« Vers des capteurs autonomes au niveau énergétique »

Techniques de l’ingénieur : Qu’est-ce qui caractéristique un système embarqué critiques ?

Olivier Sentieys : Il y a beaucoup de définitions différentes en ce qui concerne les systèmes embarqués. En ce qui concerne les systèmes critiques, ce sont des gros contrôleurs qui vont prendre des décisions en fonction d’événements, ce que l’on appelle des systèmes réactifs. Cela exige une contrainte extrêmement forte sur les résultats d’exécution.IRISA

Et les systèmes embarqués non critiques ?

On a pas de contrainte aussi forte en ce qui concerne la réactivité et la sûreté du système pour les systèmes embarqués non critiques. On va plutôt avoir des contraintes en termes de performances, de consommation d’énergie par exemple. Ainsi, on peut s’appuyer sur des plates-formes plus compliquées. Maintenant, dans un smart phone, on a une puces presque pour chaque application (radio, internet, encodage vidéo, carte graphique). On utilise beaucoup de logiciels sous des contraintes d’énergie fortes.

Quelles sont les contraintes au niveau de la consommation d’énergie ?

Les puces ont tendance à consommer de l’énergie quand elles fonctionnent, mais elles en consomment également lorsqu’elles ne sont pas en activité, par déperdition des transistors. La minimisation de l’activité dans le circuit, la répartition de l’activité dans le circuit, doivent être contrôlés. On s’appuie de plus en plus sur des puces qui ont plusieurs coeurs de processeurs pour économiser de l’énergie. On va avoir plusieurs processeurs dans une même puce électronique, on va donc avoir une complexité de fonctionnement accrue, avec des contraintes supplémentaires en termes d’énergie. La recherche va en tout cas dans le sens d’une puissance de calcul de plus en plus grande avec une consommation énergétique de plus en plus faible. On travaille aussi sur des capteurs consommant tellement peu d’énergie qu’ils pourraient être autonome au niveau énergétique. Il y a déjà des débouchés commerciaux au niveau de la domotique. En ce qui nous concerne, nous voulons travailler avec des capteurs consommant encore moins d’énergie.

Existe t-il d’autres pistes pour réaliser des économies d’énergie ?

Par exemple, quand on allume son ordinateur, on va utiliser une énergie relativement importante pour des actions souvent basiques (regarder ses mails, écrire un document…). Au final, le gaspillage d’énergie est colossal. Et l’exemple de l’ordinateur s’étend à beaucoup d’autres objets du quotidien (tout ce qui est jeux vidéos par exemples). Actuellement, même si les puces et les systèmes intègrent de le gestion de l’énergie,celle ci n’est pas assez intelligente pour n’utiliser que les quelques millivolts nécessaires pour certaines applications. La solution à ce genre de problèmes c’est d’avoir au sein du processeur plusieurs systèmes qui vont s’éteindre et s’allumer en fonction de ce que l’on a à faire.

Quels sont les freins à cette recherche de puissances de calculs toujours plus importants ?

Avec les nouvelles technologies, on est de moins en moins sûr que les puces ne tombent pas en panne. Si on prend une voiture, il y a des calculateurs partout. S’il tombe en panne, on ne peut plus régler le rétroviseur, il faut le changer. On va donc vers ce qu’on appelle la reconfiguration, c’est à dire avoir plus de calculateurs, qui pourraient accomplir plus de fonction. Ceci permettrait de reconfigurer le système, et limiter les réparations. Les industriels regardent ça de plus en plus. Les applications intelligentes permettant la réduction de la consommation d’énergie sont nombreuses (les smart grid). Dans cette optique il serait vraiment intéressant de travailler avec des capteurs autonomes au niveau énergétique.

Diagnostic filaire : détection, localisation et caractérisation de défauts dans des réseaux filaires complexes

Les câbles électriques sont vecteurs de l’alimentation et de l’information pour les systèmes communicants. Ils sont soumis aux mêmes contraintes et peuvent aussi être affectés par des défauts (court-circuit, rupture, corrosion et usure, etc.). En cas de panne du système, il peut être intéressant de vérifier l’état physique du réseau d’interconnexion filaire avant de changer de coûteux appareils.

Des systèmes de diagnostic filaire permettraient d’énormes gains de temps et d’argent dans de nombreux domaines tels les transports, l’énergie, le bâtiment et les infrastructures, les télécommunications.

Ecrit par Fabrice Auzanneau, l’article « Diagnostic filaire : détection, localisation et caractérisation de défauts dans des réseaux filaires complexes » publié dans la collection Recherche et Innovation des Techniques de l’Ingénieur, vise à présenter un état de l’art des méthodes et outils pour le diagnostic des réseaux filaires de topologie complexe, leurs avantages, leurs performances mais aussi leurs limites.

En savoir plus

Pour lire l’intégralité de l’article « Diagnostic filaire : détection, localisation et caractérisation dans des réseaux filaires complexes » au format PDF, cliquez ici.
Auteur
Fabrice Auzanneau, Chef du laboratoire de fiabilisation des systèmes embarqués au CEA LIST.

