FR3139898A1 - Procédé de mesure de la température ambiante d’un environnement - Google Patents
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Abstract
L’invention présente un procédé de mesure de la température ambiante d’un environnement dans lequel est placé au moins un équipement connecté comprenant un processeur délivrant une information numérique de température TCPUaccessible par une commande informatique, ainsi qu’une information numérique de charge CCPUdu processeur accessible par une commande informatique, caractérisé en ce que l’on procède à des requêtes épisodiques, par l’intermédiaire d’un terminal connecté, pour collecter sur ledit équipement connecté les données instantanées de température TCPUet de charge CCPU par interrogation du processeur dudit équipement connecté, pour déterminer la température ambiante en fonction de desdites données (TCPU ; CCPU) et d’une fonction de transfert Tambiante = f(TCPU,CCPU). Figure unique
Description
La présente invention concerne le domaine de la mesure de la température ambiante d’un environnement.
Dans de nombreux environnements, le suivi de la température ambiante dans un environnement comportant des sites dispersés constitue un enjeu important, notamment pour vérifier le respect de normes en matière d’hygiène ou de santé, ou pour la durabilité d’équipements techniques. En particulier, le système d'analyse des risques et de maîtrise des points critiques (en anglais HACCP pour Hazard Analysis and Critical Control Point), ou système d'analyse des dangers et maîtrise des points critiques s’appuie sur le monitoring de la température dans les lieux publics tels que les restaurants, hôtels, hôpitaux, les sites de stockage en pharmaceutique, l’industrie informatique, les sociétés de production industrielle et les musées.
Plus simplement, la régulation du confort d’un bâtiment ou d’un site industriel nécessite des relevés de température fréquents pour optimiser les dépenses énergétiques.
Une solution actuelle consiste à multiplier les capteurs de température connectés,
Les sondes connectées permettent de surveiller les conditions environnementales des lieux qui ont de l’importance. Les capteurs se synchronisent avec une plateforme IoT en utilisant le WiFi ou une connexion 4G ou 5G pour former un ensemble de moyens de surveillance environnemental sans fil de la température.
On connait dans l’état de la technique le brevet européen EP2102616 concernant un dispositif connecté pour mesurer une température d'un processus, comprenant un élément sensible à la température et un microprocesseur configuré pour mesurer une température de l'élément sensible à la température sur la base de l'emplacement identifié de l'élément sensible à la température.
Le brevet US20170016773A1 décrit une sonde de température sans fil possédant une antenne incluant une électrode d'antenne et une électrode de masse disposées sur un substrat isolant ; un élément de détection de température fixé à la première structure, sur la surface de celle-ci du côté surface arrière par rapport à la surface où est disposée l'électrode d'antenne ; et une deuxième structure disposée vers le côté paroi latérale de l'élément de détection de température, et assemblée à la première structure.
L'élément de détection de température est fixé à la première structure de sorte que l'élément de détection de température est relié électriquement à l'électrode d'antenne et l'électrode de masse.
Ces solutions ne sont pas totalement satisfaisantes car elles nécessitent l’utilisation d’un matériel spécifique pour l’administration d’un réseau de capteurs de température connectés. Chacun de ces capteurs doit être alimenté par batterie, ce qui nécessite une organisation solide pour remplacer les batteries en fin de vie, ou être reliés au secteur. Ils doivent communiquer avec un serveur, ce qui implique le paramétrage d’une infrastructure radio dédiée à ces capteurs, pouvant occasionner des problèmes d’interférence avec les autres réseaux voisins.
Afin de remédier à cet inconvénient, l’invention concerne selon son acception la plus générale un procédé de mesure de la température ambiante d’un environnement dans lequel est placé au moins un équipement connecté comprenant un processeur délivrant une information numérique de température TCPU accessible par une commande informatique, ainsi qu’une information numérique de charge CCPU du processeur accessible par une commande informatique, caractérisé en ce que l’on procède à des requêtes épisodiques, par l’intermédiaire d’un terminal connecté, pour collecter sur ledit équipement connecté les données instantanées de température TCPU et de charge CCPU par interrogation du processeur dudit équipement connecté, pour déterminer la température ambiante en fonction de desdites données (TCPU ; CCPU) et d’une fonction de transfert Tambiante = f(TCPU, CCPU).
