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5 Types de capteurs connectés vraiment utiles dans l’industrie

Voici cinq types de capteurs très utiles dans des environnements industriels. Associé à un module radio, ces capteurs connectés sont essentiels pour collecter les informations nécessaires à une bonne transformation numérique d’une activité.

L’Internet des Objets, c’est toute une histoire de capteurs, qu’ils soient connectés ou non. Ces capteurs permettent la collecte des données si importante pour créer de la valeur inhérente au Big Data. Si un dispositif de mesure connecté n’est pas fiable, n’est pas précis ou n’est pas constant, alors les données recueillies n’ont que peu de valeur. Mais avant d’installer de tels produits connectés, il convient de se demander quels sont les capteurs connectés les plus utilisés et les plus intéressants pour les entreprises. Voici les cinq types de capteurs les plus pertinents à connecter.

Comment choisir ses capteurs connectés ?

Les capteurs connectés ne coûtent pas cher. Les tarifs varient entre 50 centimes d’euros et plusieurs dizaines d’euros. Cette variation peut indiquer une différence des matériaux de fabrication. Ainsi, il faut vérifier la résistance électrique du capteur exprimé en Ohm et le voltage suivant à quel dispositif connecté on veut le raccorder. Il faut ensuite, suivant les besoins de l’entreprise, vérifier la qualité de fabrication. C’est principalement la qualité des connecteurs (Or, platine, Nickel,…), la résistance à des variables de températures et l’étendu des signaux captés (par exemple des vibrations ou des sons) qu’il faudra prendre en compte. La meilleure des pratiques est de procéder à des protocoles de tests étendus avant de se procurer des capteurs connectés à large échelle. Enfin, la consommation énergétique joue beaucoup sur ce choix. On peut décider de diminuer la précision afin de bénéficier d’une meilleure autonomie sur un couple capteur – objet connecté.

Capteurs de température

Après avoir contacté la plateforme d’e-commerce Reichelt Elektronic qui nous a gentiment envoyé sa liste des capteurs connectés les plus vendus, nous nous sommes rapidement rendu compte de l’importance de la miniaturisation de thermomètres spécialisés. Sur le classement des 10 premiers capteurs connectés les plus vendus par Reichelt, neuf d’entre eux sont des capteurs de température.

Les amateurs de bidouille penseront en premier lieu à la conception d’une station météo connectée, mais les caractéristiques des capteurs référencés par Reichelt prouvent que les usages sont bien plus diversifiés que l’on pense. Il suffit d’observer les températures prises en compte pour comprendre l’étendu des possibilités. Certains d’entre eux peuvent supporter des environnements entre -55 degrés Celsius et 150 degrés Celsius. Le deuxième dispositif le plus vendu chez Reichelt supporte même des températures comprises entre -40 degrés et 300 degrés Celsius. Une fois associés à une carte de développement type Raspberry Pi, ces capteurs connectés permettent de recueillir les variables de moteurs, de chambres frigorifiques, de l’environnement dans des bâtiments, dans des silos à grains, etc. Les secteurs impactés sont nombreux : agro-alimentaire, pétrochimie, pharmacie, médicale, environnement, métallurgie, énergie, BTP, et bien d’autres.

Accéléromètres et ses variantes

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Si les capteurs connectés de température rencontrent un gros succès chez Reichelt Elektronic, chez Avnet Silica, le tableau des meilleures ventes, les choses sont différentes. Il faut dire que cet acteur s’adresse plus particulièrement aux professionnels de l’industrie.

La responsable communication de l’entreprise nous a transmis la liste des capteurs connectés les plus recherchés par ses clients. Le premier de ce document est “de loin” l’accéléromètre, suivi par ses variantes qui combinent accéléromètre et gyroscope. Ce succès s’explique aisément par les nombreuses possibilités offertes qui, une fois connectées, sont de véritables mines d’informations. En effet, un accéléromètre possède des caractéristiques propres. Il va mesurer l’accélération en force g, c’est-à-dire le rapport de la masse et de la vitesse dans l’espace. La mesure sera d’autant plus précise suivant le nombre d’axes (1 à 3, jusqu’à 9 une fois couplé à un gyroscope), sa sensibilité transverse (mesure de différences d’alignement), sa qualité de construction et la présence d’électronique embarquée.

Les capteurs connectés de ce type permettent de mesurer la vitesse d’un objet, sa position dans l’espace, les vibrations, les frictions, les ondes de surface, les chocs, etc.