La Compagnie du Vent mise sur les pratiques Agiles

Pour faire face à sa croissance et assurer une meilleure gestion de son environnement informatique en perpétuelle évolution, La Compagnie du Vent (groupe GDF/Suez), pionnier français de l’énergie éolienne, qui exploite en France 16 parcs éoliens d’une puissance totale de près de 192 MW, a choisi la mise en œuvre de pratiques Agiles avec l’aide du cabinet de conseil en gouvernance et architecture des Systèmes d’information Neoxia. Cette solution alternative innovante répond aux contraintes : temps, coût, qualité. Elle permet à l’équipe de développement informatique de s’organiser plus efficacement et de donner plus de visibilité sur son travail quotidien à son management. 

Pour mémoire, l’Agilité est une approche plus pragmatique que les méthodes traditionnelles et relève d’un travail de collaboration proactive impliquant toutes les forces vives de l’entreprise, des utilisateurs aux développeurs. Cette démarche nécessite la mise en place d’une équipe projet dédiée qui vise la satisfaction réelle du besoin du client et non les termes d’un contrat de développement.

L’objectif de la mission : mettre en place un processus innovant et industriel plus performant pour capitaliser sur le déploiement d’un procédé qui répond aux enjeux opérationnels et identifie les points de vigilance à solutionner. Pour La Compagnie du Vent, la mission de Neoxia s’est traduite par une sensibilisation des équipes sur Scrum et les pratiques Agiles, le coaching en interne pour permettre à l’équipe d’adapter son organisation à la démarche Scrum, l’appréhension des premières étapes de la démarche et le suivi dans l’adoption des bonnes pratiques. 

Depuis la mi-mai, date de démarrage de la mission, Neoxia a piloté l’évolution de ce projet avec une équipe spécifique constituée d’un « product owner« , et de deux développeurs – dont les premiers bénéfices se sont vite fait sentir. « Nous devions développer une application de prédiction de production de nos parcs éoliens. Déçus par une expérience au forfait, nous nous sommes tournés vers les démarches Agiles et Neoxia nous a aidés à les appréhender. Ces méthodes nous permettent d’être plus proches de nos clients et d’avoir une organisation plus fluide. Outre les bénéfices économiques, l’Agilité offre une maîtrise et une visibilité sur l’évolution des applications à mettre en place. Enfin, elle rassure nos utilisateurs qui voient le produit se construire selon leurs besoins », précise Grégoire de Jabrun, responsable du Service Informatique de La Compagnie du Vent. 

L’objectif de la mission est de fournir aux équipes de La Compagnie du Vent les moyens d’évoluer en autonomie selon une démarche évolutive permettant une montée en compétences dans la réalisation de l’application pilote. Ce processus industriel et opérationnel, plus performant, donne une vision immédiate, afin de s’adapter et de répondre aux problématiques techniques rencontrées au fur et à mesure de l’implémentation.

« Le principal enjeu de cette mission était de permettre à l’équipe de La Compagnie du Vent de démarrer le développement d’une application de prédiction de production des éoliennes au plus tôt. Après une phase d’analyse de l’organisation interne et de formation théorique, nous avons permis à l’équipe de se constituer et de s’organiser, et à chacun d’appréhender son nouveau rôle. Nous sommes ensuite très rapidement rentrés dans le vif du sujet, en mettant en œuvre les premières étapes de Scrum. Aujourd’hui, nous assurons un suivi pour permettre à l’équipe de ne pas dévier des bonnes pratiques », explique Jérôme Avoustin, Consultant en charge du projet chez Neoxia. 

Concrètement, cela s’est traduit par la prise en main de Scrum, la démarche Agile la plus populaire, conçue pour améliorer la productivité auparavant paralysée par des méthodologies plus lourdes. Cette démarche très opérationnelle fournit à La Compagnie du Vent une réactivité immédiate. Neoxia a ensuite effectué un plan d’intervention avec un calendrier interactif hebdomadaire. Cet échange en temp réel offre ainsi un bilan immédiat et répond aux attentes des utilisateurs finaux. 

Par Marc Chabreuil

Le nid d’abeilles révolutionne la pierre naturelle et le béton

En combinant ses âmes de panneaux sandwichs aux matériaux traditionnellement utilisés dans le secteur du bâtiment tels que la pierre naturelle (marbre, granit, gré…) ou le béton, Nidaplast composites, le concepteur du nid d’abeilles extrudé en polypropylène, ouvre de nouvelles perspectives aux architectes, aux designers et aux décorateurs d’intérieurs. Ce nouveau procédé qui permet en effet de travailler avec une tranche de matière première fine comme une peau, en épaisseur très faible, économise la matière première et donc d’allonge la durée de vie des carrières, mais aussi de facilite le travail de la structure sandwich en lui apportant une plus grande légèreté.