Selon des variante du procédé :
- on dispose d’une pluralité d’équipements connectés dans différentes zones, et en ce que l’on procède à des requêtes épisodiques, par l’intermédiaire d’un terminal connecté, pour collecter sur une partie au moins desdits équipements connectés les données instantanées de température et de charge par interrogation du processeur de chacun desdits équipements connectés, pour déterminer la température ambiante Tambiante,i de chacune desdites zones
- on dispose, dans une même zone, un second équipement connecté comprenant en outre une sonde de mesure de la température ambiante fournissant une donnée Tsonde et en ce que l’on procède épisodiquement à une étape de calibration de ladite fonction de transfert Tambiante = f(TCPU, CCPU) en fonction desdites données (TCPU ; CCPU) et de la température Tsonde
- on procède en outre à l’acquisition de la température extérieure et à la comparaison entre ladite Tambiante calculée et la température extérieure acquise
L’invention concerne aussi une application du procédé de mesure de la température ambiante d’un environnement susvisé pour l’ajustement de la consommation d’un équipement de chauffage caractérisé en ce que l’on enregistre l’évolution de la température Tambiante et en ce que l’on pilote ledit équipement en fonction des variations desdits enregistrements.
L’invention concerne aussi un système de mesure de la température ambiante d’un environnement comprenant un équipement connecté comprenant un processeur délivrant une information numérique de température TCPU accessible par une commande informatique, ainsi qu’une information numérique de charge CCPU du processeur accessible par une commande informatique, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un terminal connecté exécutant une application commandant la collecte sur ledit équipement connecté des données instantanées de température TCPU et de charge CCPU par interrogation du processeur dudit équipement connecté, pour déterminer la température ambiante en fonction de desdites données (TCPU ; CCPU) et d’une fonction de transfert Tambiante = f(TCPU, CCPU).
Selon des variantes, le système comporte en outre :
- une pluralité d’équipements connectés et un terminal connecté exécutant une application commandant la collecte sur chacun desdits équipements connectés des données instantanées de température TCPU et de charge CCPU par interrogation du processeur de chacun desdits équipements connectés, pour déterminer les températures ambiantes Tambiante, i au niveau de chacun desdits équipements connectés i
- une sonde de température associée, pour la calibration de ladite fonction de transfert.
La présente invention concerne le monitoring de la température dans différents espaces d’un environnement, par exemple d’un site industriel, d’un site de stockage, d’un bâtiment tertiaire ou d’habitation, sans nécessiter de déployer de multiples capteurs de température dédiés ni de paramétrer un réseau sans fil pour collecter les données transmises par les différents capteurs de température. Pour réaliser un tel monitoring sans infrastructure dédié, l’invention consiste à exploiter l’information disponible nativement pour tout microprocesseur, concernant sa température, par une interrogation en lignes de commande en profitant du fait que dans un environnement, il existe de nombreux équipements dotés d’un microprocesseur : il s’agit de terminaux informatiques, d’ordinateurs ou de tablettes, de point d’accès WIFI, de switch, de routeurs, de postes téléphoniques IP, de caméras avec un serveur SSH (acronyme anglais de « Secure Shell » constitué par un programme informatique et un protocole de communication sécurisé), téléphones portables, équipements réseau en général avec SSH, équipements domotique SSH,…
Chacun de ces équipements est connecté à un serveur, qui permet d’interroger les paramètres de fonctionnement par une ligne de commande de type
sudo apt-get install lm-sensors
En retour, le microcontrôleur correspondant renvoie une ligne de commande de type
1 Core 0: +67.0°C (high = +100.0°C, crit = +100.0°C)
2 Core 1: +67.0°C (high = +100.0°C, crit = +100.0°C)
permettant d’extraire la température des deux noyaux (dans l’exemple considéré), à savoir 67° C.
