Équipe 02 - Université Laval
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SEVA: Surveillance Environnementale des Véhicules Automobiles Rapport Final présenté à Pierre Tremblay et Robert Bergevin par Équipe 02 — Les Choix du Président matricule nom signature 07 254 741 Jean-Pierre Bouchard 07 133 440 Simon Malenfant-Corriveau 06 146 112 Nicolas Girard-Côté 06 248 942 Abou Haydara 07 304 868 Jimmy Jones 07 227 333 Nassim Yahia-Ouahmed Université Laval 15 Avril 2008 Historique des versions version 1.0 1.1 1.2 1.3 date 8 février 2008 8 février 2008 22 février 2008 21 Mars 2008 15 Avril 2008 description Création du document Description du projet: ajout des chapitres 1 et 2 Analyse des besoins: ajout des chapitres 3 et 4 Conceptualisation et analyse de fiabilité: ajout du chapitre 5 Étude préliminaire et concept retenu: ajout des chapitres 6 et 7 Table des matières Table des figures iv Liste des tableaux v 1 Introduction 1 2 Description 2 3 Objectifs 3.1 Objectifs . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1 Système de collecte . . . . . 3.1.2 Système de transmission . . 3.1.3 Système de stockage central 3.2 Hiérarchisation des objectifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 3 3 3 4 4 Cahier des charges 4.1 Maison de la qualité . . . . . . . . . . . 4.2 Cahier des charges . . . . . . . . . . . . 4.3 Justifications . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1 Système satellite . . . . . . . . . 4.3.1.1 Couverture . . . . . . . 4.3.1.2 Disponibilité temporelle 4.3.2 Récepteur . . . . . . . . . . . . . 4.3.2.1 Dimension . . . . . . . . 4.3.2.2 Consommation . . . . . 4.3.2.3 Coût . . . . . . . . . . . 4.3.2.4 Température . . . . . . 4.3.3 Ordinateur embarqué . . . . . . . 4.3.3.1 Coût . . . . . . . . . . . 4.3.3.2 Consommation . . . . . 4.3.3.3 Température . . . . . . 4.3.3.4 Dimension . . . . . . . . 4.3.4 Affichage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6 6 8 8 8 8 8 8 8 9 10 10 10 10 10 10 11 . . . . . i . . . . . ii TABLE DES MATIÈRES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 11 11 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 13 5 Conceptualisation et analyse de fiabilité 5.1 Diagramme fonctionnel . . . . . . . . . . . . 5.1.1 Diagramme fonctionnel . . . . . . . . 5.1.2 Explications . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1 Système de collecte . . . . . . . . . . 5.2.1.1 Introduction . . . . . . . . 5.2.1.2 Géolocalisation . . . . . . . 5.2.1.3 Ordinateur embarqué . . . . 5.2.1.4 Affichage au conducteur . . 5.2.2 Système de transmission . . . . . . . 5.2.2.1 Système de communication 5.2.2.2 Modem . . . . . . . . . . . 5.2.3 Système de stockage central . . . . . 5.2.3.1 Serveur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 14 14 14 15 15 15 16 20 23 26 27 29 31 32 6 Étude préliminaire 6.1 Problématique . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1.1 Système de collecte . . . . . . . . . . 6.1.1.1 Système satellite . . . . . . 6.1.1.2 Récepteur GPS . . . . . . . 6.1.1.3 Ordinateur embarqué . . . . 6.1.1.4 Affichage . . . . . . . . . . 6.1.2 Système de transmission . . . . . . . 6.1.2.1 Système de communication 6.1.2.2 Modem . . . . . . . . . . . 6.1.3 Système de stockage central . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 35 36 36 36 37 38 39 39 40 41 4.3.5 4.3.6 4.3.7 4.3.4.1 4.3.4.2 4.3.4.3 4.3.4.4 Système 4.3.5.1 4.3.5.2 Modem 4.3.6.1 4.3.6.2 4.3.6.3 4.3.6.4 Serveur 4.3.7.1 4.3.7.2 Consommation . . . . . Coût . . . . . . . . . . . Caractères . . . . . . . . Température . . . . . . de communication . . . . Couverture . . . . . . . Disponibilité temporelle . . . . . . . . . . . . . . Consommation . . . . . Coût . . . . . . . . . . . Dimension . . . . . . . . Température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Capacité de stockage . . Coût . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii TABLE DES MATIÈRES 6.2 6.3 6.4 6.5 6.1.4 Informations globales . . . . . . . . . . . . . . . . Solution 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.1 Récepteur GPS : CW19 . . . . . . . . . . . . . . 6.2.2 Ordinateur embarqué : CMC26686CX333HR . . . 6.2.3 Affichage : MAX7219 . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.4 Modem : Airlink Pinpoint CDMA 1x . . . . . . . 6.2.5 Serveur : PowerEdge 6800 et PowerVault MD3000 6.2.6 Informations globales . . . . . . . . . . . . . . . . Solution 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.1 Récepteur GPS : CW46 . . . . . . . . . . . . . . 6.3.2 Ordinateur embarqué : EP405PC . . . . . . . . . 6.3.3 Affichage : T45 LCD Trip . . . . . . . . . . . . . 6.3.4 Modem : 9601 SBD . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3.5 Serveur : S7800 midrange . . . . . . . . . . . . . 6.3.6 Informations globales . . . . . . . . . . . . . . . . Solution 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4.1 Récepteur GPS : BU-353 . . . . . . . . . . . . . . 6.4.2 Ordinateur embarqué : TS-7300 . . . . . . . . . . 6.4.3 Affichage : TS-7300 . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4.4 Modem : Aircard 595U . . . . . . . . . . . . . . . 6.4.5 Serveur : PowerEdge 6800 et PowerVault MD3000 6.4.6 Informations globales . . . . . . . . . . . . . . . . Synthèse des résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Concept retenu 7.1 Matrice de décision . . . 7.2 Discussion sur la matrice 7.3 Discussion sur le concept 7.4 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . de décision retenu . . . . . . . . . . A Liste des sigles et des acronymes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 43 43 43 43 43 44 44 44 45 45 45 45 46 46 46 47 47 47 47 47 48 48 . . . . 51 51 52 52 53 58 Table des figures 3.1 Hiérarchie des objectifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5.1 Diagramme fonctionnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 iv Liste des tableaux 4.2 4.1 Pondération des objectifs et barème d’évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . Maison de la qualité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 5.14 5.15 5.16 5.17 5.18 5.19 5.20 5.21 5.22 5.23 5.24 5.25 5.26 5.27 5.28 5.29 5.30 Synthèse des décisions du système de géolocalisation . . . . . . . . . . Restrictions des systèmes de géolocalisation . . . . . . . . . . . . . . Restrictions des récepteurs GPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du CW46 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du CW19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du 10x Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du BU-353 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Restrictions de l’ordinateur embarqué . . . . . . . . . . . . . . . . . . Synthèse des décisions de l’ordinateur embarqué . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du CMC26686CX333HR . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du CV30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du EP405PC . . . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du TS-7300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . Restrictions pour l’affichage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Synthèse des décisions de l’affichage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du T45 LCD Trip . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du MAX7219 . . . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du Hg100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques de l’afficheur inclus avec le système TS-7300 Synthèse des décisions du système de transmission . . . . . . . . . . . Restrictions pour le système de communication . . . . . . . . . . . . Restrictions pour le modem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du Aircard 595U . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du Airlink Pinpoint CDMA 1x . . . . . . . Spécifications techniques du 9601 SBD . . . . . . . . . . . . . . . . . Restrictions serveurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Synthèse des décisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du S7800 midrange . . . . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du PowerVault MD3000 . . . . . . . . . . . Spécifications techniques du PowerEdge 6800 . . . . . . . . . . . . . . v . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 9 16 17 18 18 19 20 20 21 21 22 22 23 24 24 25 25 25 26 27 27 28 30 30 31 31 32 32 33 33 34 vi LISTE DES TABLEAUX 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 Concept de solution . . . . . . . . . . Dimension et consommation totale de Prix total de la solution 1 . . . . . . Dimension et consommation totale de Prix total de la solution 1 . . . . . . Dimension et consommation totale de Prix total de la solution 1 . . . . . . Synthèse des résultats . . . . . . . . . . . . . . . . la solution 1 . . . . . . . . la solution 1 . . . . . . . . la solution 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 44 44 46 46 48 48 49 7.1 7.2 Matrice de décision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Comparaison des spécifications de la solution retenue avec les besoins du client 54 Chapitre 1 Introduction Depuis l’industrialisation et la généralisation des concepts de production massive et rapide, on rencontre divers problèmes en ce qui a trait à l’environnement. En effet, beaucoup de systèmes inventés par l’être humain sont utilisés à un tel point où ils mettent en danger leur environnement. Par exemple, l’utilité de l’énergie libérée par la combustion des matières fossiles est évidente, mais son utilisation abusive provoque des problèmes environnementaux comme l’effet de serre. L’être humain se rend peu à peu compte des dangers et il en est venu à adopter des mesures de freinage et de prévention à ce phénomène. L’une de ces mesures s’identifie dans le protocole de Kyoto, entré en vigueur en février 2005 et ratifié par au moins 172 pays jusqu’à présent. C’est dans ce contexte que le gouvernement du Québec charge diverses équipes d’ingénieur de monter un système de recensement des émissions nocives gazeuses impliquées dans le réchauffement climatique chez tous les usagers d’automobiles du Québec. Ce rapport présente donc la démarche de l’équipe d’ingénieur " Les Choix du Président". Il contient l’analyse et le résumé des besoins, les objectifs du projet, son cahier de charge, divers concepts de solution, les étapes de leur conception, ainsi que l’analyse de leur faisabilité. Finalement, il contient l’étude préliminaire des concepts développés ainsi que l’énoncé du concept retenu. 1 Chapitre 2 Description Le projet mandaté par le gouvernement du Québec, et plus particulièrement par le ministère Transports Québec, est de développer un système permettant de cartographier chronologiquement les émissions de gaz à effet de serre des véhicules immatriculés au Québec à partir de 2010 ainsi que de connaître le bilan de CO2 de chacun de ces véhicules sur 10 ans. Pour ce faire, il faudra avoir recours à des senseurs mesurant la quantité des gaz à effet de serre émise pour chaque kilomètre parcouru ainsi qu’à un système de positionnement géographique. Ces informations devront être envoyées à un routeur dans un réseau et elles sont stockées dans un serveur. Elles devront aussi être affichées sur le tableau de bord du véhicule de manière à informer le conducteur des émissions de gaz de son véhicule. Concernant le réseau, il faudra utiliser les systèmes de communication commerciaux déployés et opérationnels au plus tard le premier janvier 2008. Les informations stockées sur le serveur seront groupées par immatriculation et se limiteront à l’année courante et à celle précédant cette année. Il faudra assurer la confidentialité des renseignements personnels contenus dans ces informations. Il faudra de plus éviter la perte de donnée et les engorgements 2 Chapitre 3 Objectifs Conformément aux objectifs du protocole de Kyoto, le gouvernement du Québec désire contrôler les émissions de gaz à effet de serre de la flotte de véhicules québécoise. Dans le cadre du projet, nous établirons une liste d’objectifs en fonction des besoins et attentes du Ministère. En premier lieu, il faut établir une banque de données afin de cartographier les émissions de GES de la flotte de véhicules immatriculés au Québec, dès 2010 sur une période de 10 ans. Les objectifs du système à développer sont séparés en trois systèmes qui cernent l’ensemble des attentes du ministère, soit le système de collecte, le système de transmission et le système de stockage central. 3.1 Objectifs 3.1.1 – – – – – Système de collecte Être de dimension minimale. Avoir une consommation électrique minimale. Fournir la position du véhicule. Être de coût minimal. Doit être adapté aux conditions climatiques québécoises. 3.1.2 Système de transmission – Éviter les pertes de données. – Transmettre les données de façon régulière. – Assurer la sécurité de l’information transmise. 