« Cette combinaison composite permet aux architectes de répondre aux exigences haut de gamme de leur client à coût réduit. Les matériaux nobles gardent leur apparence et leur esthétisme tout en étant moins chers, plus légers, et moins fragiles », explique Claire Ducreux, chargée de Marketing et de communication de Nidaplast.

De plus, l’utilisation de l’âme Nidaplast dans les panneaux sandwichs améliore la résistance de la pierre naturelle. Cette combinaison se retrouve dans la réalisation de structures portantes et autoportantes telles que les planchers, les planchers sur plots ou les marches d’escaliers. Une fine peau de marbre de 5 mm encollée à une âme Nidaplast de 28mm peut ainsi supporter des efforts et des déformations jusqu’à 50 fois supérieurs à un panneau de marbre classique de 20mm.

Légers et résistants, ces panneaux peuvent également être appliqués verticalement pour les cloisons et façades ou être utilisés pour le mobilier d’intérieur. La combinaison d’une âme Nidaplast et d’une peau de pierre ou de béton permet de travailler et de déplacer plus aisément des matériaux habituellement très lourds et  offre de nombreuses possibilités (table, chaise, …) aussi bien dans la mise en forme, que dans la mise en valeur des fines tranches de pierre naturelle.

Nidaplast composites propose une large gamme d’âmes structurelles en nid d’abeilles adaptées à chaque projet ou utilisation en fonction des exigences techniques et mécaniques :

  • une âme pour panneau sandwich composée de nid d’abeilles, d’un film plastique et d’un non tissé en polyester qui est utilisable en sous couche acoustique imputrescible, en tant qu’absorbeur de chocs et rehausseur de niveau ;
  • une grille thermoplastique renforcée de verre qui permet de rigidifier l’âme structurelle en nid d’abeilles, qui allège et renforce la pierre naturelle soit en parement vertical soit en mobilier d’intérieur. Selon l’importance des sollicitations, une gamme de 3 niveaux de densité de la grille thermoplastique renforcée verre est disponible ;
  • une fine couche de fibre de verre et une résine préalablement combinée à l’âme nid d’abeilles qui permet une grande résistance de la structure sandwich (nidaplast + pierre naturelle) en milieu humide et corrosif ;
  • avec une fine peau d’acier galvanisé, qui renforce la pierre naturelle pour répondre à des sollicitations importantes avec une meilleure résistance au feu.
     

Datadock, le centre de données le plus écologique d’Europe

Les travaux de construction du centre de données Datadock de l’opérateur PlusServer AG, à Strasbourg,  ont débuté en 2009 et la mise en service au cours de l’été 2010. Ce site qui représente un investissement de 17 millions d’euros, peut accueillir 50.000 serveurs sur une surface de 4.200 m².  Particulièrement bien situé, à environ à 300 m de la frontière franco-allemande, il est situé au centre de l’Europe, sur l’’itinéraire principal des câbles européens en fibre optique. Avec une structure entièrement redondante MPLS et une capacité totale de 100 Gb, cet élément central relie le centre de données d’un coté aux réseaux de Francfort et, de l’autre, aux réseaux redondants vers Paris et Bruxelles. Ainsi, toutes les données sont transmises avec une performance optimale et une disponibilité sur Internet à tout moment.

Le réseau IP PlusServer global est défini par les systèmes autonomes (AS) 34088 et 8972 et basé sur un réseau de transmission optique, qui permet une capacité de transmission de technologie de pointe de plusieurs milliers de Gigabits par seconde. La connexion aux principaux sites IX (Internet Exchange) en Europe, en Asie et en Amérique permet à PlusServer de réaliser avec ses partenaires des peerings publics avec tous les principaux transporteurs IP, FAI et fournisseurs de contenu. Il existe également de nombreux points de peering privés.

Dès la phase de conception du Datadock, l’accent a été mis sur l’efficacité énergétique afin de protéger l’environnement et de diminuer les coûts de fonctionnement. La situation du bâtiment dans une des zones les plus riches en eaux souterraines d’Europe a influencé le choix de son emplacement. En effet, ces eaux donnent à l’opérateur la possibilité d’intégrer un système de refroidissement par puits innovant et écologique. De cette manière, la consommation d’énergie de Datadock a pu être maintenue à un niveau si faible qu’il a été  désigné comme le centre de données le plus écologique d’Europe.

Alors que, normalement, plus de 60 % de l’énergie sont être utilisés pour le fonctionnement du système informatique (serveur, stockage …), en plus de l’infrastructure du centre de données (en particulier le refroidissement), Datadock ne consomme que 21 % d’énergie, soit une économie de 66 %, ce qui représente plus de 25 millions de kWh d’énergie économisés par an lors d’une utilisation totale, ou presque 24 millions de kg d’émissions de CO2 en moins (l’absorption de CO2 de 119.000 arbres par an). L’association professionnelle allemande sur Internet « eco » a d’ailleurs attesté de la qualité écologique du Datadock en lui attribuant le eco Award 2010 comme meilleur centre de données alors que le Datacenter Star Audit lui attribuait la meilleure note possible, à savoir cinq étoiles.