Cette température est la résultante de deux paramètres principaux :
- L’élévation de la température endogène au fonctionnement du microprocesseur et notamment de la charge (en angle « load ») du microprocesseur
- La température ambiante, qui est la variable qui permet de disposer de la température locale.
Pour connaître la charge du microprocesseur, il est de la même façon possible d’interroger le microprocesseur en ligne de commande de type uptime qui indique la charge moyenne sur respectivement 1, 5 et 15 minutes. Par charge moyenne, on entend le nombre moyen de processus en attente d'exécution ou en sommeil. Le microprocesseur renvoie une ligne de type :
21:16:47 up 795 days, 8:07, 2 users, load average: 1.30, 1.99, 1.77
Dans l'exemple ci-dessus, cette charge est de respectivement 1.30, 1.99, 1.77.
A partir d’une table établissant la relation entre la température endogène et la charge du microprocesseur, on détermine la contribution à la température mesurée en ligne de commande de l’élévation de température endogène liée à la charge, et par différence, la température ambiante. Typiquement, à faible charge du processeur (fonctionnement normal) la température mesurée, pour un microprocesseur dans un environnement à 20°C est d’environ 30 à 50 °C. En cas de charge élevée due à des programmes gourmands en ressources la température mesurée s’élève jusqu'à 95 °C.
Une variante optionnelle consiste à doter un équipement d’une sonde de température, pour recueillir les données de température endogène et de charge par ligne de commande d’une part et la température ambiante mesurée par la sonde d’autre part, dans le même voisinage.
Les premières données permettent de déterminer une température ambiante évaluée qui est enregistrée conjointement avec la température mesurée, pour construire une table de calibration et de détermination de la fonction de transfert entre la température endogène et la charge du microcontrôleur d’une part, et la température ambiante d’autre part, pour l’ensemble des équipements.
La représente un exemple d’architecture d’un réseau local comprenant dans l’environnement d’un bâtiment (100) un routeur (1) comprenant un premier processeur (CPU central processing unit), connecté par un réseau Ethernet à un serveur (2), comprenant un deuxième processeur, le routeur (1) et le serveur (2) étant installés dans une salle informatique (110).
Le bâtiment (100) comprend trois bureaux (120, 130, 140). Le premier (120) est équipé avec deux ordinateurs portables (3, 4) comprenant chacun un processeur. Les deux bureaux (130, 140) sont équipés chacun d’un ordinateur respectivement (5, 6) comprenant chacun également un processeur.
A l’extérieur du bâtiment (100) sont disposées deux caméras de vidéos surveillance (7, 8) équipées chacune d’un processeur. L’une des caméras (8) est associée à un capteur de température (9).
Le serveur (2) envoie épisodiquement des lignes de commandes à l’adresse d’un processeur de chacun des équipements (1 à 9) pour recueillir les informations de température et de charge et les enregistre de manière synchrone, ainsi que la température mesurée par la sonde (9).
Le calculateur du serveur applique une fonction de transfert pour déterminer pour la zone (110 à 140) et l’extérieur les températures évaluées à partir des données du processeur des équipements présents dans la zone considérée, et la fonction de transfert.
Cette information est ensuite exploitée pour différentes applications, de monitoring et de relevé périodique de température, de déclenchement d’une alerte en cas de dépassement de seuil ou encore de pilotage d’équipements de confort de l’immeuble.
Une application consiste aussi à détecter des fenêtres ou des portes ouvertes, à partir de la différence de température entre la zone considérée et l’extérieur, et/ou par comparaison avec les différences de températures entre l’intérieur et l’extérieur dans les zones voisines.
