Collaboration entre les robots intelligents et les objets connectés, opportunités et défis

L’émergence des objets connectés à travers le monde ouvre de nouveaux horizons pour les robots mobiles intelligents, nous essayons dans ce travail de modéliser une macro architecture qui étend les capacités des robots : d’un côté à travers la communication avec leur environnement extérieur, en adoptant les paradigmes Multi-agents et Internet of Things (IoT) ; d’un autre côté en développant une Intelligence artificielle (IA) distribuée collaborative par le biais du paradigme Clou

NOUVELLE APPROCHE DE COMMUNICATION SÉCURISÉE DES OBJETS CONNECTÉS BASÉE SUR LE PROTOCOLE MQTT

L’internet des Objets « Internet of Things : IoT» est l'interconnexion des objets du monde physique via le réseau internet en se basant sur les techniques et protocoles de communication existants. L’utilisation accélérée et massive de ce type du réseau dans une multitude de domaine, allons de grands applications industrielles jusqu’aux petites utilisations quotidiennes, soulève des nouvelles problématiques sérieuses relatives au sujet de la sécurité. En effet, des rapports récents sur la cybernétique ont mis en évidence la vulnérabilité des réseaux d’objets [1], les risques ne cessent d’accroitre d’une façon exponentielle surtout avec le déploiement des réseaux intelligents. Ces objets distribués en réseau internet vont créer des millions de nouvelles tentatives d’attaques, ainsi des dangers considérables sur l’intégrité des données. Pour éviter les conséquences désastreuses, la sécurité doit être intégrée afin de vérifier un ensemble de critères, à savoir : la résistance aux attaques, l'authenticité des données, le contrôle d'accès et d’assurer la vie privée des d'utilisateurs [2]. Vu les capacités limitées des objets internet en CPU, mémoire, bonde passante et énergie, une nouvelle vague des protocoles et architectures ont été créés et/ou reconçues pour combler les besoins spécifiques en qualité de service pour ce type de réseau, parmi ces protocoles nous pouvons cité Message Queue Telemetry Transport (MQTT). C’est un protocole open source crée par IBM qui utilise le pattern Publish/Subscribe et se servie d'une petite bande passante. Dans ce travail, nous proposons une nouvelle approche de communication sécurisée basée sur le protocole MQTT. En effet dans un réseau non sécurisé (internet), nous utilisons les techniques et les algorithmes standard de la cryptographie notamment la signature numérique, les fonctions de hachage et l’algorithme RSA, afin de sécurisé la communication et l’échange des données dans un réseau de capteur

Contribution à la commande numérique robuste d'un actionneur électromécanique

Not availableLa commande des actionneurs électromécaniques occupe un des plus importants secteurs en automatisation des processus industriels. Face à l'imperfection des modèles utilisés (paramètres incertains, temporellement variables...), une validation expérimentale des approches envisagées se révèle indispensable. À partir d'un processus précédemment élaboré, une architecture de commande conviviale (matérielle et logicielle) a été réalisée, pérennisant ainsi l'utilisation du banc d'essais. Les trois premières parties de ce mémoire sont d'ailleurs consacrées à des rappels inhérents à l'étude de cette classe de systèmes, à la description des caractéristiques constructives du processus à notre disposition, ainsi qu'à une présentation de l'architecture de commande du banc d'essais et un guide utilisateur. Suite à ce travail, une comparaison expérimentale de régulateurs réputés robustes permet de confronter deux grandes familles de correcteurs. Aux correcteurs de type linéaire quadratique (LQG, LQG/LTR, LQG/LTR avec pondérations fréquentielles), sont opposés des correcteurs de type adaptatif passif fonctionnant en modes glissants (avec commutations au niveau de l'organe de puissance, ou des gains de contre-réaction). Les trois dernières parties du présent mémoire traitent ainsi de rappels sur les notions relatives à la commande robuste, de la description des commandes utilisées et de l'étude circonstanciée des résultats expérimentaux obtenu

Diagnosis on the DFLG of Wind Energy

International audienceUsing a polynomial approximation, this paper presents a procedure to deduce unmeasured variables for linear dynamic systems. The technique can be extended also to identify and estimate gross errors. Finally, this method is applied to the Doubly Fed Induction Generator (D.F.I.G) of a wind turbine. Imprecision on instruments used to obtain experimental data, can lead to poor decisions that will affect many parts of the process. The procedure of data reconciliation can reduce the impact caused by measurements errors on the performance of the process using redundant measured variables. The problem of data reconciliation in dynamic processes received attention only recently, although it was first tackled using an extended Kalman filter by Stanley and Mah; Darouach and Zasadzinski proposed a recursive technique to solve the constrained least squares optimization problem. Kao, Tamhane and Mah studied the effect of serially correlated data on gross error detection ; Rollins and Devanathan improved on the estimation accuracy using a maximum likelihood function. Other methods have been presented for dynamic data reconciliation : Ramamurthi, Sistu and Bequette proposed a technique based on a successively linearized horizon ; Karjala and Himmelblau rely on neural networks and Albuquerque and Biegler on a discretization of the system using Runge Kutta methods. Bagajewicz and Jiang proposed an integral method for dynamic data reconciliation based on a polynomial representation. The method presented in a previous papers, is extended to allow data validation in the unmeasured variables case. The application is chosen in an interesting domain: the development of renewable energy

Diagnosis of the DFIG of wind energy

National audienc

Intérêt d'une approche informationnelle dans l'estimation fiabiliste quantitative de fonction dédiée sécurité.

