comprendre, de manière optionnelle, des dispositifs électroniques interactifs présents sur le conteneur d’apport volontaire 10 et destinés à l’interaction avec l’environnement extérieur.
Ces dispositifs électroniques interactifs peuvent être, à titre d’exemple, tout élément d’interface homme-machine, qu’il s’agisse d’écran d’affichage, d’organe de signalétique lumineuse telles que des voyants, des claviers de saisie, numériques et/ou alphabétiques.
Un thermomètre, lorsqu’il vise à mesurer la température interne du conteneur permet de détecter notamment un incendie dans le contenant. En particulier le thermomètre peut être directement intégré dans la passerelle de communication 12 décrite ci-après. Il est notamment fréquent que des microcontrôleurs intègrent des capteurs de température, permettant ainsi de connaître l’évolution de la température du microcontrôleur.
Le capteur de remplissage 11 quant à lui est un capteur de distance à temps de vol, plus communément appelé par son appellation anglo-saxonne deTime-Of-Flight. Un tel capteur est relativement compact et est installé en partie supérieure du conteneur, de sorte à mesurer la distance séparant le haut du conteneur de l’entassement de déchets.
Un ensemble de collecte de déchets 1 peut selon une mise en œuvre particulière comprendre plusieurs capteurs de remplissage 11, de sorte à calculer une valeur moyenne du remplissage du conteneur 10 en fonction des valeurs mesurées par la pluralité de capteurs de remplissage 11, ou à définir la valeur de remplissage comme étant la mesure indiquant le plus fort taux de remplissage mesuré.
L’ensemble de collecte de déchets comprend aussi des capteurs environnementaux 13, tels que des capteurs de concentration en gaz (ex : Nox, CO2), des capteurs de qualité de l’air, des thermomètres, des capteurs d’humidité, de bruit, de présence, ou tout autre capteur permettant de suivre la qualité de l’environnement extérieur du conteneur 10.
Dans ce cas-ci le thermomètre vise plutôt à évaluer la température externe au conteneur, pour suivre l’évolution de la température environnant le conteneur. Toutefois selon une mise en œuvre particulière de l’invention, un même thermomètre pourrait être employé à la fois pour mesurer une température environnementale et pour mesurer l’évolution de la température interne du conteneur 10, en particulier en détectant des pics soudains de température qui pourraient correspondre à un incendie interne au conteneur.
Tous ces capteurs 11, 13, communiquent leurs mesures par une liaison sans-fil à faible consommation énergétique avec une passerelle de communication 12.
La passerelle de communication 12, aussi connue sous le nom anglo-saxon degateway ,comprend une unité centrale, tel qu’un microprocesseur, un microcontrôleur ou tout autre dispositif électronique adapté.
Cette passerelle de communication 12 est alimentée de manière autonome par une batterie d’accumulateurs électriques 14.
Selon une mise en œuvre de l’invention, on peut prévoir d’installer sur la surface du conteneur 10 des panneaux photovoltaïques aptes à recharger la batterie 14 de la passerelle 12.
L’invention ne se limite pas au fait que l’intégralité des capteurs communiquent de manière sans-fil leurs mesures à la passerelle 12. Une partie de ces capteurs pourrait communiquer par connexion filaire leurs données, en particulier lorsque ces capteurs peuvent être aisément installés au voisinage de la passerelle 12.
Dans ce mode de réalisation de l’invention, la liaison sans-fil à faible consommation énergétique est une communicationBluetooth ® Low Energy, communément appeléeBLE.Toutefois l’invention pourrait mettre en œuvre tout autre mode de communication, préférentiellement direct, à faible ou moyenne distance, et à faible consommation énergétique, tel que des protocoles Zigbee®, 868MHz, une communication NFC® à portée moyenne.
Les capteurs 11, 13 sont dans ce mode de communication adaptés pour transmettre chacun une mesure toutes les douze heures, soit deux mesures par jour. Ce choix peut cependant être adapté par l’homme du métier de sorte à équilibrer la quantité de donnée avec la nécessité de réduire la décharge énergétique des capteurs.