3.1.3 Système de stockage central – Assurer la sécurité de l’information stockée. – Stocker les données sur une période de 2 ans. 3 CHAPITRE 3. OBJECTIFS 4 – Assurer l’intégrité des données. – Les données de positionnement doivent être stockées au format GPRMC. 3.2 Hiérarchisation des objectifs La figure 3.1 représente la hiérarchisation des objectifs du système en terme d’importances au projet. CHAPITRE 3. OBJECTIFS Figure 3.1 – Hiérarchie des objectifs 5 Chapitre 4 Cahier des charges 4.1 Maison de la qualité Le tableau 4.1 présente la maison de la qualité. Il présente les liens entre les besoins du client et les critères d’évaluation des concepts individuels pour chaque système. De plus, on y trouve les barèmes pour chaque critères. La force de liaison entre les éléments du tableau y est aussi indiquée selon la légende spécifiée. 4.2 Cahier des charges Le tableau 4.2 présente le cahier des charges. Ce tableau est la division des critères pour chacune des parties du système global à développer. Il présente pour chaque critère son poids par rapport au système global, son barème d’évaluation par rapport aux données du critère ainsi que les valeurs minimales ou maximales de la donnée du critère, lorsqu’il est spécifié par le client ou nécessaire au système. Tableau 4.2 – Pondération des objectifs et barème d’évaluation Critère Système satellite Couverture Disponibilité relle Récepteur Dimension (V) tempo- Pond. 0,0 0,0 0,0 Barème Valeur min Couvre l’ensemble du territoire québécois → 1 Sinon → 0 Opérationnel en janvier 2008 → 1 Sinon → 0 20,0 4,0 −V +1 200 Suite à la page suivante 6 Restriction Restriction Valeur max 7 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES Tableau 4.2 – (suite) Critère Pond. Consommation (P) 3,0 Coût (Pr) 8,0 Température (T) 5,0 Ordinateur embarqué 25,0 Coût (Pr) 11,0 Consommation (P) 4,0 Température (T) 6,0 Dimension (V) 5,0 Affichage 5,0 Consommation (P) 0,5 Coût (Pr) 2,0 Nombre de caractère Température (T) 0,0 1,5 Système de communication Couverture 3,0 Disponibilité relle 0,0 tempo- Modem 3,0 Barème −P +1 3 −P r +1 200 -40 °C ≤ T ≤ 85 °C → 1 Sinon → 0 −P r +1 1500 −P +1 10 -40 °C ≤ T ≤ 85 °C → 1 Sinon → 0 −V +1 750 −P +1 2 −P r +1 50 -40 °C ≤ T ≤ 85 °C → 1 Sinon → 0 Couvre l’ensemble du territoire québécois → 1 Couvre les zones urbaines québécoises → 0,67 Sinon → 0 Opérationnel en janvier 2008 → 1 Sinon → 0 22,0 Consommation (P) 5,0 Coût (Pr) 10,0 Dimension (V) 2,0 −P +1 5 −P r +1 1000 −V +1 1000 Suite à la page suivante Valeur min Valeur max -40 °C 85 °C -40°C 85 °C 6 car. -40°C 85 °C Restriction 8 CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES Tableau 4.2 – (suite) Critère Température (T) Pond. 5,0 Serveur Capacité de stockage (CS) 25,0 10,0 Coût (pr) 15,0 4.3 Barème -40 °C ≤ T ≤ 85 °C → 1 Sinon → 0 log(1 + 10(CS − 23, 6)) Valeur min -40°C Valeur max 85 °C 23,6 To −P r + 25000 +1 75000 Justifications 4.3.1 Système satellite 4.3.1.1 Couverture Pour cartographier les véhicules, il faut que le réseau de satellites couvre la superficie du Québec en entier. 4.3.1.2 Disponibilité temporelle Le réseau de satellites doit être opérationnel en date du premier janvier 2008 tel que spécifié par le client. 4.3.2 Récepteur 4.3.2.1 Dimension Le récepteur doit être de dimension optimale tel que spécifié par le client. La valeur théorique de taille qui se vaut la note de 100% est de 0cm3 et la valeur maximale est de 200cm3 . En haut de celle-ci, tout concept de récepteur se verra attribuer la note de 0% pour la dimension. Cette valeur a été déterminée en comparant les tailles des récepteurs présentement sur le marché. 4.3.2.2 Consommation La consommation électrique du récepteur doit être optimale comme spécifiée par le client. La valeur théorique de consommation se valant une note de 100% est de 0W et la valeur maximale est de 3W. En haut de celle-ci, tout concept de récepteur se verra attribuer la note de 0% pour la consommation. Cette valeur a été déterminée en comparant les consommations des récepteurs présentement sur le marché. CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 9 Tableau 4.1 – Maison de la qualité 4.3.2.3 Coût Le coût du récepteur doit être minimal pour alléger le coût du prototype global du véhicule. La valeur théorique de coût se valant une note de 100% est de 0 $ et la valeur maximale est de 200 $. En haut de celle-ci, tout concept de récepteur se verra attribuer la note de 0% pour le coût. Cette valeur a été déterminée en comparant les coûts des récepteurs présente- CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 10 ment sur le marché. 4.3.2.4 Température La plage de température permettant le fonctionnement du récepteur doit s’étaler de -40°C à 85°C tel que spécifié par le client. Ces valeurs se retrouvent dans les valeurs minimales et maximales, car si le récepteur ne fonctionne pas dans cette plage, il se voit, automatiquement, refusé ou il peut-être négocié avec le client. 4.3.3 Ordinateur embarqué 4.3.3.1 Coût Le coût de l’ordinateur embarqué doit être minimal pour alléger le coût du prototype global du véhicule. La valeur théorique de coût se valant une note de 100% est de 0 $ et la valeur maximale est de 1500 $. En haut de celle-ci, tout concept d’ordinateur embarqué se verra attribuer la note de 0% pour le coût. Cette valeur a été déterminée en comparant les coûts des ordinateurs embarqués présentement sur le marché. 4.3.3.2 Consommation La consommation électrique de l’ordinateur embarqué doit être optimale comme spécifiée par le client. La valeur théorique de consommation se valant une note de 100% est de 0W et la valeur maximale est de 10W. En haut de celle-ci, tout concept d’ordinateur embarqué se verra attribuer la note de 0% pour la consommation. Cette valeur a été déterminée en comparant les consommations des récepteurs présentement sur le marché. 4.3.3.3 Température La plage de température permettant le fonctionnement de l’ordinateur embarqué doit s’étaler de -40°C à 85°C tel que spécifié par le client. Ces valeurs se retrouvent dans les valeurs minimales et maximales, car si l’ordinateur embarqué ne fonctionne pas dans cette plage, il se voit automatiquement refusé ou peut être négocié avec le client. 4.3.3.4 Dimension L’ordinateur embarqué doit être de dimension optimale tel que spécifié par le client. La valeur théorique de taille qui se vaut la note de 100% est de 0 cm3 et la valeur maximale est de 750 cm3 . En haut de celle-ci, tout concept d’ordinateur embarqué se verra attribuer la note de 0% pour la dimension. Cette valeur a été déterminée en comparant les tailles des ordinateurs embarqués présentement sur le marché. CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 4.3.4 Affichage 4.3.4.1 Consommation 11 La consommation électrique de l’afficheur doit être optimale comme spécifiée par le client. La valeur théorique de consommation se valant une note de 100% est de 0W et la valeur maximale est de 2W. En haut de celle-ci, tout concept d’affichage se verra attribuer la note de 0% pour la consommation. Cette valeur a été déterminée en comparant les consommations des afficheurs présentement sur le marché. 4.3.4.2 Coût Le coût de l’afficheur doit être minimal pour alléger le coût du prototype global du véhicule. La valeur théorique de coût se valant une note de 100% est de 0 $ et la valeur maximale est de 50 $. En haut de celle-ci, tout concept d’afficheur se verra attribuer la note de 0% pour le coût. Cette valeur a été déterminée en comparant les coûts des afficheurs présentement sur le marché. 4.3.4.3 Caractères L’afficheur a comme fonction de montrer au conducteur ses émissions de GES. Pour cette raison, il doit comprendre un nombre de caractères suffisant pour lui montrer toute l’information. Après analyse des informations fournies par le senseur, il a été déterminé que le nombre minimal de caractère est de 6. Cette valeur se retrouve comme valeur minimale de restriction des afficheurs. En dessous de 6 caractères, l’afficheur est automatiquement refusé. 4.3.4.4 Température La plage de température permettant le fonctionnement de l’afficheur doit s’étaler de -40°C à 85°C tel que spécifié par le client. Ces valeurs se retrouvent dans les valeurs minimales et maximales, car si l’afficheur ne fonctionne pas dans cette plage, il se voit automatiquement refusé ou il peut être négocié avec le client. 4.3.5 Système de communication 4.3.5.1 Couverture Le système de communication doit assurer la plus grande couverture possible de manière à rejoindre toute la population québécoise et ainsi ne perdre aucune donnée demandée par le client. À titre de comparaison entre les couvertures disponibles sur le marché, le barème d’évaluation du critère à été élaboré en trois aspects. Il donne donc une note de 100% à un système assurant une couverture de tout le territoire québécois, une note de 0,67% pour un système couvrant uniquement les zones urbaines québécoises et une note de 0% pour tout autre système. CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 4.3.5.2 12 Disponibilité temporelle Le système de communication doit être disponible en date du premier janvier 2008 comme spécifié par le client. Ce critère se retrouve comme restriction, car un système de communication n’étant pas disponible à la date spécifiée se verra automatiquement rejeté. 4.3.6 Modem 4.3.6.1 Consommation La consommation électrique de la composante doit être optimale comme spécifiée par le client. La valeur théorique de consommation se valant une note de 100% est de 0 W et la valeur maximale est de 5 W. En haut de celle-ci, tout concept de modem se verra attribuer la note de 0% pour la consommation. Cette valeur a été déterminée en comparant les consommations des modems présentement sur le marché. 4.3.6.2 Coût Le coût du modem doit être minimal pour alléger le coût du prototype global du véhicule. La valeur théorique de coût se valant une note de 100% est de 0 $ et la valeur maximale est de 1000 $. En haut de celle-ci, tout concept de modem se verra attribuer la note de 0% pour le coût. Cette valeur a été déterminée en comparant les coûts des modems présentement sur le marché. 4.3.6.3 Dimension Le modem doit être de dimension optimale tel que spécifié par le client. La valeur théorique de taille qui se vaut la note de 100% est de 0cm3 et la valeur maximale est de 1000cm3 . En haut de celle-ci, tout concept de modem se verra attribuer la note de 0% pour la dimension. Cette valeur a été déterminée en comparant les tailles des modems présentement sur le marché. 4.3.6.4 Température La plage de température permettant le fonctionnement de l’afficheur doit s’étaler de -40°C à 85°C tel que spécifié par le client. Ces valeurs se retrouvent dans les valeurs minimales et maximales, car si le modem ne fonctionne pas dans cette plage, il se voit automatiquement refusé ou peut être négocié avec le client. 4.3.7 Serveur 4.3.7.1 Capacité de stockage Les justifications des capacités sont en fonction du nombre d’automobile au Québec en 2020 qui est d’environ 6 millions de véhicules et de la durée de stockage demandée qui est de 2 ans. Pour l’analyse de l’espace mémoire requise, il faut déterminer la longueur d’impulsion CHAPITRE 4. CAHIER DES CHARGES 13 d’un flux de donnée par kilomètre. Pour commencer, la trame GPMRC a une valeur de 640 bits. La clé d’identification représentant le numéro de kilométrage vaut 32 bits et il y a 3 valeurs de 64 bits représentant les gaz émis. La somme donne 864 bits. Divisé par 8 bits, cela donne 108 octets. Une garantie d’automobile est de 5 ans ou 100 000 km, ce qui veut dire qu’un véhicule parcourt normalement 20 000 km par année. Alors, 108 octets multipliés par 20 000 km, ce nombre est ensuite multiplié par 6 000 000 qui, lui, est une projection du nombre de véhicules en 2020 et ce nombre est multiplié encore par 2 ans. Ce qui donne 2, 60 ∗ 1013 . On divise ce nombre par 10244 pour obtenir le résultat en To. La valeur finale donne 23,574 To. Donc, le résultat est 23,6 To. Le barème d’évaluation s’assure donc que la valeur minimale est de 23,6 et cette même valeur est retenue comme valeur minimale restrictive au projet. La pondération est établie sur une échelle logarithmique. 4.3.7.2 Coût Le coût du serveur sera le critère majeur pour valider la solution retenue par rapport aux autres solutions valides. La valeur de coût qui se vaut la note de 100% est de 25000 $ et la valeur maximale est de 100000 $. En haut de celle-ci, tout concept de serveur se verra attribuer la note de 0% pour le coût. Chapitre 5 Conceptualisation et analyse de fiabilité 5.1 5.1.1 Diagramme fonctionnel Diagramme fonctionnel Les processus du projet sont schématisés de façon à illustrer son fonctionnement et les interdépendances entre les différents niveaux de traitement des données. Ceci est démontré dans le diagramme fonctionnel à la figure 5.1. 