National audienceCe papier présente une approche originale de modélisation basée sur l'utilisation des flux d'informations. Cette approche a pour principal intérêt de distinguer clairement l'apparition de défauts sur les ressources matérielles du système, de leurs possibilités d'activation et de leurs effets. Elle s'applique aussi bien aux systèmes cohérents et non cohérents, au sens de leur fonction de structure [1]. Nous y soulignons l'importance des notions temporelles pour les fonctions électroniques et programmés de sûreté, en termes d'ordre de traitement et de contraintes de partage de ressources (matérielles et informationnelles). Cette modélisation aboutit à une estimation des probabilités moyennes de défaillance sous demande et de déclenchement intempestif de la fonction de sûreté étudiée. Son utilisation peut aussi s'étendre à d'autres critères, fonction des probabilités instantanées de défaillance. Sa comparaison avec une méthode classique (diagramme de fiabilité/ chaînes markoviennes) montre des différences de résultats intéressantes. La méthode proposée apporte donc une avancée certaine dans l'estimation précise de critères de sûreté. Elle ouvre, en outre, la voie à des études plus fines de sensibilité qui pourront orienter plus efficacement les exigences de fiabilité sur les équipements les plus critiques et permettront d'associer à ces estimations un intervalle de confiance

Instrumentation design of n-linear sensor network

International audienc

Diagnosis on the DFLG of Wind Energy

International audienceUsing a polynomial approximation, this paper presents a procedure to deduce unmeasured variables for linear dynamic systems. The technique can be extended also to identify and estimate gross errors. Finally, this method is applied to the Doubly Fed Induction Generator (D.F.I.G) of a wind turbine. Imprecision on instruments used to obtain experimental data, can lead to poor decisions that will affect many parts of the process. The procedure of data reconciliation can reduce the impact caused by measurements errors on the performance of the process using redundant measured variables. The problem of data reconciliation in dynamic processes received attention only recently, although it was first tackled using an extended Kalman filter by Stanley and Mah; Darouach and Zasadzinski proposed a recursive technique to solve the constrained least squares optimization problem. Kao, Tamhane and Mah studied the effect of serially correlated data on gross error detection ; Rollins and Devanathan improved on the estimation accuracy using a maximum likelihood function. Other methods have been presented for dynamic data reconciliation : Ramamurthi, Sistu and Bequette proposed a technique based on a successively linearized horizon ; Karjala and Himmelblau rely on neural networks and Albuquerque and Biegler on a discretization of the system using Runge Kutta methods. Bagajewicz and Jiang proposed an integral method for dynamic data reconciliation based on a polynomial representation. The method presented in a previous papers, is extended to allow data validation in the unmeasured variables case. The application is chosen in an interesting domain: the development of renewable energy

First-principles simplified modelling of glass furnaces combustion chambers

International audienceTo control glass furnaces, advanced techniques like Model-Predictive Control are implemented in tools that allow a multi-objective optimisation of the system operation. In this model-based application, computation time is limited and rapid models are required. The first-principles modelling approach is showing interesting perspectives in comparison to usual black-box models, provided sufficient simplifications are made to lower the computational demand. In this paper, the choice of the modeling approach is discussed and a rapid model of the combustion chamber is presente

Modélisation des paramètres fiabilistes des systèmes de signalisation d’une infrastructure ferroviaire par réseaux de Petri colorés

National audienceIn this article, the authors wish to demonstrate the potential of certain classes of Petri nets for their abilities to model complex dynamic systems and large such as railway signaling systems. These models will be used in particular to assess the parameters of the dependability for dynamic reliability for maintenance optimization by reliability and operational availability; security is not addressed here. The construction of a model of large system is often tedious because long and error, a method of automatic model generation by using a meta-model and an algebraic formalism will be presented. This ensures consistency of formal proof and preservation of properties throughout the modeling process. Systemic elements were modeled features to both technological and organizational measures, taking into account the complex needs and requirements of a railway company such as operations management, design, signage, maintenance; they have the means and often independent and decoupled methods. The methodology presented in this paper attempts to propose a system based on inter -disciplinary engineering solution , based on the Model Driven allowing the automatic generation of large models by composition Engineering, for verification / validation and formal proof of the reliability and operational dynamics of a system of complex and heterogeneous system , in order to obtain relevant policy indicators.Dans cet article, les auteurs souhaitent démontrer les possibilités de certaines classes de réseaux de Petri quant à leurs facultés à modéliser des systèmes dynamiques complexes et de grande taille tels que les systèmes de signalisation ferroviaire.Ces modèles seront utilisés notamment afin d’évaluer les paramètres de la sûreté de fonctionnement pour la fiabilité dynamique, pour l’optimisation de la maintenance par la fiabilité (OMF), ainsi que la disponibilité opérationnelle ; la sécurité n’étant pas abordé ici.La construction d’un modèle de système de grande taille étant fastidieuse car souvent long et source d’erreurs, une méthode de génération automatique du modèle à l’aide d’un méta-modèle et d’un formalisme algébrique sera également présentée. Ceci permet d’assurer une cohérence de preuve formelle et de préservation des propriétés tout au long du processus de modélisation. Les éléments systémiques modélisés ont traits à la fois aux mesures technologiques et organisationnelles, prenant en compte les besoins et exigences complexes d’un gestionnaire d’infrastructure ferroviaire tel que la gestion de l’exploitation, la conception, la signalisation, la maintenance; ceux-ci ayant des moyens et méthodes bien souvent indépendants et découplés.La méthodologie présentée dans cet article tente de proposer une solution à ces problématiques inter-métiers basée sur l’Ingénierie Système, s’appuyant sur l’Ingénierie Dirigée par les Modèles permettant la génération automatique de modèles de grande taille par composition, en vue de la vérification/validation et la preuve formelle de la fiabilité dynamique et opérationnelle d’un système des système complexes et hétérogènes, afin d’obtenir des indicateurs décisionnels pertinents