On notera que l’invention ne se limite pas à cet exemple particulier de valeurs. On peut notamment prévoir dans des mises en œuvre alternatives de l’invention, que les capteurs, en fonction de leur nature, transmettent leurs données à des intervalles de temps différents. Par exemple, un capteur de qualité de l’air pourrait transmettre une mesure par heure, tandis qu’un capteur de bruit pourrait effectuer une transmission de mesure toutes les quatre heures.
La communication entre la passerelle et les capteurs peut être mise en œuvre selon deux procédés distincts.
Selon un premier procédé de communication, préféré dans ce mode de réalisation, chaque capteur 11, 13 acquiert ses mesures de façon autonome et de manière périodique les envoie à la passerelle 12. La passerelle 12 est en veille la majorité du temps, toutefois elle présente des périodes d’éveil, par exemple une ou deux fois par jour, toutes les quatre heures, une fois par heure, pour des durées allant de quelques secondes à quelques minutes et si elle reçoit un message d’un capteur 11,13 sur sa période d’éveil elle le récupère. Dans ce mode on considère alors que les capteurs fonctionnent comme des balises, plus connu sous l’appellation anglo-saxonne deBeacon .
Selon un procédé de communication alternatif, La passerelle 12 réveille le capteur périodiquement pour qu’il acquière une mesure. Le capteur envoie alors sa mesure à la passerelle 12 puis il se remet en veille. Toutefois ce procédé nécessite une liaison descendante entre la passerelle 12 et le capteur 11, 13 ce qui est plus consommateur en énergie.
La passerelle 12 recevant les données des capteurs les stocke dans un premier temps dans une mémoire de stockage 15, préférentiellement une mémoire flash.
En effet la passerelle 12 n’étant pas connectée à un réseau de communication de téléphonie mobile, tel qu’un réseau GSM® ou cellulaire, la passerelle 12 ne peut directement transmettre ces données au serveur central de traitement de données 30.
La passerelle 12 est configurée par ailleurs pour détecter la présence d’un dispositif mobile 20 apte à recevoir les données stockées. A cet effet la passerelle peut être configurée pour scanner à intervalles réguliers la présence d’un tel dispositif mobile 20.
Toutefois, l’invention n’est pas limitée à un tel scan régulier pour détecter un dispositif mobile 20 par la passerelle 12. Selon une alternative, on peut prévoir que le dispositif mobile 20 réveille la passerelle 12 lorsqu’il est à distance de communication, de sorte que la passerelle n’a pas à effectuer de recherche active de dispositifs mobiles 20, la détection s’opérant de manière passive pour la passerelle 12.
Lorsqu’un dispositif mobile 20 est détecté il acquiert les données transmises par la passerelle 12 par la communication sans-fil à faible consommation énergétique 40, iciBLE.
Un tel dispositif mobile 20 peut être par exemple un téléphone portable, un ordinateur, une tablette, un calculateur embarqué sur un véhicule automobile, ou tout autre dispositif de communication sans-fil.
Dans le fonctionnement du système global de communication 1, 20, 30 selon l’invention, le dispositif mobile 20 fonctionne alors comme une mémoire tampon en vue de la remontée des données acquises au serveur central de traitement de données 30.
Ainsi, lorsque le dispositif mobile a acquis les données de la passerelle 12, et lorsqu’il bénéficie d’un réseau de communication 50 adapté, il transmet alors ces données au serveur central de traitement de connées 30. Cela permet ainsi de s’affranchir de l’absence de couverture réseau de communication téléphonique de certaines zones dans lesquelles se trouvent les ensembles de collecte de déchets et de faire remonter les données par l’intermédiaire du dispositif mobile qui transporte la donnée jusqu’à une zone de couverture réseau permettant ensuite d’acheminer les données jusqu’au serveur central 30.
Ici le réseau de communication 50 entre le dispositif mobile et le serveur central 30 est un réseau de téléphonie mobile, tel qu’un réseau GSM®, cellulaire, Edge, 2G, 3G, 4G ou 5G, LTE Cat-M1, LTE-M, Nb-IoT, mais éventuellement un réseau WIFI® le mettant en communication sur un réseau externe tel qu’Internet, ou tout autre réseau et/ou protocole de communication connu.