Claims (8)
- Procédé de mesure de la température ambiante d’un environnement dans lequel est placé au moins un équipement connecté comprenant un processeur délivrant une information numérique de température TCPUaccessible par une commande informatique, ainsi qu’une information numérique de charge CCPUdu processeur accessible par une commande informatique, caractérisé en ce que l’on procède à des requêtes épisodiques, par l’intermédiaire d’un terminal connecté, pour collecter sur ledit équipement connecté les données instantanées de température TCPUet de charge CCPUpar interrogation du processeur dudit équipement connecté, pour déterminer la température ambiante en fonction de desdites données (TCPU; CCPU) et d’une fonction de transfert Tambiante= f(TCPU,CCPU).
- Procédé de mesure de la température ambiante d’un environnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’on dispose d’une pluralité d’équipements connectés dans différentes zones, et en ce que l’on procède à des requêtes épisodiques, par l’intermédiaire d’un terminal connecté, pour collecter sur une partie au moins desdits équipements connectés les données instantanées de température et de charge par interrogation du processeur de chacun desdits équipements connectés, pour déterminer la température ambiante Tambiante,ide chacune desdites zones.
- Procédé de mesure de la température ambiante d’un environnement selon la revendication 2 caractérisé en ce que l’on dispose, dans une même zone, un second équipement connecté comprenant en outre une sonde de mesure de la température ambiante fournissant une donnée Tsondeet en ce que l’on procède épisodiquement à une étape de calibration de ladite fonction de transfert Tambiante= f(TCPU,CCPU) en fonction desdites données (TCPU; CCPU) et de la température Tsonde.
- Procédé de mesure de la température ambiante d’un environnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’on procède en outre à l’acquisition de la température extérieure et à la comparaison entre ladite Tambiantecalculée et la température extérieure acquise.
- Application du procédé de mesure de la température ambiante d’un environnement selon la revendication 1 pour l’ajustement de la consommation d’un équipement de chauffage caractérisé en ce que l’on enregistre l’évolution de la température Tambianteet en ce que l’on pilote ledit équipement en fonction des variations desdits enregistrements.
- Système de mesure de la température ambiante d’un environnement comprenant un équipement connecté comprenant un processeur délivrant une information numérique de température TCPUaccessible par une commande informatique, ainsi qu’une information numérique de charge CCPUdu processeur accessible par une commande informatique, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un terminal connecté exécutant une application commandant la collecte sur ledit équipement connecté des données instantanées de température TCPUet de charge CCPUpar interrogation du processeur dudit équipement connecté, pour déterminer la température ambiante en fonction de desdites données (TCPU; CCPU) et d’une fonction de transfert Tambiante= f(TCPU,CCPU).
- Système de mesure de la température ambiante d’un environnement selon la revendication 6 caractérisé en ce qu’il comporte une pluralité d’équipements connectés et un terminal connecté exécutant une application commandant la collecte sur chacun desdits équipements connectés des données instantanées de température TCPUet de charge CCPUpar interrogation du processeur de chacun desdits équipements connectés, pour déterminer les températures ambiantes Tambiante, iau niveau de chacun desdits équipements connectés i.
- Système de mesure de la température ambiante d’un environnement selon la revendication 6 ou 7 caractérisé en ce qu’il comporte en outre une sonde de température associée, pour la calibration de ladite fonction de transfert.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| EP2102616A2 (fr) | 2006-12-04 | 2009-09-23 | Rosemount, Inc. | Detection de la configuration d'un capteur de temperature dans un transmetteur de variable de process |
| US20150292959A1 (en) * | 2012-11-02 | 2015-10-15 | Sensirion Ag | Portable electronic device |
| US20170016773A1 (en) | 2014-03-06 | 2017-01-19 | Citizen Holdings Co., Ltd. | Wireless temperature sensor |
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2022
- 2022-09-15 FR FR2209276A patent/FR3139898A1/fr active Pending
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| LIU YINGBO ET AL: "A data-assisted first-principle approach to modeling server outlet temperature in air free-cooled data centers", FUTURE GENERATION COMPUTER SYSTEMS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS. AMSTERDAM, NL, vol. 129, 8 December 2021 (2021-12-08), pages 225 - 235, XP086925722, ISSN: 0167-739X, [retrieved on 20211208], DOI: 10.1016/J.FUTURE.2021.12.003 * |
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