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Suivre les animaux marins grâce à l’IoT : un défi technique

Dans cet article, nous explorons plusieurs technologies pour suivre les animaux marins et analyser leurs données grâce à l’IoT.

Le réchauffement climatique et l’activité humaine jouent énormément sur la faune. Certaines espèces sont directement menacées et disparaissent à grande vitesse. Sur terre, IBM, Cisco et Sigfox s’évertuent à protéger les rhinocéros.

Préserver les espèces grâce à l’IoT

Par exemple, IBM utilise sa plateforme et des capteurs LoRaWAN pour suivre les mouvements des zèbres d’une réserve. Quand ceux-ci s’enfuient, un groupe de braconniers est peut-être en train de s’en prendre aux bêtes à cornes.

Cisco, lui emploie une technologie de réseau pour repérer les téléphones. Si un appareil inconnu fait son apparition, le système envoie une alerte aux responsables de la réserve. Ils peuvent aller vérifier l’identité de l’individu présent dans le lieu à surveiller.

Si ces entreprises et les chercheurs déploient des technologies complexes pour protéger les espèces terrestres, suivre des animaux marins s’avère plus compliqué.

Pour certains d’entre eux, les initiateurs des projets profitent de leur retour sur le sable. C’est le cas de Paso Pasifico, une ONG qui a mis au point la solution InvestEGGator. Celle-ci place des capteurs GPS dans de faux oeufs de tortues afin de tracer les voleurs.

Suivre les animaux marins : des contraintes techniques fortes

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Seulement, connaître les mouvements des animaux marins demande davantage d’ingénierie. Premier point important, l’enveloppe du capteur doit être parfaitement étanche. Le boîtier est susceptible de rester de long mois submergé. Il faut donc dépasser les normes d’étanchéité classique et viser au minimum IPX8. Les dispositifs peuvent ainsi être plongés à plus d’un mètre de profondeur pendant au moins 1 heure.

Cela demande également de se poser la question de la taille de l’appareil. Si les technologies actuelles de conceptions de capteurs permettent de miniaturiser les composants, les chercheurs veulent pouvoir analyser un grand nombre de variables. L’on doit donc réunir plusieurs fonctions comme le suivi GPS, la mesure de températures, du rythme cardiaque, de la pression, des signatures magnétiques, de l’accélération, etc.

Évidemment, ces boîtiers multi-capteurs équipent des animaux marins de taille moyenne à grande, comme des phoques, des dauphins ou des baleines.

Encore faut-il régler les problématiques de télécommunication subaquatique. En effet, les réseaux comme LoRa et Sigfox ne fonctionnent pas correctement sous l’eau.

Les relais acoustiques, les meilleures substituts aux réseaux IoT sous l’eau

animaux marins phoque

Plusieurs solutions existent. Dans le cas du suivi de migration, la société Vemco propose d’émetteur-récepteur acoustique mobile fonctionnant avec les ondes 69 kHz et 180 kHz. L’entreprise a vendu plus de 20 000 équipements qui supportent cette technologie à ultrasons. Les traceurs de taille réduite permettent de facilement savoir où se trouvent les êtres vivants partout où ils vont. Le constructeur dote ces balises du Bluetooth afin de partager les données entre les capteurs quand les animaux marins se croisent.

Pour les poissons les plus petits, Vemco propose un système d’émetteurs qui interagissent avec des antennes triangularisées afin de les détecter.

Dans une approche plus classique, certains chercheurs veulent installer des relais acoustiques. L’ porte un boîtier utilisant ces ondes. Il se connecte à des récepteurs placés sur des bouées, qui, elles, transmettent les données par le biais d’un réseau satellitaire.

En revanche, dans les deux cas, cela demande de disposer d’un grand nombre de relais acoustiques. Cela limite généralement le périmètre de la recherche si l’on veut suivre des animaux marins sur des centaines,voire des milliers de kilomètres.

Deux autres techniques présentées par IoT For All semblent intéressantes. La première repose sur des capteurs détachables capables de transmettre les informations par satellite. Après avoir capturé un poisson ou un mammifère, on lui place la balise qui se remontera à la surface au bout d’un temps. Elle enverra les données et indiquera potentiellement sa position afin de la récupérer. Une telle approche diminue la souffrance des animaux puisqu’il n’y a pas à le capturer une seconde fois.

Géolocaliser les animaux marins grâce à la lumière

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La seconde technique semble idéale pour suivre des bancs de poissons et des groupes de mammifères. La géolocalisation utilisant la lumière se base sur un capteur placé sur un individu. Celui-ci va mesurer l’éclairage et la température afin de déduire la position. Le dispositif pèse à peine 0,3 gramme et sa batterie tient 6 mois à 5 ans.

Malheureusement, le suivi GPS n’est disponible qu’à la surface de l’eau. Il s’avère compliquer de suivre les animaux marins dans leur plongée, même avec la géolocalisation basée sur la lumière. Les nuages, la topographie, les algues peuvent gêner la mesure de position.

Conscients de cette problématique, des chercheurs se penchent sur les capacités de la lumière polarisée. Dans un article publié sur ScienceAdvances en 2018, les scientifiques décrivent une méthode inspirée des animaux marins. Avec des capteurs qui transmettent les rayons du soleil dans l’eau, l’on pourrait déterminer la position d’un objet. La crevette utiliserait le même système afin de savoir où elle se trouve.

Après plusieurs expérimentations, les auteurs estiment qu’une telle technique permettrait d’obtenir une précision de 6 mètres pour chaque kilomètre parcouru. Grand avantage, le capteur n’aurait pas besoin de refaire surface. Par ailleurs, ils font l’hypothèse que ce système pourrait fonctionner jusqu’à 200 mètres de profondeur. Ce serait une avancée considérable pour la science et le géobalisage sous-marin.

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