5.1.2 Explications Le diagramme fonctionnel est divisé en 5 parties globales. La partie « INTRANTS »illustre les différents éléments traités par le système. Elle comporte la position spatiale du véhicule et les émissions de GES du véhicule qui sont fournies par le capteur et le nombre de kilomètres parcourus. La partie « Système de collecte »comporte tous les systèmes ayant un lien avec la collecte et le traitement de l’information dans le véhicule. Le premier élément est le système de géolocalisation. Il comporte lui-même une section sur le réseau de satellites qui envoie la position spatiale du véhicule ainsi que le récepteur de cette information. Ensuite, le deuxième élément est le traitement de l’information en lui-même. Il comporte un système embarqué qui reçoit en entrée tous les éléments de la partie « INTRANTS »modifiés ou pas. Le dernier élément est l’affichage au conducteur de ses émissions de GES. La partie « Système de transmission »comporte deux éléments liés par l’ensemble du système de télécommunication soit le système de communication en lui-même ainsi que le modem permettant l’envoie et la réception de l’information sur celui-ci. La partie « Système de stockage central »comporte un élément soit le serveur. Cet élément comporte implicitement l’unité de réception de l’information du système de télécommunications ainsi que les unités de stockage de l’information demandée par le client. 14 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 15 Figure 5.1 – Diagramme fonctionnel Finalement, la partie « EXTRANTS »comporte l’information stockée dans la partie « Système de stockage central ». Cette information est constituée des émissions de GES répertoriées par immatriculation des véhicules ainsi que par leur trame GPRMC qui est une trame informant entre autres de la position du véhicule lors de la prise d’information relative aux émissions de GES, comme demandé par le client. Le flux de données illustre le transfert des données traitées par le système global dans celui-ci. L’ordinateur embarqué rassemble l’information fournie par le système de géolocalisation ainsi que celle fournie par le capteur pour les transmettre au modem du système de transmission qui à son tour transmet ces informations au système de communication qui les transmet au système de stockage central. 5.2 Concepts 5.2.1 Système de collecte 5.2.1.1 Introduction Le dispositif de collecte des données est à la source de la chaîne de fonctionnement du système d’information. Ce système sera dans chaque automobile, ce qui fait que le nombre des contraintes est plus grand. Le coût et le climat rigoureux deviennent des critères essentiels. Le système de collecte est séparé en trois sous-processus, la géolocalisation, le traitement et l’affichage. 16 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 5.2.1.2 Géolocalisation Ce système reçoit des signaux satellites qui lui permettent de faire une géolocalisation de l’automobile à un moment précis. Ces données sont envoyées au système de traitement. Une des informations, à fournir au client, est la position du véhicule sous forme GPRMC lors de la prise de données de ses émissions de GES. Pour cette raison, plusieurs composantes permettant la géolocalisation sont proposées ici de manière à pouvoir créer ou carrément obtenir une trame GPRMC du véhicule. La synthèse des décisions pour ce concept se trouve au tableau 5.1. Tableau 5.1 – Synthèse des décisions du système de géolocalisation Concept Phys. Systèmes de satellites Système satellitaire Galiléo Système satellitaire Beidou Système satellitaire GPS Récepteurs CW46 de NavSync CW19 de NavSync GPS 10x Bluetooth de Garmin BU-353 de Globalsat Critère de faisabilité Tempo. Envir. Écono. Décision Oui Non Oui Non Non Oui – – – – – – Rejeté Rejeté Retenu Oui mais Oui mais Non Oui – – – – – – – – – – – – Retenu Retenu Rejeté Retenu 1. Systèmes de satellites L’obtention d’une valeur de position précise nécessite un calcul relatif à quatre points repères connus. Des systèmes satellites spécialisés sont disponibles au public pour répondre à ce besoin. On évalue ces systèmes en fonction du tableau de restrictions 5.2. (a) Système satellite Galiléo Description : Le système Galiléo est un système satellite développé sous la gouverne de l’Union européenne. Le programme de lancement est entré en action en décembre 2004 et depuis, 4 satellites opérationnels ont été lancés. La couverture du système sera assurée par 30 satellites qui seront tous lancés et opérationnels en 2011. Il est un concurrent du système GPS américain. Ce sera un système précis (4 mètres), intègre et autonome.[1] Décision : Le système est rejeté. Justification : Le système ne respecte pas les restrictions temporelles, car il ne sera pas opérationnel le premier janvier 2008. (b) Système satellite Beidou Description : Le système Beidou est un système de géolocalisation satellite développé par la Chine. Il a pour but de se défaire de l’emprise américaine dans CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 17 Tableau 5.2 – Restrictions des systèmes de géolocalisation Aspects Aspects physiques Restrictions Aspects temporels – Technologie déjà existante sur le marché. Aspects économiques – Il n’y a pas de restrictions économiques à respecter. Aspects environnementaux – Il n’y a pas de restrictions environnementales à respecter. – Assurer la couverture de l’ensemble du territoire québécois ; ce domaine. Ce réseau de satellites sera composé de 5 satellites géostationnaires et de 30 satellites en orbite. Il sera compatible avec les systèmes GPS, Galiléo et GLONASS et sera complété en 2010.Il sera de précision semblable au système GPS.[2] Décision : Le système est rejeté. Justification : Le système ne respecte pas les restrictions temporelles, car il ne sera pas opérationnel le premier janvier 2008. (c) Système satellitaire GPS Description : Le système satellitaire GPS est un système de géolocalisation satellite développé par les États-Unis. Il comporte 24 satellites à 20200 kilomètres d’altitude qui sont en fonction depuis 1993. Ses caractéristiques principales sont qu’il assure au moins 4 satellites visibles en tout point sur la surface de la Terre et qu’il est le seul système de positionnement satellite opérationnel en date du premier janvier 2008.[3] Décision : Le système est accepté. Justification : Le système répond à toutes les restrictions spécifiées. 2. Récepteurs GPS Il a été démontré que le seul système de géolocalisation présentement en service est le système GPS. Divers récepteurs GPS utilisant ce système ont été identifiés et seront évalués en fonction des restrictions du tableau 5.3. (a) LE CW46 de NavSync CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 18 Tableau 5.3 – Restrictions des récepteurs GPS Aspects Aspects physiques Restrictions Aspects temporels – Il n’y a pas de restrictions temporelles à respecter. Aspects économiques – Il n’y a pas de restrictions économiques à respecter. Aspects environnementaux – Il n’y a pas de restrictions environnementales à respecter. – Être opérationnel à l’intérieur d’une plage de température de -40°C à 85°C ; Description : Le CW46 est un module GPS intégré développé par NavSync. Il a un processeur intégré avec une antenne GPS et il est dans un contenant de plastique le rendant résistant à une grande marge de température. Il y a aussi la possibilité de le programmer pour ses besoins. Les spécifications du CW46 sont dans le tableau 5.4.[4] Tableau 5.4 – Spécifications techniques du CW46 Caractéristique Nom Développeur Catégorie Dimensions Températures de fonctionement Consommation électrique Sensibilité Précision Protocole Coûts Attribut CW46 NavSync Module GPS intégré 101 mm × 91 mm × 43 mm -40°C à 75°C 0.6 W -185 dBW 5 m à l’extérieur, 50 à l’intérieur NMEA 0183 176 $ Décision : Ce concept est accepté sous condition. Justification : La composante respecte toutes les restrictions spécifiées sauf celle CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 19 de température. Cette solution est acceptée à la condition qu’elle soit placée à un endroit où elle ne dépassera jamais la température de 75°C. (b) Le CW19 de NavSync Description : Le CW19 de navSync est un récepteur GPS de petite taille conçu pour un environnement à faible signal GPS et pour une facilité d’utilisation avec une connexion USB. Il contient une antenne intégrée et possède la même précision que les autres systèmes GPS sur le marché. Les spécifications du CW19 est dans le tableau 5.5.[5] Tableau 5.5 – Spécifications techniques du CW19 Caractéristique Nom Développeur Catégorie Dimensions Températures de fonctionement Consommation électrique Sensibilité Précision Protocole Coûts Attribut CW19 NavSync Récepteur GPS 66 mm × 52 mm × 11,1 mm -40°C à 75°C 1.3 W -180 dBW 5 m à l’extérieur, 50 à l’intérieur NMEA 52$ Décision : Ce concept est accepté sous condition. Justification : La composante respecte toutes les restrictions spécifiées sauf celle de température. Cette solution est acceptée à la condition qu’elle soit placée à un endroit où elle ne dépassera jamais la température de 75°C. (c) Le senseur GPS 10x Bluetooth de Garmin Description : Le capteur GPS 10x de Garmin est un récepteur de signaux GPS de grande sensibilité et de petite taille créée pour se connecter aux portables ainsi qu’aux ordinateurs de poche et aux technologies à connexion Bluetooth. Il est compatible avec les processeurs de classe Pentium.Les spécifications du 10x Bluetooth est dans le tableau 5.6.[6] Décision : La composante est rejetée. Justification : La composante ne respecte pas les contraintes de température et elle est donc rejetée. (d) Le récepteur BU-353 de Globalsat Description : Le récepteur BU-353 est un récepteur de signaux GPS fréquemment utilisé sur des véhicules. Son boîtier imperméable adhère aux surfaces métalliques par aimantation et il communique par une interface USB. Ses spécifications techniques sont disponibles dans le tableau 5.7.[7] CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 20 Tableau 5.6 – Spécifications techniques du 10x Bluetooth Caractéristique Nom Développeur Catégorie Dimensions Températures de fonctionement Consommation Protocole Coûts Attribut GPS 10x Garmin Senseur GPS 4,2 cm × 7,7 cm × 1,8 cm -30°C à 60°C 5 V @ 500 mA NMEA 0183 102,98 $ Tableau 5.7 – Spécifications techniques du BU-353 Caractéristique Nom Développeur Catégorie Dimensions Températures de fonctionement Consommation électrique Sensibilité Précision Protocole Interface Coûts Attribut BU-353 Cable GPS Globalsat Récepteur GPS 53 mm de diamètre × 19.2 mm -40°C à 85°C 5,5 V @ 80 mA -159 dBm 5m NMEA 0183 USB 45,95 $ Décision : La composante est retenue. Justification : La composante répond à toutes les restrictions. 5.2.1.3 Ordinateur embarqué Ce système reçoit deux entrées et effectue la coordination des données qui deviennent de l’information agrégée. Les entrées externes du système sont le système de géolocalisation et le capteur. Le capteur envoie le volume de gaz émis à chaque seconde. Le système de géolocalisation envoie les données sur le positionnement géographique du véhicule. L’ordinateur fera un stockage préliminaire de ces données dans sa mémoire après chaque kilomètre. L’ordinateur embarqué est le coeur du dispositif, sa tâche sera d’orchestrer les différentes composantes du dispositif afin qu’elles fonctionnent ensemble. Chaque concept est analysé en fonction des restrictions listées dans le tableau 5.8 et la synthèse des décisions se trouve dans le tableau 5.9. 1. RTD CMC26686CX333HR CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 21 Tableau 5.8 – Restrictions de l’ordinateur embarqué Aspects Aspects physiques Restrictions Aspects temporels – Technologie déjà existante sur le marché. Aspects économiques – Il n’y a pas de restrictions économiques à respecter. Aspects environnementaux – Il n’y a pas de restrictions environnementales à respecter. – Être opérationnel à l’intérieur d’une plage de température de -40°C à 85°C ; Tableau 5.9 – Synthèse des décisions de l’ordinateur embarqué Concept RTD CMC26686CX333HR Interscan Systemes CV30 Embedded Planet EP405PC TS-7300 Critère de faisabilité Phys. Tempo. Envir. Écono. Oui Oui Oui Oui Décision Non Oui Oui Oui Rejeté Oui Oui Oui Oui Retenu Oui Oui Oui Oui Retenu Retenu Description : Le CMC26686CX333HR de RTD est un ordinateur embarqué de type PC/104 fonctionnant à partir d’un processeur Geode d’AMD. Ses spécifications sont résumées dans le tableau 5.10.[8] Décision : Ce concept est retenu. Justification : Le concept respecte toutes les contraintes imposées. 2. Interscan Systemes CV30 Description : Le CV30 d’Interscan Systemes est un ordinateur embarqué intégré dans un terminal complet. Il possède un écran LCD de 163 mm et peut communiquer avec d’autres appareils par la technologie Bluetooth. Ses spécifications sont résumées dans le tableau 5.11.