L’air froid arrive dans les salles des  serveurs via des dalles perforées

Avec un excellent indice PUE (Power Usage Efficiency) de 1,21, Datadock est le centre de données ayant la plus faible consommation d’énergie d’Europe. Rappelons que l’indice PUE est établi afin d’évaluer le besoin en énergie global d’un centre de données à travers le besoin en énergie de l’équipement informatique (serveur, stockage, réseau, etc.). Un indice PUE de 1,0 signifie que l’ensemble de l’énergie utilisée dans le centre de données est dédiée à l’informatique. Chez Datadock, avec une valeur de 1,21, seulement 21% de l’énergie consommée lors du fonctionnement du centre de données est utilisé pour l’informatique, l’énergie moyenne utilisée dans les centres de données allemands étant de 60 %  (PUE 1,62), ce qui est une valeur plutôt satisfaisante en comparaison avec les autres pays. Cet indice PUE exceptionnel est notamment atteint grâce à l’utilisation de la géothermie pour le refroidissement qui représente la majeure partie de la consommation énergétique du fonctionnement d’un centre de données. Grâce au recours à des ressources en eaux souterraines de la région (il s’agit de l’une des régions les plus riches en eaux souterraines d’Europe) et du fait que ces eaux (12° C) n’ont pas besoin d’être refroidies, une grande quantité d’énergie est économisée.

Les eaux souterraines sont prélevées du sol, puis filtrées afin d’éviter les dépôts dans les conduits et finalement pompées dans le centre de données. Par le biais d’échangeurs de chaleur, elles sont utilisées dans le circuit de refroidissement qui alimente à son tour le système de climatisation en froid pour ensuite générer de l’air froid. L’air froid arrive dans les salles des  serveurs par le biais de dalles perforées dans ce que l’on appelle les galeries « froides ». De là, il est aspiré par la face avant des serveurs par le biais de leur système de ventilation interne. La face arrière des serveurs évacue seulement l’air chaud dans les galeries « chaudes ». Il est ensuite reconduit dans le circuit de refroidissement. Un logement du rack sert à guider la circulation de l’air vers les composants refroidis. Ainsi, la capacité de refroidissement nécessaire et donc la consommation énergétique sont minimisées. De plus, seuls les composants à faible consommation d’énergie les plus récents sont utilisés dans le centre de données, par exemple les transformateurs, les installations ASO et les climatiseurs. Ainsi, le système de climatisation de précision refroidit des grandes salles en consommant 60 % d’énergie en moins rapport aux systèmes de climatisation à compression classiques, et le système ASI utilisé présente le meilleur degré d’efficacité du marché (, jusqu’à 96 %). 

Un système collecteur d’énergie supprime les batteries des capteurs sans fil

Les avancées récentes dans les microcontrôleurs à ultra faible consommation ont permis de réaliser des circuits qui présentent des niveaux d’intégration sans précédent pour la puissance nécessaire à leur fonctionnement. Ce sont des systèmes sur une puce avec des schémas d’économie d’énergie volontaristes, comme une coupure de l’alimentation des fonctions non utilisées. En fait, il faut si peu de puissance pour faire fonctionner ces circuits que beaucoup de capteurs sont sans fil car ils peuvent facilement fonctionner sur piles. Malheureusement, il faut remplacer régulièrement ces batteries, ce qui implique une maintenance coûteuse et indésirable. Une solution d’alimentation sans fil plus efficace est de collecter l’énergie ambiante dans l’environnement local du capteur.

Les sources d’énergie ambiante comprennent la lumière, les différences de températures, les vibrations, les émissions de signaux RF, ou n’importe quelle source qui peut produire une charge électrique dans un capteur. Par exemple, des petites cellules photovoltaïques alimentent depuis des années les appareils de poche et peuvent produire des centaines de mW par cm2 en exposition directe au soleil et des centaines de µW par cm2 en lumière indirecte. Des modules à effet Peltier (Seebeck) convertissent l’énergie thermique en électricité lorsqu’un gradient de température est présent. Les sources d’énergie thermique vont de la chaleur du corps humain, qui peut produire des dizaines de µW/cm2 à celle de la surface du conduit de cheminée de chauffage qui peut produire des dizaines de mW par cm2. Les composants piézoélectriques produisent de l’électricité soit par compression, soit par flexion de l’élément. Les composants piézo peuvent générer des centaines de µW/cm2 selon leur taille et construction. La collecte de l’énergie RF est effectuée avec une antenne et peut produire des centaines de pW/cm2.

La réussite de la conception d’un système de capteur sans fil totalement auto alimenté nécessite des microcontrôleurs économisant l’énergie et des capteurs qui consomment une énergie minimale dans des environnements de faible énergie. Maintenant que tous les deux sont facilement disponibles, le chaînon manquant est le circuit de conversion d’énergie à haut rendement pouvant convertir la sortie du capteur en une tension utilisable. Un système de collecte d’énergie type comprend le capteur source d’énergie, un élément de stockage de l’énergie et le moyen de convertir cette énergie stockée en une tension régulée utilisable. Il peut aussi y avoir besoin d’un réseau redresseur de tension entre le capteur d’énergie et l’élément de stockage d’énergie pour éviter le retour de l’énergie vers le capteur ou pour redresser un signal alternatif dans le cas d’un capteur piézoélectrique.

