Équipe 02 - Université Laval

Transcription

Équipe 02 - Université Laval
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 . . . .
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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 . . . . . . . . . . . . . .
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10
10
10
10
10
11
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i
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ii
TABLE DES MATIÈRES
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11
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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 . . . . . . . . . . .
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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 . . . . .
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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 . . . . . .
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Capacité de stockage . .
Coût . . . . . . . . . . .
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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 . . .
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A Liste des sigles et des acronymes
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46
47
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47
47
47
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48
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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
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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
. . . . . . . .
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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
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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
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