Projet d'initiation à la mesure de la température avec transmission de données à distance.

Mesurer la température est facile, mais la mesurer avec précision est un défi. Les points suivants doivent être pris en compte :

* Quelle est la précision de l'instrument de mesure, du capteur de température ? * Quel est le temps de réaction du capteur aux changements de température ? * Quelle est l'influence de la température du capteur sur le milieu à mesurer ? * Quelle est l'influence du rayonnement, tant interne qu'externe, sur le capteur et donc sur le résultat de la mesure ?

LoRa¹⁾ ou LoRaWAN sont des solutions adaptées à la transmission à distance des données. Alors que LoRa est une norme radio, LoRaWAN est un protocole réseau. Cette technologie est conçue pour transmettre des quantités minimales de données, par exemple celles provenant de capteurs, avec une consommation d'énergie minimale. Il existe à la fois des réseaux commerciaux et des réseaux soutenus par la communauté The Things Network. Cependant, comme les passerelles (équivalentes aux routeurs pour le Wi-Fi) sont exploitées par des bénévoles, elles peuvent être déconnectées du réseau à tout moment. Alors que les zones urbaines disposent souvent d'un grand nombre de passerelles accessibles, le réseau est plus clairsemé dans les zones rurales. Afin de disposer d'une couverture pour vos propres expériences et d'assurer le bon fonctionnement du réseau, il est recommandé d'utiliser votre propre passerelle.

Il existe différents types de passerelles dans différentes gammes de prix. Nous utilisons la passerelle Dragino Indoor LoRaWAN Gateway LPS8-868²⁾

D'après notre expérience, la portée radio³⁾ * du module émetteur LoRIS-Base plateforme d'expérimentation pour LoRaWAN, LoRIS-BM-TRX1 (au milieu),⁴⁾ * l'alimentation électrique LoRIS-Buttoncell ARR-Bausatz Powermodul LR44, LoRIS-PM-BC. ⁵⁾

Les différents modules sont disponibles sur ELV

Il existe différentes possibilités d'alimentation électrique :

Il est possible d'alimenter la Loris Base directement via USB, comme ici en combinaison avec le module GPS ((description vidéo sur la chaîne AEQ-WEB sur Youtube). Malheureusement, cela ne fonctionne pas avec toutes les batteries externes, certaines avec une sortie régulée se coupent en raison de la faible quantité d'énergie prélevée.

Ce serait possible avec le module d'alimentation LoRIS-EnergyHarv Energy Harvesting, LoRIS-PM-EH. Nous ne l'avons pas encore essayé.

Ces possibilités existent avec le kit LoRIS-Buttoncell ARR Powermodul LR44, LoRIS-PM-BC. Nous avons essayé avec les piles boutons, mais celles-ci sont très sensibles au froid.

La photo ci-dessus montre les différents composants de l'alimentation électrique qui doivent être soudés sur la carte.

- Décider quels composants doivent être achetés. - Décider s'il faut acheter une passerelle ou si celles de la communauté peuvent être utilisées. - Télécharger l'outil LoRIS Base Flasher. - Télécharger le micrologiciel pour les applications et le flasher sur la LoRIS Base. - Créer un compte sur The Things Network. - Enregistrer la LoRIS Base (et la passerelle, le cas échéant) sur The Things Network. - Souder le module d'alimentation électrique. - Assembler les pièces et les connecter à l'alimentation électrique → tester le fonctionnement. - Construire un boîtier pour chaque module, les boutons doivent pouvoir continuer à être utilisés et les LED doivent rester visibles. - Mettre en place un moyen de rendre les données collectées accessibles sur Internet.

* Que faut-il mesurer et où ? * Mesures ponctuelles ou répétées ? * Comment les mesures doivent-elles être documentées ?

* Les mesures doivent être effectuées par des équipes. Les équipes doivent échanger en ligne sur les mesures, toutes les données de mesure doivent être accessibles à tous. * La fiabilité des données doit être déterminée : comment évaluer la précision de la mesure, quels sont les facteurs susceptibles d'influencer la mesure ? * Comparaison avec les données mesurées par des stations de mesure accessibles au public. * Il convient notamment d'observer si la température mesurée est bien celle du milieu ou celle du rayonnement entrant ou sortant sur le capteur.

L'expérience acquise sera ensuite intégrée dans la construction d'un thermomètre à distance qui sera ensuite utilisé à bord d'un ballon à gaz. Ces données seront alors également disponibles et feront l'objet d'une évaluation critique.

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