[9] CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 22 Tableau 5.10 – Spécifications techniques du CMC26686CX333HR Caractéristique Nom Fabriquant Catégorie Dimensions Températures de fonctionement Consommation électrique Interface Attribut CMC26686CX333HR RTD Embedded Technologies Ordinateur embarqué 90,17 mm × 95,89 mm -40°C à 85°C 6,3 W Capacité de stockage Coûts Dimension 1 Go 895$ 90,17 mm × 95,89 mm – – – – 2x RS-232 2x ports USB Sortie SVGA Sortie TTL Tableau 5.11 – Spécifications techniques du CV30 Caractéristique Nom Fabriquant Catégorie Dimensions Températures de fonctionement Interface Attribut CV30 INTERSCAN SYSTEMES Ordinateur embarqué 17,65 cm × 18,92 cm × 5,46 cm -30°C à 50°C Capacité de stockage 128 Mo – 2x USB 2.0 – 2x DB9 Décision : Ce concept est rejeté. Justification : Le concept ne respecte pas les contraintes de températures. 3. Embedded Planet EP405PC Description : Le EP405PC de Embedded Planet est un ordinateur embarqué de type EPIC utilisant un processeur PowerPC. Ses utilisations principales se situent dans les domaines de la communication, de l’aérospatiale, de la médecine et des applications industrielles. Ses spécifications techniques sont résumées dans le tableau 5.12.[10] Décision : Ce concept est retenu. Justification : Le concept respecte toutes les contraintes imposées. CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 23 Tableau 5.12 – Spécifications techniques du EP405PC Caractéristique Nom Fabriquant Catégorie Dimensions Températures de fonctionement Consommation électrique Interface Attribut EP405PC Embedded Planet Ordinateur embarqué 90 mm × 96 mm -40°C à 85°C 5 V @ 1,5 A Capacité de stockage Coûts jusqu’à 32 Mo 1320,00 $ – – – – 2x 2x 1x 1x USB RS232 et 1x RS485 PCI IDE 4. TS-7300 Description : Le TS-7300 de Technologic Systems est un ordinateur embarqué basé sur l’architecture ARM. Ses spécifications techniques sont résumées dans le tableau 5.13. Bien qu’il ne possède pas de mémoire intégrée, une carte SD préinstallée avec l’environnement Linux est fournie pour une somme supplémentaire. Un afficheur alphanumérique de 48 caractères est aussi disponible, et sera traité à la section suivante. Le processeur fonctionne jusqu’à 70 °C lorsqu’il est à sa vitesse maximale de 200 MHz, mais un mécanisme réduisant la vitesse à 166 MHz permet d’étendre son fonctionnement jusqu’à 85 °C.[11] Un thermomètre y est intégré et peut être utilisé pour d’autres utilisations. Décision : Ce concept est retenu. Justification : Il respecte toutes les contraintes imposées. 5.2.1.4 Affichage au conducteur Le système d’affichage sert à informer le conducteur des émissions de gaz. Les concepts en rapport avec l’affichage de ces données sont nombreux. Afin de fixer les meilleures solutions, nous soumettrons nos différentes options à une évaluation critique basée sur les contraintes présentées dans le tableau 5.14 et une synthèse des résultats est présentée dans le tableau 5.15. 1. T45 LCD Trip Description : Cet écran à cristaux liquides est développé par la compagnie ENM. C’est un écran à 8 digits, où les digits ont sept segments. Ce type d’écran est idéal pour l’affichage de nombres. Cet écran sera branché à l’ordinateur embarqué et il affichera le CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 24 Tableau 5.13 – Spécifications techniques du TS-7300 Caractéristique Nom Fabriquant Catégorie Dimension Températures de fonctionement Consommation électrique Interface Capacité de stockage Coûts Attribut TS-7300 Technologic Systems Ordinateur embarqué 121,92 × 152,4 mm -40°C à 75°C (à 200MHz) ou 85°C (à 166 MHz) 1,8 W – – – – – 2x USB 2.0 10x RS232 Sortie VGA Sortie LCD 2x ports de carte SD 512 Mo 220$ Tableau 5.14 – Restrictions pour l’affichage Aspects Aspects physiques Restrictions Aspects temporels – Technologie déjà existante sur le marché. Aspects économiques – Il n’y a pas de restrictions économiques à respecter. Aspects environnementaux – Il n’y a pas de restrictions environnementales à respecter. – Être opérationnel à l’intérieur d’une plage de température de -40°C à 85°C ; volume de gaz émis. Cet écran fonctionne avec peu d’énergie et il est de petit format. Les spécifications du T45 sont dans le tableau 5.16.[12] CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 25 Tableau 5.15 – Synthèse des décisions de l’affichage Concept T45 LCD Trip MAX7219 Hg100 TS-7300 Critère de Phys. Tempo. Oui Oui Oui Oui Non Oui Oui Oui faisabilité Envir. Écono. – Oui – Oui – Non – Oui Décision Retenu Retenu Rejeté Retenu Tableau 5.16 – Spécifications techniques du T45 LCD Trip Caractéristique Nom Développeur Catégorie Nombre Caractère Températures de fonctionement Consommation Coûts Attribut T45 LCD Trip ENM Écran ACL 7 digits -40°C à 85°C 28 V @ 12,5 mA 36$ Décision : Ce concept est retenu. Justification : Le concept respecte toutes les contraintes imposées. 2. Afficheur MAX7219 Description : Cet écran LED est développé par la compagnie Maxim. C’est un écran à 8 digits utilisant 7 segments. Les spécifications de cet afficheur sont dans le tableau 5.17. [13] Tableau 5.17 – Spécifications techniques du MAX7219 Caractéristique Nom Développeur Catégorie Nombre Caractère Températures de fonctionement Consommation Coûts Attribut MAX7219 Maxim Affichage LED 8 digits -40°C à 85°C 5 V @ 330 mA 3,99$ Décision : Ce concept est retenu. Justification : Le concept respecte toutes les contraintes imposées. 3. Afficheur tête haute Hg100 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 26 Description : La technologie tête haute embarquée sur les automobiles actuelles fonctionne avec un projecteur situé derrière le tableau de bord. L’afficheur projette, à l’aide de diodes, des informations sur le pare-brise. Le conducteur a l’illusion que ces dernières se trouvent 2 mètres devant lui. L’utilisateur sélectionne la hauteur et l’intensité de l’affichage, et les informations à afficher. Il est techniquement possible d’afficher toutes les informations disponibles : vitesse de la voiture, niveau du carburant, alertes mécaniques et informations de l’ordinateur de bord ou du système de navigation. Mais les constructeurs limitent l’affichage simultané pour ne pas distraire ou gêner la vision du conducteur avec trop d’informations. Les modèles sur le marché se spécialisent donc dans l’affichage de la vitesse uniquement. Les spécifications techniques du Hg100 sont dans le tableau 5.18.[14] Tableau 5.18 – Spécifications techniques du Hg100 Caractéristique Nom Catégorie Températures de fonctionement Nombre Caractère Consommation Coûts Attribut Hg100 Affichage tête haute -10°C à 70°C 3 digits Non disponible 119,83 $ Décision : Ce concept est rejeté. Justification : L’utilisation de ce concept impliquerait une modification des appareils déjà existants sur le marché ou une conception maison, car la plupart des afficheurs tête haute sont faits pour indiquer la vitesse et projettent au maximum 3 digits. Les afficheurs plus sophistiqués permettent un affichage plus complet, mais ont un coût exorbitant. Le concept est donc rejeté. 4. TS-7300 Description : Le TS-7300 de Technologic Systems est un ordinateur embarqué basé sur l’architecture ARM. Un afficheur LCD alphanumérique de 48 caractères est aussi disponible pour un coût supplémentaire (inclus dans le coût total du concept). Ses spécifications techniques sont résumées dans le tableau 5.19.[15] Décision : Ce concept est retenu. Justification : Le concept répond à toutes les restrictions. 5.2.2 Système de transmission Une fois les informations recueillies, il est important de les transmettre de manière à ce qu’elles se retrouvent au même endroit pour qu’on puisse les stocker. Ceci est effectué par le modem, et nécessite l’accès à un système de communication compatible. Le tableau 5.20 contient la synthèse de l’analyse de faisabilité des solutions et la prise de décision. 27 CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ Tableau 5.19 – Spécifications techniques de l’afficheur inclus avec le système TS-7300 Caractéristique Nom Développeur Catégorie Nombre Caractère Températures de fonctionement Consommation Coûts Attribut TS-7300 Technologic Systems Ordinateur embarqué avec écran LCD 2×24 caractères -40°C à 75°C (à 200MHz) ou 85°C (à 166 MHz) Ne s’applique pas 40 $ Tableau 5.20 – Synthèse des décisions du système de transmission Concept Phys. Systèmes de communication Satellite Téléphonie cellulaire Wi-Fi Bluetooth Radioamateur Modems Aircard 595U Airlink Pinpoint CDMA 1x 9601 SBD Transceiver 5.2.2.1 Critère de faisabilité Tempo. Envir. Écono. Décision Oui Oui Non Non Non Oui Oui Oui Oui Oui – – – – – – – – – – Retenu Retenu Rejeté Rejeté Rejeté Oui, mais Oui, mais Oui, mais – – – – – – – – – Retenu Retenu Retenu Système de communication Puisque le système embarqué est installé sur un véhicule mobile, une solution de communication sans fil doit être considérée. Divers systèmes offrent ce service, et seront évalués selon les restrictions décrites dans le tableau 5.21. 1. Satellite Description : Il existe divers réseaux de télécommunication composés de satellites en orbite autour de la Terre. Ces réseaux permettent de transmettre de l’information sans fil. Ils sont généralement à coût élevé, mais ils assurent une couverture avantageuse par rapport aux autres réseaux. Parmis ces réseaux satellites on retrouve Iridium[16], GlobalStar[17] et OrbCom[18]. Ils comportent respectivement 66, 52 et 29 satellites présentement en orbite. Décision : Ce système est retenu. Justification : Ce système répond à toutes les restrictions. CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 28 Tableau 5.21 – Restrictions pour le système de communication Aspects Aspects physiques Restrictions Aspects temporels – Technologie déjà existante sur le marché. Aspects économiques – Il n’y a pas de restrictions économiques à respecter. Aspects environnementaux – Il n’y a pas de restrictions environnementales à respecter. – Assurer la couverture de l’ensemble du territoire québécois. 2. Téléphonie cellulaire Description : La téléphonie cellulaire est un système de télécommunication de plus en plus répandu. On distingue diverses technologies de téléphonie cellulaire dont TDMA[19], CDMA[20] ou FDMA[21]. Elles se distinguent simplement par les normes d’encodage et de décodage, la première divisant l’accès aux données en termes de temps, la deuxième en termes de canaux et la troisième en termes de fréquence. On retrouve différents standards de télécommunication propre à chacune de ces technologies. Par exemple, CDMA2000[22] est un standard utilisant la technologie CDMA qui est utilisée par la plupart des grosses compagnies de télécommunications canadiennes et qui possède un débit de 144 kbit/s à 3.1 Mbit/s. Un autre exemple est IS-136[23] qui est un standard utilisant la technologie TDMA possédant un débit de 48,6 kbit/s. Ce standard est cependant uniquement utilisé en Amérique du Nord et il tend à être remplacé par GSM, qui est un standard utilisé partout ailleurs dans le monde possédant un débit de 270,833 kbit/s. La plupart des réseaux de téléphonie cellulaire sont accessibles sur une grande partie du territoire québécois, mais surtout près des centres urbains. Décision : Ce système est retenu. Justification : Ce système répond à toutes les restrictions. 3. Wi-Fi Description : Le WI-FI transmet l’information à un débit allant de 6 à 25 Mbit/s. Sa portée est de 20 à 50 mètres à l’intérieur et de plusieurs centaines de mètres à l’extérieur pouvant aller jusqu’à plusieurs dizaines de kilomètres. Il existe des méthodes permettant la sécurité des réseaux WI-FI tels que les méthodes WPA ou la gestion des connexions à l’aide d’un serveur Radius. En ce qui concerne la couverture, les fournisseurs internet CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 29 commencent à implanter des bornes d’accès WI-FI dans les grands centres urbains, entre autres dans les gares, aéroports et hôtels.[24] Décision : Ce système est rejeté. Justification : Ce système ne possède pas une couverture suffisante en date du 1er janvier 2008. 4. Bluetooth Description : La technologie Bluetooth a été conçue spécialement pour remplacer les fils entre les ordinateurs et leurs composantes externes. Pour cette raison, elle a été développée pour être bon marché, avoir une portée d’au plus quelques mètres et de consommer une quantité minimale d’énergie. Elle utilise une technologie d’ondes radio à courte distance. Elle transmet actuellement à un débit de 1 Mbit/s et sa portée maximale est de 100 mètres.[25] Décision : Ce système est rejeté. Justification : La portée de ce système ne permet pas une couverture suffisante. 