Ainsi le serveur central de traitement de données 30 est apte à analyser les données reçues de l’ensemble de collecte de déchets 1, via le dispositif mobile 20, et peut déterminer d’une part l’évolution de l’encombrement et de l’état du conteneur 10, mais aussi l’évolution de mesures environnementales au voisinage du conteneur 10.
En particulier, lorsqu’un réseau d’ensembles de collecte de déchets 10 selon l’invention est créé sur un territoire donné, qu’il s’agisse d’un quartier, d’une ville, d’une région ou d’un pays, on peut effectuer un suivi dans le temps de la qualité environnementale dudit territoire de manière relativement efficace et économe en énergie, par exemple pour effectuer des cartographies de qualité de l’air, de qualité de l’environnement sonores, etc.
En outre un tel réseau d’ensembles de collecte de déchets 10 permet aussi d’effectuer un suivi pertinent des conteneurs 10, par exemple en détectant des zones d’encombrement excessif, ou a contrario des zones sous-exploitées.

Claims (8)

  1. Ensemble de collecte de déchets (1) comprenant un contenant à déchets (10), et une pluralité de capteurs d’état du contenant (11) et/ou de capteurs environnementaux (13) et/ou des dispositifs électroniques interactifs adaptés pour traiter des interactions avec l’environnement extérieur audit ensemble, caractérisé en ce que ledit ensemble comprend en outre une passerelle de communication autonome (12) alimentée électriquement par une batterie d’accumulateurs électrique (14) et une mémoire de stockage (15),
    ladite passerelle de communication (12) étant apte à communiquer avec chacun desdits capteurs (11, 13) et/ou dispositifs électroniques interactifs par une liaison sans-fil à faible consommation énergétique (40) de sorte à stocker dans ladite mémoire de stockage (15) les mesures d’état du contenant et/ou environnementales captées par lesdits capteurs (11, 13) et/ou lesdites interactions enregistrées par lesdits dispositifs électroniques interactifs ;
    ladite passerelle de communication (12) étant en outre conformée pour pouvoir communiquer à au moins un dispositif externe (20), par ladite liaison sans-fil à faible consommation énergétique (40), les mesures d’état du contenant et/ou environnementales captées par lesdits capteurs (11, 13) et/ou lesdites interactions enregistrées par lesdits dispositifs électroniques interactifs stockées dans ladite mémoire de stockage (15).
  2. Ensemble (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite pluralité de capteurs d’état du contenant (11) comprend au moins un capteur de distance (11) à mesure de temps de vol.
  3. Ensemble (1) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en que ladite pluralité de capteurs d’état du contenant (11) comprend un capteur d’odeur et/ou un capteur d’humidité et/ou un thermomètre.
  4. Ensemble (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ladite pluralité de capteurs environnementaux (13) comprend un capteur d’humidité extérieure et/ou un capteur de qualité de l’air et/ou un capteur de bruit et/ou un thermomètre externe.
  5. Ensemble (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits dispositifs électroniques interactifs comprennent un écran d’affichage et/ou un organe de signalétique lumineuse tel que des voyants et/ou des claviers de saisie numérique et/ou alphabétique.
  6. Ensemble (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite liaison sans-fil à faible consommation énergétique (40) est mise en œuvre selon un protocoleBluetooth ® Low Energy.
  7. Système de transmission de données (1, 20 , 30) comprenant un ensemble de collecte de déchets (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, un serveur central de traitement de données (30), et un terminal mobile (20) apte à communiquer avec la passerelle (12) dudit ensemble de collecte de déchets (30) par une liaison sans-fil (40) à faible consommation énergétique, ledit terminal mobile (20) étant adapté pour recevoir de ladite passerelle (12) les mesures d’état du contenant et/ou environnementales captées par lesdits capteurs stockées dans ladite mémoire de stockage et/ou lesdites interactions enregistrées par lesdits dispositifs électroniques interactifs , ledit terminal mobile (20) étant en outre adapté pour transférer lesdites données reçues audit serveur central de traitement de données (30).
  8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit terminal mobile (20) est adapté pour transférer lesdites données reçues audit serveur central de traitement de données (30) par un réseau de téléphonie mobile (50).
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Citations (2)

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CN204528292U (zh) * 2015-04-24 2015-08-05 深圳市家云智能科技有限公司 Zigbee智能垃圾桶
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