Le circuit  LTC3588-1 de Linear constitue une solution complète de collecte d’énergie optimisée pour des sources de haute impédance comme des capteurs piézoélectriques.Il réunit toutes les fonctions essentielles de gestion de l’alimentation. Il comporte un redresseur double alternance en pont à faible perte et un convertisseur abaisseur synchrone à haut rendement, qui transfère l’énergie d’un composant de stockage d’entrée vers une sortie à tension régulée pouvant accepter des charges jusqu’à 100 mA.

Parmi les exemples d’applications possibles du circuit  LTC3588-1, citons :

  • la collecte d’énergie piézoélectrique : un système piézoélectrique T220-A4—503X qui, une fois placé dans un flux d’air, peut produire une puissance de 100 µW sous 3,3 V avec  une déflexion de l’élément piézoélectrique de 0,5cm à une fréquence de 50Hz ;
     
  • la collecte d’énergie à effet Peltier : dans le cas d’un système de collecte d’énergie qui utilise un module à effet Peltier de Tellurex Corporation, un différentiel de température produit une tension de sortie permettant une charge de sortie de 300 mW ;
     
  • la collecte d’énergie à partir du champ électromagnétique produit par des tubes fluorescents standards : pour réaliser un système qui collecte l’énergie des champs électriques qui entourent des tubes fluorescents haute tension, 2 plaques de cuivre de 30 x 60 cm sont placées à 15 cm d’un éclairage fluorescent de 60 x 120 cm. Les plaques de cuivre collectent par capacité 200 µW des champs électriques avoisinants. Cette énergie est convertie par le LTC3588-1 en tension de sortie régulée. 

Par Jim Drew, Senior Applications Engineer chez Linear 

RFID : la sécurité en questions

La RFID cristallise aujourd’hui bien des craintes. Mais de quoi parle-t-on exactement ? En effet, il est devenu très difficile de comprendre ce que sont les « technologies RFID ».

Il existe une véritable jungle de termes rassemblés dans des notions vagues et à la mode (« buzzwords« ) comme L’Internet des Objets [1]. Dans l’article « Introduction à la sécurité RFID » [2], Michel Chochois introduit la technologie RFID (Radio Frequency IDentification) classique telle qu’utilisée, entre autres, dans la grande distribution dominée par l’offre GS1/EPCglobal [3]. Mais on peut y ajouter des processeurs miniaturisés, des capteurs (température mouvement, pression, humidité..) et des systèmes de localisation qui rendent ces objets « intelligents » et potentiellement présents partout. On imagine alors un monde où l’Internet serait composé d’objets virtuels (Web services, Second Life…), d’ordinateurs (serveurs, PC fixes, portables, téléphones …), d’objets physiques identifiés de manière unique, porteurs d’informations (traçabilité) et connectés à travers l’Internet des choses. Est-ce le monde que Georges Orwell avait prévu pour 1984 (avec le fameux « Big Brother vous regarde ») ? « 1984 » est d’ailleurs inscrit sur le logo « SPYCHIPS » des anti-RFID CASPIAN [5].

On parle de « RWA », (Real World Awareness) permettant de faire connaître notre monde physique à l’Internet pour créer le monde mixte. On parle de M2M, les machines parlant aux machines sans intervention de l’Homme. Quand l’homme interagit avec son environnement à travers des systèmes « conscients », on parle d’AmI « Intelligence Ambiante » [6]. Quand les équipements industriels en milieux difficiles passent au sans-fil il s’agit de « Wireless Factory »…

C’est sûrement ainsi que la RFID, qui suscite déjà de nombreuses craintes, risque de créer encore plus de peur lorsqu’elle est étendue à l’Internet des Choses. L’amalgame avec d’autres technologies augmente la peur et les risques de dérives. Et de fait, les technologies RFID focalisent les peurs apparaissant lors de l’introduction de nouvelles technologies. Ce sujet de société a été identifié par la Commission européenne (CE) et fait l’objet de nombreuses initiatives sur la technologie RFID et l’Internet des Choses.

Quelles craintes et quelles menaces ?

De fait, il est légitime de se demander si le marché de la RFID ne décolle pas à cause d’un manque de sécurité « dès la conception » ou de mécanismes et dispositions additionnels augmentant la sécurité ? En effet, comme l’explique Michel Chochois, il existe des failles intrinsèques à la technologie RFID (absence d’authentification, cryptage insuffisant, destruction aisée). Celle-ci a d’ailleurs été introduite dans le passeport numérique [7] sans être suffisamment sûre. Cette technologie subit en plus des attaques « traditionnelles » de sécurité (comme celle du type « man in the middle »). L’article finit en décrivant qu’il serait possible de se doter par exemple d’un système du type « RFIDGuardian » [8] pouvant être potentiellement installé dans nos téléphones portables en jouant le rôle de « FireWall » RFID. C’est une solution élégante mais complexe et coûteuse. Mais peut-on offrir mieux ?