5. Radioamateur Description : Il existe plusieurs types de transmission numérique radioamateur. On peut donc y trouver des débits de transfert allant de 9,6 kbit/s à 128 kbit/s. Elles nécessitent cependant des tours de transmission sur les fréquences données et elles sont rares au Québec. De ces types de transmission on distingue le packet radio[26] ou le D-Star[27]. Ce dernier est uniquement accessible au Japon pour l’instant. Le packet radio transmet à un débit allant de 9,05 à 21,4 kbit/s et le D-Star à un débit de 1200 bit/s à titre d’exemple.[28] Décision : Ce système est rejeté. Justification : Ce système ne possède pas une couverture suffisante en date du 1er janvier 2008. 5.2.2.2 Modem Le modem est le lien qui permettra au système embarqué dans le véhicule de rejoindre le réseau de communication sans fil et de transmettre les données au serveur central. Divers modems compatibles avec les systèmes de communication précédemment retenus ont été sélectionnés et seront évalués selon les restrictions du tableau 5.22. 1. AirCard 595U Description : La compagnie Sierra Wireless offre comme solution pour la transmission de données sans fil la AirCard 595U, qui est un modem USB. Ce type de transmission fonctionne avec la technologie EVDO ou Evolution Data Optimized, qui nous est offert par la compagnie Telus Mobilité. Ce type de modem est idéal pour rester brancher sur internet tout en se déplaçant. Les spécifications 5.23.[29] Décision : Ce concept est retenu sous condition. Justification : Ce système ne respecte pas la plage de température, il sera retenu, car il n’est pas nécessaire d’appliquer cette contrainte si sévèrement à cette partie du CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 30 Tableau 5.22 – Restrictions pour le modem Aspects Aspects physiques Restrictions Aspects temporels – Il n’y a pas de restrictions temporelles à respecter Aspects économiques – Il n’y a pas de restrictions économiques à respecter. Aspects environnementaux – Il n’y a pas de restrictions environnementales à respecter. – Être opérationnel à l’intérieur d’une plage de température de -40°C à 85°C ; Tableau 5.23 – Spécifications techniques du Aircard 595U Caractéristique Nom Développeur Catégorie Dimensions Températures de fonctionement Poids Puissance Prix Attribut Aircard 595U Sierra Wireless Modem CDMA 93 mm × 39 mm × 20 mm -30°C à 60°C 60,0 g 5 V @ 500 mA 299,99 $ système. Cependant, un thermomètre sera nécessaire dans le système pour activer le transmetteur uniquement aux températures adéquates. 2. Airlink Pinpoint CDMA 1x Description : Les modems sans-fils Airlink Pinpoint, développés également par la compagnie Sierra Wireless, sont conçus pour transférer des données sur le réseau 1x. Ce type de modem est fabriqué principalement pour des applications routières. Le réseau CDMA 1x nous est offert par Telus, Bell et Rogers. Les caractéristiques de ce type de modem sont listées dans le tableau 5.24.[30] Décision : Ce concept est retenu sous condition. Justification : Ce système ne respecte pas la plage de température, il sera tout de même CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 31 Tableau 5.24 – Spécifications techniques du Airlink Pinpoint CDMA 1x Caractéristique Nom Développeur Catégorie Dimensions Températures de fonctionement Poids Puissance Prix Attribut Airlink Pinpoint CDMA 1x Sierra Wireless Modem CDMA 172 mm × 83 mm × 51 mm -30°C à 65°C 907 g 12 V @ 300 mA 696,00 $ retenu pour les mêmes raisons que le Aircard 595U. 3. 9601 SBD Transceiver Description : Le modem 9601 SBD de Vizada opère sous le système satellite Iridium. Son utilisation demande des frais de base de 17,50 $ par mois avec des frais additionnels de 0,0029 $ par byte transmis[31]. Ses spécifications sont dans le tableau 5.25.[32] Tableau 5.25 – Spécifications techniques du 9601 SBD Caractéristique Nom Développeur Catégorie Dimensions Températures de fonctionement Poids Puissance Prix Attribut 9601 SBD Transceiver Iridium Satellite LLC Modem satellite 106,4 mm × 56,2 mm × 13 mm -35°C à 70°C 117 g 5 V @ 350 mA 599$ Décision : Ce concept est retenu sous condition. Justification : Ce système ne respecte pas la plage de température, il sera tout de même retenu pour les mêmes raisons que le Aircard 595U. 5.2.3 Système de stockage central Le système de stockage central contient une entité, le serveur. Il va contenir toutes les informations de l’année en cours et de l’année précédente sur la durée des 10 ans du projet. CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 5.2.3.1 32 Serveur Tous les systèmes étudiés précédemment ont pour but ultime de mettre à disposition les informations voulues pour le client. Pour atteindre ce but, on a donc besoin d’unités de stockage de manière à pouvoir stocker toute l’information nécessaire pour une période de 2 ans. Des solutions serveur sont proposées dans cette optique et sont évaluées en fonction du tableau 5.26. Le tableau 5.27 contient la synthèse de l’analyse de faisabilité des solutions et la prise de décision. Tableau 5.26 – Restrictions serveurs Aspects Aspects physiques Restrictions Aspects temporels – Technologie déjà existante sur le marché. Aspects économiques – Il n’y a pas de restrictions économiques à respecter. Aspects environnementaux – Il n’y a pas de restrictions environnementales à respecter. – Être opérationnel sur une durée minimale de 10 ans ; – Assurer le stockage d’un minimum de 23,6 To. Tableau 5.27 – Synthèse des décisions Concept S7800 midrange de HP PowerVault MD3000 et PowerEdge 6800 de Dell Critère de Phys. Tempo. Oui Oui Oui Oui faisabilité Envir. Écono. – – – – Décision Retenu Retenu 1. S7800 midrange de HP Description : Le S7800 entry-level de HP est une solution serveur de la série NonStop S. Il possède un bon rapport qualité/prix et peut fonctionner sans arrêt tout en assurant CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 33 Tableau 5.28 – Spécifications techniques du S7800 midrange Caractéristique Nom Développeur Nombre maximal de disques durs Capacité maximale supportée par disque dur Coût sans les disques Coût avec les disques Attribut S7800 midrange HP 384 144 Go 6000 $ 99831,50 $ l’intégrité des données et une répartition intelligente des transactions de données et des bases de données. Ses spécifications sont dans le tableau 5.28.[33] Décision : Le concept est retenu. Justification : Cette solution serveur respecte toutes les restrictions imposées. 2. Le PowerVault MD3000 et le PowerEdge 6800 de Dell Description : Le PowerVault MD3000[34] de Dell est conçu pour stocker une grande quantité d’information et donner une haute disponibilité des données. Il fonctionne conjointement avec des serveurs PowerEdge[35] de Dell et peut contenir jusqu’à 15 disques durs d’une capacité maximale de 1 To. Un logiciel de maintenance et d’entretien simplifié est compris avec l’unité. Il est aussi possible d’étendre la mémoire jusqu’à 45 To en y ajoutant des extensions. Il fonctionne sous les technologies de disque dur SAS et SATA et il supporte plusieurs systèmes d’exploitation tels que les serveurs standards 32 bits de Windows ou les interfaces Red Hat linux.Les spécifications sont dans le tableau 5.29. Tableau 5.29 – Spécifications techniques du PowerVault MD3000 Caractéristiques Fabriquant Modèle Nombre de disques durs internes Capacités maximale de disques durs Capacités maximales par boîtier Coût Attributs Dell PowerVault MD3000 15 SAS : 400 Go ; SATA : 1 To SAS : 1,1 To ; SATA : 15 To 29820,00 $ Le PowerEdge 6800 de Dell a été spécialement conçu comme solution aux problèmes de bases de données à hautes performances. On peut donc accéder de manière optimale aux informations en tout temps. Il est de plus facile à gérer avec les outils de gestion compris et possède la technologie des quadri-processeurs. Les spécifications sont dans le tableau 5.30. CHAPITRE 5. CONCEPTUALISATION ET ANALYSE DE FIABILITÉ 34 Tableau 5.30 – Spécifications techniques du PowerEdge 6800 Caractéristiques Fabriquant Modèle Capacité Coût Attributs Dell PowerEdge 6800 64 Go 13606,00 $ Décision : Concept accepté. Justification : La solution [unité de stockage/serveur] de Dell respecte toutes les restrictions imposées. Chapitre 6 Étude préliminaire Trois concepts de solutions ont été élaborés en utilisant les éléments retenus de l’étude de faisabilité, tous les éléments étant utilisés au minimum une fois. Ces solutions sont énoncées dans le tableau 6.1. Elles seront ensuite étudiées individuellement de façon détaillée. Les résultats de cette étude sont disponibles dans le tableau 6.8. Tableau 6.1 – Concept de solution Composantes Récepteur Ordinateur embarqué Affichage Concept 1 NavSync CW19 RTD CMC26686CX333HR Maxim MAX7219 Télécommunications Airlink Pinpoint CDMA 1x Réseau Telus Serveur DELL PowerVault MD3000 et le PowerEdge 6800 6.1 Concept 2 NavSync CW46 Embedded Planet EP405PC T45 LCD Trip 9601 SBD Bell HP S7800 midrange Concept 3 GlobalSat BU-353 Technologic Systems TS-7300 Technologic Systems TS-7300 Aircard 595U Telus DELL PowerVault MD3000 & PowerEdge 6800 Problématique Les différents systèmes sont soumis à des contraintes et critères d’évaluations dépendamment de l’environnement auquel ils sont confrontés. Dans cette section, les critères d’évaluation de chacune des composantes seront évalués afin de permettre la comparaison des trois concepts de solution par le biais des barèmes établis. 35 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 6.1.1 36 Système de collecte Le système de collecte est le système embarqué placé dans l’automobile, qui récupère et traite les informations spatiotemporelles et d’émission de gaz. Puisque ce dispositif est composé de plusieurs sous-ensembles, certains critères devront être considérés sur l’ensemble du système, alors que d’autres seront spécifiques à sa composante respective. 6.1.1.1 Système satellite Les deux critères liés aux systèmes satellites sont des restrictions qui ne seront pas calculées dans la pondération des solutions. 6.1.1.2 Récepteur GPS Afin de cartographier les émissions de GES, la position des véhicules lors de la prise des données devra être évaluée. Des récepteurs GPS ont donc été sélectionnés, et seront évalués selon leurs propriétés physiques et économiques. – Dimensions Description : Procédure : Hypothèse : Équation : – Consommation Description : Procédure : Hypothèse : Équation : – Température Les composantes situées à l’intérieur du véhicule se devront d’être le moins encombrantes possible. Les dimensions sont donc un élément important de l’évaluation de ces composantes. Elles seront évaluées par rapport au volume occupé. Calculer le volume de la composante. Les composantes sont considérées comme étant insérées dans des boîtes rectangulaires. Dans le cas des cartes dont la hauteur n’est pas spécifiée, celle-ci sera estimée à 3,0 cm. Volume (cm3 ) = longueur (cm) × largeur (cm) × hauteur (cm). Puisque le système embarqué tirera sa puissance de la batterie de l’automobile, la consommation électrique doit être réduite au maximum. Celle-ci sera évaluée par rapport à la puissance requise par la composante. Calculer la puissance requise par la composante. La puissance est fonction du voltage et de l’ampérage. Puissance (W ) = voltage (V ) × ampérage (A). CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Description : Procédure : Hypothèse : Équation : – Coût Description : Procédure : Hypothèse : Équation : 6.1.1.3 37 La température opérationnelle des composantes était une restriction à la sélection des composantes, mais des compromis ont été faits pour permettre le choix de certains concepts intéressants. La température sera donc réévaluée en tant que barème de pondération. La valeur de la température doit respecter la plage de restriction selon la spécificité de son utilisation. Si la composante n’est pas critique au fonctionnement, la plage peut varier légèrement. Un thermomètre est branché à l’ordinateur qui peut arrêter par procédure logicielle, un périphérique qui n’est pas critique quand les températures sont au-delà du seuil maximal de sa spécification technique. Ne s’applique pas. Le coût des composantes du système embarqué devra être considéré pour chaque véhicule de la flotte automobile québécoise. Le prix de ce système devra donc être minimal. Vérifier le prix de la composante. Les $ USD et $ CAD s’équivalent. Un euro vaut approximativement 1,60 $ CAD. Ne s’applique pas. Ordinateur embarqué Divers ordinateurs embarqués ont été sélectionnés pour le traitement des données collectées par le système. Ils seront évalués selon leurs propriétés physiques et économiques. – Dimensions Description : Procédure : Hypothèse : Équation : – Consommation Les composantes situées à l’intérieur du véhicule se devront d’être le moins encombrantes possible. Les dimensions sont donc un élément important de l’évaluation de ces composantes. Elles seront évaluées par rapport au volume occupé. Calculer le volume de la composante. Les composantes