Ainsi, les industriels utilisent les accéléromètres pour mesurer les vibrations des moteurs connectés. En ajoutant des algorithmes de maintenance prédictive, les entreprises sont capables de déterminer l’arrivée d’une panne avant qu’elle ne se produise. Ce type de capteurs connectés est particulièrement répandu dans des smartphones, des montres connectées ou encore des balises GPS. C’est l’association d’un accéléromètre et d’un gyroscope qui vont permettre de localiser l’objet et sa direction plus précisément. Les applications sont principalement liées aux mondes du transport et de la supply chain.

Autre utilité, la mesure d’ondes de surface permet à un accéléromètre de tester la qualité de fabrication de produits. Les concepteurs d’objets connectés pour les seniors vont utiliser ces capteurs connectés pour détecter les chutes des personnes en les plaçant dans des chaussures ou des cannes.

Capteurs de pression

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Parmi les capteurs les plus vendus par Avnet Silica, les capteurs de pression arrivent en deuxième position après les accéléromètres. Comme l’appellation l’indique, ces capteurs servent à mesurer la pression en bar ou en Pascal. La première unité de mesure est utilisée dans l’industrie, l’océanographie et la plongée, tandis que la seconde est une unité inscrite au Système international d’unité qui sert principalement en météorologie (hectopascal). La pression peut être atmosphérique, acoustique, absolue, différentielle, relative, totale, différentielle, statique, dynamique ou hystrostatique. Bref, il existe plusieurs manières de l’observer suivant le milieu et suivant les applications : mesure du débit, mesure de la pression sous marine, résistance des matériaux, mesure du vide, etc.

Et justement les cas d’usage ne manquent pas. Dans le secteur de l’énergie, la mesure du débit permet de repérer des fuites de gaz, d’eau ou de n’importe quel autre liquide. Les capteurs connectés de pression sont aussi utilisés dans un cadre médical afin de surveiller les équipements d’anesthésies ou les machines respiratoires, par exemple.

Des applications grand public voient également le jour à l’instar de Nonda, un système de surveillance connecté de la pression des pneus capable de détecter les crevaisons ou les dysfonctionnements. La startup Feetme conçoit des semelles connectées équipées de 70 capteurs de pression. Ils permettent de mesurer la pression plantaire et d’injecter les données dans un logiciel d’analyse.

Attention, avant d’utiliser un de ces dispositifs, il faudra s’équiper de convertisseurs de signaux analogiques en numériques. Il faut également prendre en compte la température du lieu d’utilisation qui peut avoir un impact sur la précision de ces appareils.

Capteurs de proximité

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Là encore, il existe plusieurs méthodes pour détecter la présence d’un objet ou d’une personne. Deux techniques sont principalement utilisés. La première, plus rare, consiste à utiliser une caméra associée à un algorithme de computer vision. La seconde, majoritairement employée, consiste à mettre en place des capteurs inductifs ou capacitifs qui mesurent la variation de champ magnétique, électrique ou des capteurs infrarouges. Il existe des capteurs laser ou à ultrason.

Ces capteurs inductifs moins cher même une fois connectés permettent de détecter un objet ou un humain à une distance d’environ 30 centimètres. Un capteur infrarouge permet lui d’atteindre une distance comprise entre 1 et 5,50 mètres.

Là encore, de nombreux paramètres sont à prendre en compte : distance, épaisseur des objets à détecter, matériaux des objets, temps de réaction de la détection, etc.

Avec des capteurs inductifs, les cas d’usage sont principalement industriels. Détection de métaux dans des produits alimentaires, bon positionnement d’un produit/d’un matériel, ouverture de portes, voici quelques-unes des possibilités. Avec le capteur de proximité infrarouge, les cas d’usage sont sensiblement les mêmes. On peut également détecter la présence des humains.

Ces capteurs connectés sont utilisés par les concepteurs de robots, d’alarmes, de caméras de surveillance, de système domotique connecté, d’éclairage connecté et bien d’autres domaines.

Capteurs d’humidité

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Mesurer l’humidité est essentiel dans un monde où l’électronique prend place dans de nombreux produits. C’est aussi utile dans des domaines comme l’agriculture, l’agro-alimentaire, en météorologie, en milieu industriel. Les particuliers les utiliseront pour mesure le taux d’humidité dans une pièce ou dans une petite serre. Connecter un tel type capteur permet de recevoir en temps réel des alertes et d’obtenir une courbe de l’évolution de cette donnée.

Comme pour les autres capteurs connectés, il y a différents types de prise de mesure, ici elles sont au nombre de sept. Chacune d’entre elles est plus ou moins précise. Suivant leurs capacités, elles peuvent être utilisées dans certains environnements. Au-delà de ces aspects particulièrement techniques, il faut surtout prendre en compte la plage de mesure. Certains capteurs connectés d’humidité captent entre 0 % et 100 % d’humidité, tandis que d’autres se limitent à une plage comprise entre 20 % et 90 %.

Cahier des tendances « RETAIL CONNECTE »

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