Conséquence, des groupes anti-RFID actifs, comme par exemple à l’extrême « CASPIAN » aux Etats-Unis, veulent bannir cette technologie. La RFID aurait-elle, dans sa conception, des défauts de sécurité originels ? Va-t-elle souffrir, comme avec toutes nos technologies de l’information, d’une utilisation abusive, hors la loi, qu’il faut combattre en renforçant les dispositions réglementaires (régulation et application des lois nationales et Européennes), l’information et la prévention ?

Les actions mises en place en Europe

Concernant le projet de remplacement des codes barre par des étiquettes électroniques (RFID) dans nos magasins d’autres acteurs, comme Peter Hustinx le contrôleur européen à la protection des données (CEPD) [10], sont en faveur d’une désactivation par défaut des tags RFID après le point de vente des produits. La Commission européenne, elle, utilise la réglementation (mandats, communications, recommandations) et supporte prudemment l’adoption de la technologie RFID. Enfin, la recherche et l’innovation pourraient améliorer la situation afin de rendre l’utilisation de la RFID systématiquement conforme à la réglementation en vigueur « dès la conception ».

Dans l’article « Sécurisation et fiabilisation de la RFID » [11], j’ai décris les efforts réalisés en Europe pour concevoir dès l’origine (et améliorer) les applications RFID afin de respecter la sécurité et la vie privée. Le Réseau Thématique Européen RFID [12] a été choisi par la CE avec 25 partenaires et a démarré le 1er mars 2009 pour 3 ans. Couplé au nouveau Mandat RFID M/436 [13], à la communication sur la Sécurité de l’Internet des Objets qui a été publiée le 18 juin 2009 et aux résultats des projets de recherche du programme cadre 7 (PCRD 7 ou FP7), on devrait voir la situation nettement s’améliorer (lire le communiqué de la Commission européenne).

Vers quoi se dirige-t-on ?

Pour des raisons de compétitivité internationale, la technologie RFID va sûrement continuer à se déployer en Europe avec des disparités nationales. Il est possible d’améliorer la situation, mais cela doit se faire sans risquer de nuire au développement de notre Société de l’Information basée sur une économie numérique viable. Comme pour la biométrie, on dit que le marché de la RFID ne décolle pas à cause de la peur liée aux problèmes de sécurité et de protection de la vie privée. Mais s’il existait une « killer application » utilisant les technologies RFID que tout le monde voudrait acheter, alors les soucis de protection de la vie privée passeraient-ils au second plan comme avec GSM, GPS, Internet, la vidéosurveillance, les cartes bancaires… ? Mais quoi qu’il en soit, le choix conscient de l’utilisation des RFID conformément à la réglementation et son contrôle doit être offert aux utilisateurs en pleine connaissance de causes.

P.G
 

Notes

[1] Internet des Choses, “Internet Of Things” et RFID
[2] Lettre Sécurité des systèmes d’information n°20, nov-déc 2008, « Introduction à la sécurité de RFID » Michael Chochois
[3] http://www.epcglobalinc.org/
[5] CASPIAN http://www.spychips.com/ « Consumers Against Supermarket Privacy Invasion and Numbering »
[6] Intelligence Ambiante
[7] Le passeport entrouvert détectable : www.flexilis.com/download/RFIDPassportTechnicalAnalysis.pdf 
[8] RFIDGuardian, http://www.rfidguardian.org/
[10] Le Contrôleur européen à la protection des données (CEPD) www.libertysecurity.org/article1791.html
[11] Lettre Sécurité des systèmes d’information n°20, nov-déc 2008, « Sécurisation et fiabilisation de la RFID » Patrick Guillemin
[12] Réseau Thématique Européen RFID
[13] EC Mandate M/436 on « Data protection, privacy and information security aspects of RFID » www.etsi.org/WebSite/AboutETSI/RoleinEurope/ECMandates.aspx

Vers des systèmes de test entièrement définis par logiciel

L’instrumentation définie par logiciel, ou instrumentation virtuelle, s’appuie sur une architecture modulaire qui offre un niveau élevé de reconfigurabilité. Les instruments définis par logiciel sont constitués de matériels d’acquisition/génération modulaires dont les fonctionnalités sont caractérisées via un logiciel défini par l’utilisateur s’exécutant sur un processeur multi-cœur hôte.