sont considérées comme étant insérées dans des boîtes rectangulaires. Volume (cm3 ) = longueur (cm) × largeur (cm) × hauteur (cm). CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Description : Procédure : Hypothèse : Équation : – Température Description : Procédure : Hypothèse : Équation : – Coût Description : Procédure : Hypothèse : Équation : 6.1.1.4 38 Puisque le système embarqué tirera sa puissance de la batterie de l’automobile, la consommation électrique doit être réduite au maximum. Celle-ci sera évaluée par rapport à la puissance requise par la composante. Calculer la puissance requise par la composante. La puissance est fonction du voltage et de l’ampérage. Puissance (W ) = voltage (V ) × ampérage (A). La température opérationnelle des composantes était une restriction à la sélection des composantes, mais des compromis ont été faits pour permettre le choix de certains concepts intéressants. La température sera donc réévaluée en tant que barème de pondération. La valeur de la température doit respecter la plage de restriction selon la spécificité de son utilisation. Si la composante n’est pas critique au fonctionnement, la plage peut varier légèrement. Un thermomètre est branché à l’ordinateur qui peut arrêter par procédure logicielle, un périphérique qui n’est pas critique quand les températures sont au-delà du seuil maximal de sa spécification technique. Ne s’applique pas. Le coût des composantes du système embarqué devra être considéré pour chaque véhicule de la flotte automobile québécoise. Le prix de ce système devra donc être minimal. Vérifier le prix de la composante. Les $ USD et $ CAD s’équivalent. Un euro vaut approximativement 1,60 $ CAD. Ne s’applique pas. Affichage Une fois les données traitées, il a été jugé intéressant par le client de permettre l’affichage des émissions de GES au conducteur du véhicule. Des systèmes d’affichage ont donc été sélectionnés, et seront évalués selon leurs propriétés physiques et économiques. – Consommation CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Description : Procédure : Hypothèse : Équation : – Température Description : Procédure : Hypothèse : Équation : – Coût Description : Procédure : Hypothèse : Équation : 6.1.2 39 Puisque le système embarqué tirera sa puissance de la batterie de l’automobile, la consommation électrique doit être réduite au maximum. Celle-ci sera évaluée par rapport à la puissance requise par la composante. Calculer la puissance requise par la composante. La puissance est fonction du voltage et de l’ampérage. Puissance (W ) = voltage (V ) × ampérage (A). La température opérationnelle des composantes était une restriction à la sélection des composantes, mais des compromis ont été faits pour permettre le choix de certains concepts intéressants. La température sera donc réévaluée en tant que barème de pondération. La valeur de la température doit respecter la plage de restriction selon la spécificité de son utilisation. Si la composante n’est pas critique au fonctionnement, la plage peut varier légèrement. Un thermomètre est branché à l’ordinateur qui peut arrêter par procédure logicielle, un périphérique qui n’est pas critique quand les températures sont au-delà du seuil maximal de sa spécification technique. Ne s’applique pas. Le coût des composantes du système embarqué devra être considéré pour chaque véhicule de la flotte automobile québécoise. Le prix de ce système devra donc être minimal. Vérifier le prix de la composante. Les $ USD et $ CAD s’équivalent. Un euro vaut approximativement 1,60 $ CAD. Ne s’applique pas. Système de transmission Le système de transmission transfère les données stockées par le système de collecte vers le serveur de stockage central pour la comptabilisation finale. 6.1.2.1 Système de communication Les systèmes de communication représentent le médium par lequel les informations sont transférées du modem dans le véhicule vers le routeur du serveur central. Divers systèmes existants ont été évalués selon leur couverture et leur disponibilité, et de ces deux restrictions, seulement la couverture sera pondérée. – Couverture CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Description : Procédure : Hypothèse : Équation : 6.1.2.2 40 Pour assurer l’intégrité des données collectées, le système doit pouvoir atteindre régulièrement tous les véhicules. La couverture du système est un critère de restriction. Le système doit couvrir une majorité de la superficie habitée du Québec. Aucune. Ne s’applique pas. Modem Pour transmettre les informations vers le serveur central, un modem compatible avec les systèmes de communication disponibles doit être choisi. Les modems sélectionnés seront évalués selon leurs propriétés physiques et économiques. – Dimensions Description : Procédure : Hypothèse : Équation : – Consommation Description : Procédure : Hypothèse : Équation : – Température Les composantes situées à l’intérieur du véhicule se devront d’être le moins encombrantes possible. Les dimensions sont donc un élément important de l’évaluation de ces composantes. Elles seront évaluées par rapport au volume occupé. Calculer le volume de la composante. Les composantes sont considérées comme étant insérées dans des boîtes rectangulaires. Volume (cm3 ) = longueur (cm) × largeur (cm) × hauteur (cm). Puisque le système embarqué tirera sa puissance de la batterie de l’automobile, la consommation électrique doit être réduite au maximum. Celle-ci sera évaluée par rapport à la puissance requise par la composante. Calculer la puissance requise par la composante. La puissance est fonction du voltage et de l’ampérage. Puissance (W ) = voltage (V ) × ampérage (A). CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Description : Procédure : Hypothèse : Équation : – Coût Description : Procédure : Hypothèse : Équation : 6.1.3 41 La température opérationnelle des composantes était une restriction à la sélection des composantes, mais des compromis ont été faits pour permettre le choix de certains concepts intéressants. La température sera donc réévaluée en tant que barème de pondération. La valeur de la température doit respecter la plage de restriction selon la spécificité de son utilisation. Si la composante n’est pas critique au fonctionnement, la plage peut varier légèrement. Un thermomètre est branché à l’ordinateur qui peut arrêter par procédure logicielle, un périphérique qui n’est pas critique quand les températures sont au-delà du seuil maximal de sa spécification technique. Ne s’applique pas. Le coût des composantes du système embarqué devra être considéré pour chaque véhicule de la flotte automobile québécoise. Le prix de ce système devra donc être minimal. Vérifier le prix de la composante. Les $ USD et $ CAD s’équivalent. Un euro vaut approximativement 1,60 $ CAD. Ne s’applique pas. Système de stockage central Le système de stockage central joue le rôle de conservation des données. Il doit avoir la capacité nécessaire pour garder la totalité des informations tout en ayant un coût minimal parce qu’il est facile d’avoir un serveur beaucoup trop cher pour les besoins du projet SEVA. – Capacité de stockage Description : Procédure : Hypothèse : Équation : – Coût Le serveur est choisi avec un ensemble de disques durs. La quantité disponible de stockage varie selon les offres des différentes compagnies. Calculer l’espace disque fourni par la composante et le nombre de disques durs nécessaires. Un système de recouvrement de données est déjà présent dans les solutions serveur. Un léger supplément de mémoire est à considérer pour assurer l’intégrité des données. Espace disque (T o) = nombre de disques × taille de disque (T o) ≥ 23, 6T o. CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Description : Procédure : Hypothèse : Équation : 6.1.4 42 Le serveur n’aura à être acheté qu’une fois. Toutefois, les disques durs devront être changés (ou sauvegardés et formattés) aux deux ans. Des prix minimaux seront donc à prioriser. Vérifier le prix de la composante. Aucune. Ne s’applique pas. Informations globales Les dimensions, les consommations électriques et les coûts, qui ont été évalués individuellement pour leurs composantes respectives, ont plus de signification lorsque leur somme finale est étudiée. Cette section ne répond pas à des barèmes donnés, mais cherche à fournir des chiffres qui seront utiles à l’analyse du concept de solution final au prochain chapitre. – Volume total de la solution Additionner les volumes de chaque composante du système embarqué. Hypothèse : Aucune. P Équation : V olumetotal = ni=1 V olumei où n est le nombre de composantes du système embarqué. – Consommation électrique totale de la solution Procédure : Additionner les consommations électriques de chaque composante du système embarqué. Hypothèse : Aucune. P Équation : P uissancetotal = ni=1 P uissancei où n est le nombre de composantes du système embarqué. – Coût total de la solution Procédure : Procédure : Hypothèse : Équation : Additionner les prix de chaque composante du système embarqué. Additionner à ce total le prix de la composante serveur. Le nombre de véhicules immatriculés en 2020 est estimé à 6 millions. La durée de vie moyenne d’un véhicule est d’environ 10 ans. Il y aura donc environ 6 millions de nouveaux véhicules immatriculés entre 2010 et 2020. L’entreposage des données après la période de 2 ans est considéré comme étant la charge d’un autre système. Le coût total exclut les frais d’installation et de maintenance. P Couttotal = x × ( ni=1 Couti ) + Coutserveur où n est le nombre de composantes du système embarqué et x est le nombre de nouveaux véhicules immatriculés entre 2010 et 2020. CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 6.2 43 Solution 1 La solution 1 priorise la robustesse, et tente de trouver un équilibre entre les performances et le prix. Les calculs sont basés sur les hypothèses et équations avancées à la section 6.1. 6.2.1 Récepteur GPS : CW19 Le récepteur GPS sélectionné pour la solution 1 est le CW19 de NavSync. Il possède des dimensions de 66, 00mm×52, 00mm×11, 10mm, soit 6, 60cm×5, 20cm×1, 11cm. Son volume est donc de 38,10 cm3 . Il nécessite une puissance de 1,30 W. Son coût unitaire est de 52,00 $. Il est opérationnel à l’intérieur de la plage de température comprise entre -40 °C et 75 °C, ce qui ne répond pas au barème correspondant à la plage minimale exigée de température de -40 °C à 85 °C. 6.2.2 Ordinateur embarqué : CMC26686CX333HR L’ordinateur embarqué sélectionné pour la solution 1 est le CMC26686CX333HR de RTD Embedded Technologies. Son coût unitaire est de 895,00 $. Il nécessite une puissance de 6,30 W. Il possède des dimensions de 90, 17mm × 95, 89mm × 30, 00mm, soit 9, 02cm × 9, 59cm × 3, 00cm. Son volume est donc de 259,50 cm3 . Il est opérationnel à l’intérieur de la plage de température comprise entre -40 °C et 85 °C, ce qui répond au barème correspondant à la plage minimale exigée de température de -40 °C à 85 °C. 6.2.3 Affichage : MAX7219 Le système d’affichage sélectionné pour la solution 1 est le MAX7219 de Maxim. Il demande un courant de 330 mA, soit 0,33 A, à un voltage de 5 V DC. Il nécessite donc une puissance de 1,65 W. Son coût unitaire est de 3,99 $. Il est opérationnel à l’intérieur de la plage de température comprise entre -40 °C et 85 °C, ce qui répond au barème correspondant à la plage minimale exigée de température de -40 °C à 85 °C. 6.2.4 Modem : Airlink Pinpoint CDMA 1x Le modem sélectionné pour la solution 1 est le CMC26686CX333HR de Sierra Wireless, fonctionnant avec le système de communication par téléphonie cellulaire. Ce système rejoint toutes les zones urbaines de la province.[36] Il demande un courant de 300 mA, soit 0,30 A, à un voltage de 12 V DC. Il nécessite donc une puissance de 3,60 W. Son coût unitaire est de 596,00 $. Il possède des dimensions de 172, 00mm × 83, 00mm × 51, 00mm, soit 17, 20cm × 8, 30cm × 5, 10cm. Son volume est donc de 728,03 cm3 . Il est opérationnel à l’intérieur de la plage de température comprise entre -30 °C et 65 °C, ce qui ne répond pas au barème correspondant à la plage minimale exigée de température de -40 °C à 85 °C. 44 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 6.2.5 Serveur : PowerEdge 6800 et PowerVault MD3000 Le serveur sélectionné pour la solution 1 est le PowerEdge 6800 de Dell, joint à l’unité de stockage PowerVault MD3000 aussi de Dell. La quantité minimale d’espace disque exigée est de 23,6 To. Considérant une marge de manoeuvre dans l’espace disponible, la quantité optimale de disques est de 25, pour un total de 25 To. Le coût du serveur est donc de 43426,00 $. 6.2.6 Informations globales Le volume total et la consommation électrique totale de la solution sont calculés dans le tableau 6.2. Le coût total de la solution est calculé dans le tableau 6.3. Tableau 6.2 – Dimension et consommation totale de la solution 1 Concepts Navsync CW19 RTD CMC26686CX333HR Maxim MAX7219 Airlink Pinpoint CDMA 1x Total Dimensions 38,10 cm3 259,50 cm3 – 728,03 cm3 1025,63 cm3 Consommation 1,30 W 6,30 W 1,65 W 3,60 W 12,85 W Tableau 6.3 – Prix total de la solution 1 Concepts Système embarqué Navsync CW19 RTD CMC26686CX333HR Maxim Max7219 Airlink Pinpoint CDMA 1x Sous-total pour le système embarqué Nombre de nouveaux véhicules Sous-total pour l’ensemble de la flotte automobile Powervault MD300 et Power Edge 6800 Total 6.3 Coûts 52,00 $ 895,00 $ 3,99 $ 596,00 $ 1546,99 $ 6’000’000 9’281’940’000,00 $ 43426 $ 9’281’983’426,00 $ Solution 2 La solution 2 est centrée sur l’utilisation du système de communication satellite Iridium. Elle possède des composantes à hautes performances, mais à un prix également élevé. Les CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 45 calculs sont basés sur les hypothèses et équations avancées à la section 6.1. 6.3.1 Récepteur GPS : CW46 Le récepteur GPS sélectionné pour la solution 2 est le CW46 de NavSync. Il possède des dimensions de 101, 00mm × 91, 00mm × 43, 00mm, soit 10, 10cm × 9, 10cm × 4, 30cm. Son volume est donc de 395,20 cm3 . Il nécessite une puissance de 0,60 W. Son coût unitaire est de 176,00 $. Il est opérationnel à l’intérieur de la plage de température comprise entre -40 °C et 75 °C, ce qui ne répond pas au barême correspondant à la plage minimale exigée de température de -40 °C à 85 °C. 6.3.2 Ordinateur embarqué : EP405PC L’ordinateur embarqué sélectionné pour la solution 2 est le EP405PC de Embedded Planet. Son coût unitaire est de 1320,00 $. Il demande un courant de 1,50 A, à un voltage de 5 V DC. Il nécessite donc une puissance de 7,50 W. Il possède des dimensions de 90, 00mm × 96, 00mm × 30, 00mm, soit 9, 00cm × 9, 60cm × 3, 00cm. Son volume est donc de 259,20 cm3 . Il est opérationnel à l’intérieur de la plage de température comprise entre -40 °C et 85 °C, ce qui répond au barème correspondant à la plage minimale exigée de température de -40 °C à 85 °C. 6.3.3 Affichage : T45 LCD Trip Le système d’affichage sélectionné pour la solution 2 est le T45 LCD Trip de ENM. Il demande un courant de 12,5 mA, soit 0,01 A, à un voltage de 28 V DC. Il nécessite donc une puissance de 0,35 W. Son coût unitaire est de 36,00 $. Il est opérationnel à l’intérieur de la plage de température comprise entre -40 °C et 85 °C, ce qui répond au barème correspondant à la plage minimale exigée de température de -40 °C à 85 °C. 6.3.4 Modem : 9601 SBD Le modem sélectionné pour la solution 2 est le 9601 SBD de Iridium Satellite LLC, fonctionnant avec le système de communication par satellite Iridium. Ce système rejoint l’ensemble du territoire provincial.[37] Il demande un courant de 350 mA, soit 0,35 A, à un voltage de 5 V DC. Il nécessite donc une puissance de 1,75 W. Son coût unitaire est de 599,00 $. Il possède des dimensions de 106, 40mm × 56, 20mm × 13, 00mm, soit 10, 64cm × 5, 62cm × 1, 06cm. Son volume est donc de 77,74 cm3 . Il est opérationnel à l’intérieur de la plage de température comprise entre -35 °C et 75 °C, ce qui ne répond pas au barème correspondant à la plage minimale exigée de température de -40 °C à 85 °C. 46 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 6.3.5 Serveur : S7800 midrange Le serveur sélectionné pour la solution 2 est le S7800 midrange de HP. La quantité minimale d’espace disque exigée est de 23,6 To. Considérant une marge de manoeuvre dans l’espace disponible, la quantité optimale de disques est de 170, pour un total de 23,9 To. Le coût du serveur est donc de 99831,50 $. 6.3.6 Informations globales Le volume total et la consommation électrique totale de la solution sont calculés dans le tableau 6.4. Le coût total de la solution est calculé dans le tableau 6.5. Tableau 6.4 – Dimension et consommation totale de la solution 1 Concepts Navsync CW46 Embedded Planet EP405PC T45 LCD Trip 9601 SBD Total Dimensions 395,20 cm3 259,20 cm3 – 77,74 cm3 732,14 cm3 Consommation 0,60 W 7,50 W 0,35 W 1,75 W 10,20 W Tableau 6.5 – Prix total de la solution 1 Concepts Système embarqué Navsync CW46 Embedded Planet EP405PC T45 LCD Trip 9601 SBD Sous-total pour le système embarqué Nombre de nouveaux véhicules Sous-total pour l’ensemble de la flotte automobile Powervault MD300 et Power Edge 6800 Total 6.4 Coûts 176,00 $ 1320,00 $ 36,00 $ 599,00 $ 2131,00 $ 6’000’000 12’786’000’000,00 $ 43426 $ 12’786’043’426,00 $ Solution 3 La solution 3 est centrée sur l’utilisation de l’ordinateur embarqué TS-7300. Ses composantes priorisent l’utilisation dans des conditions extrêmes et un espace minimal, à un prix minimal. Les calculs sont basés sur les hypothèses et équations avancées à la section 6.1. CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE 6.4.1 47 Récepteur GPS : BU-353 Le récepteur GPS sélectionné pour la solution 3 est le BU-353 de Globalsat. Il possède des dimensions de 53, 00mm de diamètre ×19, 20mm, soit 5, 30cm × 5, 30cm × 1, 92cm. Son volume est donc de 53,93 cm3 . Il demande un courant de 80 mA, soit 0,08 A, à un voltage de 5,5 V DC. Il nécessite donc une puissance de 0,44 W. Son coût unitaire est de 45,95 $. Il est opérationnel à l’intérieur de la plage de température comprise entre -40 °C et 85 °C, ce qui répond au barème correspondant à la plage minimale exigée de température de -40 °C à 85 °C. 6.4.2 Ordinateur embarqué : TS-7300 L’ordinateur embarqué sélectionné pour la solution 3 est le TS-7300 de Technologic Systems. Son coût unitaire est de 220,00 $. Il nécessite une puissance de 1,80 W. Il possède des dimensions de 121, 92mm × 152, 40mm × 30, 00mm, soit 12, 19cm × 15, 24cm × 3, 00cm. Son volume est donc de 557,32 cm3 . Il est opérationnel à l’intérieur de la plage de température comprise entre -40 °C et 85 °C, ce qui répond au barème correspondant à la plage minimale exigée de température de -40 °C à 85 °C. 6.4.3 Affichage : TS-7300 Le système d’affichage sélectionné pour la solution 3 est celui fourni avec l’ordinateur embarqué TS-7300 de Technologic Systems. Sa consommation électrique passe par l’ordinateur embarqué, et n’est donc pas disponible. Celle-ci sera donc considérée comme supérieure à la limite du barème. Son coût unitaire est de 40,00 $. Il est opérationnel à l’intérieur de la plage de température comprise entre -40 °C et 85 °C, ce qui répond au barème correspondant à la plage minimale exigée de température de -40 °C à 85 °C. 6.4.4 Modem : Aircard 595U Le modem sélectionné pour la solution 3 est le Aircard 595U de Sierra Wireless, fonctionnant avec le système de communication par téléphonie cellulaire. Ce système rejoint toutes les zones urbaines de la province.[36] Il demande un courant de 300 mA, soit 0,30 A, à un voltage de 5 V DC. Il nécessite donc une puissance de 2,50 W. Son coût unitaire est de 299,99 $. Il possède des dimensions de 93, 00mm×39, 00mm×20, 00mm, soit 9, 30cm×3, 90cm×2, 00cm. Son volume est donc de 72,54 cm3 . Il est opérationnel à l’intérieur de la plage de température comprise entre -30 °C et 60 °C, ce qui ne répond pas au barème correspondant à la plage minimale exigée de température de -40 °C à 85 °C. 6.4.5 Serveur : PowerEdge 6800 et PowerVault MD3000 Le serveur sélectionné pour la solution 3 est le PowerEdge 6800 de Dell, joint à l’unité de stockage PowerVault MD3000 aussi de Dell. La quantité minimale d’espace disque exigée 48 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE est de 23,6 To. Considérant une marge de manoeuvre dans l’espace disponible, la quantité optimale de disques est de 25, pour un total de 25 To. Le coût du serveur est donc de 43426,00 $. 6.4.6 Informations globales Le volume total et la consommation électrique totale de la solution sont calculés dans le tableau 6.6. Le coût total de la solution est calculé dans le tableau 6.7. Tableau 6.6 – Dimension et consommation totale de la solution 1 Concepts Globalsat BU-353 Technologic Systems TS-7300 Technologic Systems TS-7300 (écran) Aircard 595U Total Dimensions 53,93 cm3 557,32 cm3 – 72,54 cm3 683,79 cm3 Consommation 0,44 W 1,80 W – 2,50 W 4,74 W Tableau 6.7 – Prix total de la solution 1 Concepts Système embarqué Globalsat BU-353 Technologic Systems TS-7300 Technologic Systems TS-7300 (écran) Aircard 595U Sous-total pour le système embarqué Nombre de nouveaux véhicules Sous-total pour l’ensemble de la flotte automobile Powervault MD300 et Power Edge 6800 Total 6.5 Coûts 45,95 $ 220,00 $ 40,00 $ 299,99 $ 605,94 $ 6’000’000 3’635’640’000,00 $ 43426 $ 3’635’683’426,00 $ Synthèse des résultats Le tableau 6.8 présente la synthèse des résultats des calculs et vérifications effectués à la section précédente. 49 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Tableau 6.8 – Synthèse des résultats Critère d’évaluation Récepteur GPS Dimensions (cm3 ) Consommation (W) Coût ($ CAD) Température (°C) Ordinateur embarqué Coût ($ CAD) Consommation (W) Dimensions (cm3 ) Température (°C) Affichage Consommation (W) Coût ($ CAD) Température (°C) Télécommunications Couverture Consommation (W) Coût ($ CAD) Dimensions (cm3 ) Température (°C) Solution 1 Solution 2 NavSync CW19 NavSync CW46 38,10 395,20 53,93 1,30 0,60 0,44 52,00 -40 à 75 176,00 -40 à 75 RTD CMC26686CX333HR 895,20 6,30 Embedded Planet EP405PC 1320,00 7,50 259,50 259,20 -40 à 85 -40 à 85 Maxim MAX7219 T45 LCD Trip 1,65 0,35 3,99 -40 à 85 36,00 -40 à 85 Airlink Pinpoint CDMA 1x Zones habitées 3,60 9601 SBD Aircard 595U Tout le territoire 1,75 Zones habitées 2,50 596,00 728,03 599,00 77,74 -30 à 65 -35 à 70 Suite à la page suivante Solution 3 GlobalSat BU-353 45,95 -40 à 85 Technologic TS-7300 220,00 1,80 Systems 557,32 -40 à 85 Technologic TS-7300 N/D Systems 40,00 -40 à 85 299,99 72,54 -30 à 60 50 CHAPITRE 6. ÉTUDE PRÉLIMINAIRE Tableau 6.8 – (suite) Critère d’évaluation Serveur Capacité de stockage (To) Coût ($ CAD) Solution 1 Solution 2 DELL PowerVault MD3000 et le PowerEdge 6800 25,0 HP S7800 midrange 43426,00 99831,50 23,9 Solution 3 DELL PowerVault MD3000 et le PowerEdge 6800 25,0 43426,00 Chapitre 7 Concept retenu 7.1 Matrice de décision Le tableau 7.1 contient la synthèse des pondérations obtenues par chacun des concepts évalués. Tableau 7.1 – Matrice de décision Critère d’évalua- Pondération(%) Concept 1 (%) tion Récepteur GPS 20,00 10,86 Dimension 4,00 3,24 Consommation 3,00 1,70 Coût 8,00 5,92 Température 5,00 0,00 Ordinateur embar26,00 15,19 qué Coût 11,00 4,44 Consommation 4,00 1,48 Dimensions 5,00 3,27 Température 6,00 6,00 Affichage 4,00 3,43 Consommation 0,50 0,09 Coût 2,00 1,84 Température 1,50 1,50 Télécommunications 25 7,98 Couverture 3,00 2,00 Consommation 5,00 1,40 Coût 10,00 4,04 Dimensions 2,00 0,54 Suite à la page suivante 51 Concept 2 (%) Concept 3 (%) 3,36 0,00 2,40 0,96 0,00 11,59 16,64 2,92 2,56 6,16 5,00 19,95 1,32 1,00 3,27 6,00 2,47 0,41 0,56 1,50 12,10 3,00 3,25 4,01 1,84 9,39 3,28 1,28 6,00 1,90 0,00 0,40 1,50 13,36 2,00 2,50 7,00 1,85 52 CHAPITRE 7. CONCEPT RETENU Tableau 7.1 – (suite) Critère d’évaluation Température Serveur Capacité de stockage Coût Total 7.2 Pondération(%) Concept 1 (%) Concept 2 (%) Concept 3 (%) 5,00 25,00 10,00 15,00 100,00 0,00 21,31 10,00 11,31 58,77 0,00 6,05 6,02 0,03 35,58 0,00 21,31 10,00 11,31 73,16 Discussion sur la matrice de décision D’après les résultats obtenus dans la matrice de décision 7.1, le concept retenu est le concept 3. Le récepteur GPS GlobalSat BU-353 a obtenu plus de points parce qu’il est le seul qui respecte la plage de températures. En juxtaposant ce score à celui de son économie énergétique, il est largement en tête. Pour l’ordinateur embarqué TS-7300, il est de loin supérieur aux autres. Bien que sa dimension soit plus grande, son coût et sa faible consommation électrique lui confère le premier rang. Pour l’affichage du TS-7300, le résultat est plus bas que les autres, mais il a été choisi parce qu’il est fourni avec l’ordinateur embarqué. Puisque l’ordinateur embarqué a une meilleure note, l’afficheur du TS-7300 a été inclus au concept. Concernant le système de télécommunication, la carte Aircard 595U est supérieure aux autres concepts proposés en ce qui concerne le coût. Bien qu’elle soit légèrement inférieure en ce qui concerne la consommation et la couverture, le coût de la composante est la caractéristique la plus importante et cette composante l’emporte donc sur les autres. Le serveur Dell satisfait les demandes du client et il est plus avantageux par son coût plus bas selon les configurations requises de l’espace de stockage. 