Ce modèle de base convient parfaitement à la plupart des applications de test automatisé utilisées à l’heure actuelle, mais les nouvelles technologies et méthodologies de test qui pointent à l’horizon font naître le besoin d’étendre la reconfigurabilité au matériel pour atteindre les performances requises. Le test d’un récepteur RF moderne en est un exemple. En effet, codage/décodage, modulation/démodulation, groupage/dégroupage et d’autres tâches à forte concentration de données sont susceptibles de devoir se produire dans un cycle d’horloge du matériel sous test (DUT). Dans ces cas de figure, l’architecture définie par logiciel doit être suffisamment souple pour intégrer du matériel programmable par l’utilisateur – le plus souvent un FPGA (Field-Programmable Gate Array) – pour introduire l’intelligence nécessaire à l’intérieur de l’instrument. Les instruments programmables par l’utilisateur créent une architecture dans laquelle les données peuvent être manipulées en temps réel sur le FPGA et/ou traitées de manière centrale par le processeur hôte.

En effet, les toutes dernières avancées en R&D concernent tout particulièrement, outre les capacités de mesures RF et de précision, l’exploitation des FPGA et des processeurs multi-cœurs, affirment les ingénieurs de National Instruments. « La possibilité de personnaliser le matériel de mesure lui-même représente une nouvelle grande avancée vers un système de test entièrement défini par logiciel. Dans dix ans, nous nous demanderons comment nous avons pu programmer efficacement des systèmes de test sans cette capacité », affirme Mike Santori, Business and Technology Fellow, NI dans le document « Perspectives du test automatisé » qui présente les atouts et les futurs développements des FPGA.

Les FPGA sont totalement reconfigurables

Les FPGA sont une technologie fondamentale d’une importance majeure car ils allient le meilleur des ASIC et des systèmes basés processeurs. Au niveau le plus élevé, les FPGA sont des circuits en silicium reprogrammables. À l’aide de blocs logiques préconstruits et de ressources de routage programmables, les ingénieurs peuvent configurer ces circuits pour mettre en œuvre des fonctionnalités matérielles personnalisées. Ils peuvent développer des tâches de traitement numérique par logiciel et les compiler sous forme de fichier de configuration ou de flux de bits qui programme les composants FPGA. En outre, les FPGA sont totalement reconfigurables et peuvent adopter instantanément une nouvelle « personnalité », lorsqu’on les recompile avec une nouvelle configuration de circuit.

Programmables par l’utilisateur, les FPGA offrent également une vitesse d’exécution cadencée par matériel, ainsi qu’un déterminisme et une fiabilité élevés. Ils sont véritablement parallèles de sorte que des opérations de traitement différentes ne se trouvent pas en concurrence pour l’utilisation des ressources. Chaque tâche de traitement indépendante a sa propre section dédiée sur le circuit, et peut donc s’exécuter en toute autonomie sans être influencée par les autres blocs logiques. En conséquence de quoi, le fait d’ajouter davantage de traitement n’affecte en rien les performances d’une autre partie de l’application.

De nouveaux outils de conception modifient les règles de la programmation sur FPGA

Alors que l’on trouve des FPGA à l’intérieur des instruments depuis plus de dix ans, les ingénieurs de test y ont rarement eu accès pour y embarquer leurs propres algorithmes. Pour être utiles dans le cadre d’une instrumentation définie par logiciel, les FPGA doivent pouvoir être reprogrammés de manière logicielle par l’ingénieur. En d’autres termes, ils doivent être utilisés pour étendre la programmabilité logicielle au matériel lui-même. Dans le passé, la technologie FPGA n’était accessible qu’aux ingénieurs avec une grande expérience des logiciels de conception de matériel numérique (par exemple, des langages de description du matériel comme Verilog ou VHDL) qui utilisent une syntaxe de bas niveau pour décrire le comportement du matériel. Or, la plupart des ingénieurs ne maîtrisent pas ces outils. Toutefois, l’essor des outils de conception de haut niveau est en train de modifier les règles de la programmation sur FPGA, avec de nouvelles technologies permettant de convertir des diagrammes graphiques ou même du code C en circuits matériels numériques. Ces outils systèmes capables d’abstraire les détails de la programmation sur FPGA peuvent combler cette lacune.

De toute évidence, il y a des avantages à effectuer différents types de traitement sur un processeur hôte au lieu d’un FPGA. Par exemple, un FPGA convient généralement à l’analyse en ligne comme de simples décimations sur des E/S point à point, tandis qu’une modulation complexe peut atteindre de meilleures performances en s’exécutant sur un processeur multicœur en raison du grand nombre de calculs en virgule flottante nécessaires. La solution idéale pour le développement d’un système de test défini par logiciel est un seul et même environnement de conception graphique de systèmes permettant de segmenter rapidement le traitement sur l’hôte ou sur un FPGA pour voir lequel des deux offre les meilleures performances.

L’instrumentation à base de FPGA : un véritable potentiel pour de nombreux secteurs

Cette nouvelle architecture définie par logiciel permet de faire face aux problèmes de certaines applications qu’il est impossible de résoudre en suivant les méthodes traditionnelles, comme c’est le cas avec l’exemple précédent qui nécessite une prise de décision temps réel par l’hôte pour tester correctement le matériel. En revanche, les ingénieurs peuvent entièrement déployer l’intelligence dans le FPGA embarqué sur l’instrument pour des informations de type réussite/échec. C’est souvent le seul moyen d’offrir le niveau de cadencement et déterminisme requis par le matériel sous test. Pour illustrer ce type de matériels, citons les tags RFID, la mémoire, les microcontrôleurs et les unités de commande électroniques (ECU). Pour certaines applications, les ingénieurs assurent la communication via un protocole, avec ou sans fil, qui nécessite une couche significative de codage et décodage avant de prendre une décision.