7.3 Discussion sur le concept retenu Le dispositif embarqué contient le système de collecte et l’émeteur/récepteur du système de télécommunication. Son coût unitaire est 605,94$, sa consommation est de 4,74 W et sa dimension de 683,79 cm3 . L’émetteur récepteur est le Aircard 595U. L’ordinateur embarqué qui gère le flux d’information dans ce dispositif est le TS-7300. Il a pour fonction de recueillir les données provenant du récepteur GPS et du capteur d’émissions de GES. Le capteur envoie l’information des émissions de GES à toutes les secondes. L’ordinateur embarqué reçoit toutes ces informations et en fait la sommation. Aussi, le récepteur GPS envoie régulièrement de l’information. L’ordinateur embarqué se sert de la position pour déterminer la distance parcourue par le véhicule. Lorsque le véhicule a parcouru un kilomètre, l’ordinateur envoie la sommation des émissions de GES et une trame GPRMC ainsi qu’une clé d’identification du véhicule à l’émetteur/récepteur cellulaire et il met à jour l’affichage des émissions de GES au conducteur. L’information a été préalablement cryptée. CHAPITRE 7. CONCEPT RETENU 53 L’émetteur/récepteur vérifie ensuite s’il peut se connecter sur le réseau de télécommunication. S’il ne peut pas se connecter, l’information est conservée dans des mémoires non volatiles sur l’ordinateur embarqué. S’il peut se connecter, il envoie au réseau toute l’information contenue dans les mémoires et l’information qui a provoqué le transfert. Le réseau de téléphonie cellulaire dirige ensuite l’information vers le routeur du serveur du système de stockage central. Le serveur du concept retenu est le PowerEdge 6800 de Dell. Il décrypte les données reçues et si elles sont valides, il les ajoute à l’immatriculation donnée dans l’unité de stockage qui est le PowerVault MD3000 de Dell. Cette unité comporte un système similaire aux technologies RAID qui permet la récupération des données lors d’un plantage de disque dur et assure donc la sécurité de l’information. L’ordinateur embarqué quant à lui attend de recevoir la confirmation de réception de l’information du serveur. S’il la reçoit, il supprime l’information envoyée, sinon, il la stocke et la renvoie lors d’un autre envoi. De cette manière, il s’assure de ne perdre aucune donnée. Le tableau 7.2 contient la comparaison entre les besoins du client et les spécifications du concept retenu. 7.4 Conclusion Le concept global 3 est retenu. Pour en arriver à cette décision, les besoins du client ont été divisés en objectifs spécifiques aux systèmes à concevoir. Par la suite, ces objectifs ont été développés en termes de critères et des barèmes d’évaluation ont été déterminés pour chacune des composantes nécessaires aux systèmes à développer. Plusieurs concepts ont été proposés et ils ont été acceptés ou rejetés directement en fonction des restrictions imposées par le client et indirectement, par les critères d’évaluation définis dans le cahier des charges. À partir des concepts acceptés, trois solutions globales ont été retenues et ont été directement évaluées à l’aide des critères du cahier des charges. De ces solutions, une s’est imposée comme étant supérieure aux autres. Cette solution est le concept 3. Le concept 3 respecte tous les besoins du client et il est avantageux au niveau des coûts, de la dimension physique et de la consommation électrique. Il atteint aussi les critères de sécurité et de régularité. De plus, il fournit toutes les données demandées par le client, c’està-dire les données spatiotemporelles de tous les véhicules immatriculés ainsi que les données de GES. Diverses options pourraient être envisagées pour optimiser en terme de coûts l’ensemble du projet. Par exemple, il pourrait être envisagé de prendre un échantillon plus restreint de la population et ainsi avoir les données statistiquement. Cela impliquerait des coûts réduits pour le stockage de données et minimiserait le nombre de prototypes à installer sur les véhicules. De plus, il sera probablement possible d’avoir des contrats à rabais avec les différents fournisseurs de composantes et les fournisseurs de réseaux de télécommunications. Une autre facette intéressante du projet est l’élément de traçage spatiotemporel des véhicules au Québec. Plusieurs applications intéressantes pourraient être développées, par exemple, le traçage des véhicules volés ou recherchés ou bien le développement de statistiques de la concentration des véhicules dans les différentes régions du Québec. 54 CHAPITRE 7. CONCEPT RETENU Tableau 7.2 – Comparaison des spécifications de la solution retenue avec les besoins du client Besoins du client Véhicule Affichage des GES au conducteur Dimensions critiques Consommation critique Conditions climatiques québécoises Transmission Systèmes opérationnels le 1er janvier 2008 Éviter les engorgements Éviter la perte de données Serveur Avoir les trames GPRMC et les GES émis pour chaque kilomètre par immatriculation Conserver les données sur 2 ans Client Assurer la protection des renseignements personnels Fournir le coût d’un prototype unique pour un véhicule Fournir le coût d’achat du serveur Fournir les coûts d’ôpération Spécifications du concept retenu Écran LCD 48 caractère Le prototype fait 683,79 cm3 Environ 4,74 W Seule une composante ne peut pas dépasser 60°C Le système de télécommunication est opérationnel à la date spécifiée Solution logicielle La technologie de stockage et la couverture réseau permet de ne pas perdre de données Émission à tous les kilomètres prévue par la solution logiciel de l’ordinateur embarquée Capacité de stockage de 25 To dépassant le minimum resquis de 23,6 To Solution logicielle 605,94 $ 43426,00 $ Variable Bibliographie [1] site officiel du centre national d’études spatiale (cnes),documentation sur galileo. http: //www.cnes.fr/web/860-galileo.php (dernière visite, 11 avril 2008) [2] Article Wikipedia sur le système satellite Beidou http://en.wikipedia.org/wiki/ Beidou_navigation_system (dernière visite, 11 avril 2008) [3] Article Wikipedia sur le système satellite GPS http://en.wikipedia.org/wiki/GPS (dernière visite, 11 avril 2008) [4] PDF en ligne de la fiche technique du CW46 de navsync. http://www.navsync.com/ docs/CW46_prod_brief_V1.pdf (dernière visite, 11 avril 2008) [5] PDF en ligne de la fiche technique du CW19 GPS sensor de navsync. http://www. navsync.com/docs/CW19-NAV_DS_Rev1.pdf (dernière visite, 11 avril 2008 ) [6] Fiche de spécifications techniques du senseur GPS 10x de http://www8.garmin.com/manuals/GarminMobile10forlaptops_PDAs_ TechnicalSpecifications.pdf (dernière visite, 11 avril 2008) Garmin. [7] Page descriptive du cable GPS BU-353 sur le site de Globalsat. http://www.globalsat. com.tw/eng/product_detail_00000044.htm (dernière visite, 11 avril 2008) [8] Page des spécifications du CMC26686CX333HR de RTD http://www.rtd.com/PC104/ CM/686/26686/CMC26686CX-333.htm (dernière visite, 11 avril 2008) [9] Fiche thechnique du Cv30 d’interscan sur le site du constructeur. http://www. interscan.fr/inf.php?id_s=125&id_p=457 (Dernière visite, 11 avril 2008) [10] Fiche technique en ligne du Embedded Planet EP405PC. http://www. embeddedplanet.com/pdf/spec_sheets/Data_Sheet_EP405PC.pdf (dernière visite, 11 avril 2008) [11] Page descriptive du TS-7300 sur un site spécialisé. http://www.embeddedarm.com/ products/board-detail.php?product=TS-7300 (dernière visite, 11 avril 2008) [12] Page desciptive du T45 LCD trip sur un site d’achat. http:// enmco.thomasnet.com/item/enm-counting-instruments-new-products/ t45-lcd-trip-odometer-hour-meter-counter/t45a4?&seo=110 (dernière visite, 11 avril 2008) [13] pages descriptive de l’afficheur MAX7219 de MAXIM sur le site du constructeur. http: //www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/1339 (derniere visite, 11 avril 2008) 55 BIBLIOGRAPHIE 56 [14] Page descriptive de l’afficheur tête haute HG-100 sur le site de NAVIGAGET. www.navigadget.com/index.php/2007/03/17/ hg-100-hud-gps-speed-meter-live-pics/ (dernière visite, 11 avril 2008) [15] Pages descriptive du TS-7300. http://www.embeddedarm.com/products/ board-detail.php?product=TS-7300 (dernière visite, 11 avril 2008) [16] Article Wikipedia traitant du système Iridium. http://en.wikipedia.org/wiki/ Iridium_%28satellite%29 (dernière visite, 12 avril 2008) [17] Article Wikipedia traitant du système GlobalStar. http://en.wikipedia.org/wiki/ Globalstar (dernière visite, 12 avril 2008) [18] Page principale du site officiel du système OrbComm. http://www.orbcomm.com/ (dernière visite, 12 avril 2008) [19] Article Wikipedia traitant de la technologie TDMA. http://en.wikipedia.org/wiki/ Time_division_multiple_access (dernière visite, 12 avril 2008) [20] Article Wikipedia traitant de la technologie CDMA. http://en.wikipedia.org/wiki/ CDMA (dernière visite, 12 avril 2008) [21] Article Wikipedia traitant de la technologie FDMA. http://en.wikipedia.org/wiki/ FDMA (dernière visite, 12 avril 2008) [22] Article Wikipedia traitant du standard de télécommunication CDMA2000. http://en. wikipedia.org/wiki/IS-2000 (dernière visite, 12 avril 2008) [23] Article Wikipedia traitant du standard de télécommunication IS-136. http://en. wikipedia.org/wiki/IS-136 (dernière visite, 12 avril 2008) [24] Article Wikipedia traitant du Wi-Fi. http://fr.wikipedia.org/wiki/Wi-fi (dernière visite, 12 avril 2008) [25] Article Wikipedia traitant du Bluetooth. http://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth (dernière visite, 12 avril 2008) [26] Article Wikipedia traitant du système GPRS. http://fr.wikipedia.org/wiki/ General_Packet_Radio_Service (dernière visite, 12 avril 2008) [27] Article Wikipedia traitant du système D-Star. http://en.wikipedia.org/wiki/ D-Star (dernière visite, 12 avril 2008) [28] Article Wikipedia traitant de la radioamateur. http://fr.wikipedia.org/wiki/ Radioamateur (dernière visite, 12 avril 2008) [29] Page descriptive du AirCad595U sur le site du fabriquant. http://www. sierrawireless.com/product/ac595U_specifications.aspx (dernier visite, 11 avril 2008) [30] PDF de la fiche technique du AirLink PinPoint CDMA 1x en ligne. http://www. sierrawireless.com/resources/product/AirLink/AirlinkPinPoint_CDMA_1X.pdf (dernière visite, 11 avril 2008) BIBLIOGRAPHIE 57 [31] Page descriptive du 9601 SBD d’un marchand en ligne. http://www. allroadcommunications.com/shortburst/sbdproduct9601.aspx (dernière visite, 11 avril 2008) [32] PDF de la fiche technique du 9601 SBD en ligne. http://www.vizada.com/misc/ filePush.php?id=708&name=IRI_9601SBD_DataSheet_270907.pdf (dernière visite, 11 avril 2008) [33] Page descriptive du S7800 midrange de hp sur le site du constructeur. http:// h71028.www7.hp.com/NonStopComputing/cache/255746-0-0-75-135.html (dernière visite, 11 avril 2008) [34] Page descriptive en ligne du PowerVault MD3000 sur le site de DEll http://www1.ca.dell.com/content/products/productdetails.aspx/pvaul_ md3000?c=ca&cs=calpoqc1&l=fr&s=lpoqc (dernière visite, 11 avril 2008) [35] Page descriptive en ligne du PowerEdge 6800 de Dell sur le site de DEll. http://www1.ca.dell.com/content/products/productdetails.aspx/pedge_ 6800?c=ca&cs=calpoqc1&l=fr&s=lpoqc (dernière visite, 11 avril 2008) [36] Page de spécification de la couverture du réseau Telus. http://www.telusmobilite. com/qc/coverage/pcs_home.shtml (dernière visite, 11 avril 2008) [37] Page de spécification de la couverture du réseau Iridium. http://www. remotesatellite.com/iridium_coverage_map.php dernière visite, 11 avril 2008) Annexe A Liste des sigles et des acronymes °C $ CAD $ USD A AMD ARM bit Car. CDMA Cm DB9 dBm dBw DC Écono. Envir. EVDO FDMA g GLONASS Go GES GHz GPS GSM GPRS Degrés Celsius Dollars canadiens Dollars américains Ampère Advanced Micro Devices Advanced RISC Machines Binary digit Caractères Code Division Multiple Access Centimètre D-subminiature Décibel-mètres Décibel-watts Direct current Économique Environnement Evolution Data Optimized Frequency-division multiple access Grammes GLObal’naya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema GigaOctet Gaz a Effet de Serres Gigahertz Global Positioning System Global System for Mobile Communications General Packet Radio Service Suite à la page suivante... 58 ANNEXE A. LISTE DES SIGLES ET DES ACRONYMES GPRMC HP IDE kbit/s kg Km LCD LED m mA Mbit/s MHz mm Mo NMEA PCI Phys. RS232 RS485 RTD SAS SATA SD SVGA TCP/IP TDMA Tempo. To TTL USB V VGA W WI-FI WPA Liste des sigles et des acronymes (suite) GPS Recommended Minimum Sentence C Hewlett-Packard Integrated Drive Electronics kilobits par secondes kilogrammes kilomètre Liquid cristal display Light-Emitting Diode Mètres Milliampères Mégabits par secondes Mégahertz Millimètres MegaOctet National Marine Electronics Association Peripheral Component Interconnect Physique Recommended Standard 232 Recommended Standard 485 Resistance temperature detector Serial Attached Small Computer System Interface Serial Advanced Technology Attachment Secure Digital Super Video Graphics Array Transmission Control Protocol/Internet Protocol Time division multiple access Temporelle TeraOctet Transistor–Transistor Logic Universal Serial Bus Volume, Volts Video Graphics Array Watts Wireless Fidelity Wi-Fi Protected Access 59