Les instruments reconfigurables vont continuer de s’étendre à davantage d’applications courantes à mesure que les ingénieurs de test continuent de rechercher des façons créatives pour réduire les temps de test et les coûts du système. Prenons, par exemple, un numériseur qui intègre un FPGA en ligne avec un convertisseur analogique/numérique. Un ingénieur peut déployer des fonctions vers le FPGA telles que le filtrage, la détection de pics, les transformées de Fourier rapides ou le déclenchement numérique. Les données ne sont pas toutes créées d’égale manière, mais un numériseur basé FPGA peut prendre des décisions rapides concernant celles qui n’ont aucune valeur et peuvent être supprimées et celles qui présentent un intérêt. En fin de compte, cela peut réduire les temps de mesure de manière substantielle. Les ingénieurs de test dans l’industrie de la défense et de l’aérospatiale ont été les pionniers de l’adoption de l’instrumentation à base de FPGA au travers de leurs initiatives relatives aux instruments synthétiques, mais cette technologie présente également un véritable potentiel pour les applications dans les secteurs des télécommunications, de l’automobile, des dispositifs médicaux et de l’électronique grand public. 

Par Marc Chabreuil

Ingénieurs et scientifiques : quels enjeux ?

Face à la mondialisation et au dérèglement économique, la science et la technologie restent des points solides d’ancrage. Mais piloter sa carrière dans cet environnement complexe n’est pas toujours aisé.

Placé sous le haut patronage du ministère de l’Economie, de l’Industrie et de l’Emploi, ce colloque baptisé « Ingénieurs et Scientifiques : quels enjeux ? », vise à faire prendre conscience, aux ingénieurs en début de carrière et aux élèves ingénieurs en cours d’études, de deux réalités :

  • Qu’une expérience à l’international est un levier incontournable pour toute évolution professionnelle, grâce au fait de côtoyer d’autres façons de penser et d’autres manières d’agir, d’en faire l’apprentissage et de pouvoir enrichir son expérience par cette confrontation.
     
  • Que la reprise ou la création d’entreprise représente une alternative d’excellence, avec ses challenges, ses risques, mais aussi sa richesse et ses perspectives de réalisation.

A l’aide de témoignages de professionnels et de directeurs d’écoles, avec le retour d’expériences vécues sur le terrain ainsi que de nombreux échanges entre intervenants et participants, ce colloque souhaite proposer aux jeunes ingénieurs et scientifiques une approche qui les aide à prendre conscience des enjeux et à y réagir, ainsi qu’un mode d’emploi qui leur permette d’élaborer le parcours personnel et professionnel le mieux adapté à leurs compétences dans cet environnement divers et complexe.

Dans cette perspective, ce colloque sera organisé autour de deux tables rondes :

  • L’international : passeport pour la carrière d’ingénieur
  • La création d’entreprise : une affaire d’ingénieurs

Date et lieu

Le mercredi 27 octobre 2010, de 13h30 à 18h30, à Bercy (Centre Pierre Mendès France), 139 rue de Bercy 75012 Paris

Informations

Manifestation gratuite, mais inscription obligatoire en ligne sur le site cnisf.org, rubrique Agenda, Manifestations.

Pour télécharger le programme, cliquez-ici.

Le siège social d’ETDE, un concentré d’innovations au service du bâtiment durable

Début 2011, les 600 collaborateurs du siège social d’ETDE, filiale Energie et Services de Bouygues Construction, découvriront leur nouveau lieu de travail à Montigny-le-Bretonneux (78) : un bâtiment de 8 niveaux flambant neuf de 11.813  m2. Baptisé « Australia », il affiche des performances énergétiques peu communes : il  consommera en effet 2 fois moins d’énergie primaire qu’un bâtiment basse consommation et 4 fois moins qu’un bâtiment respectant la RT 2005 : sa consommation conventionnelle  annuelle ne s’élèvera qu’à 35 kWh d’énergie primaire par m2. Il s’agira de l’un des tous premiers bâtiments tertiaires à obtenir le Label BBC Effinergie et il sera également certifié NF Bâtiment-Démarche HQE. Pour parvenir à ces résultats, ETDE a mis en œuvre les innovations techniques les plus abouties du Groupe sur le plan de la construction durable, constituant ainsi une vitrine de l’expertise d’ETDE en matière de construction durable.

Une enveloppe double peau

Bouygues Bâtiment Ile-de-France a enveloppé Australia d’une double peau sur les façades Est et Sud, les plus exposées au soleil afin de limiter les apports solaires et l’échauffement du bâtiment. Différents modules de panneaux de résille métallique perforée sont accrochés à une structure métallique unique sur les façades. Ils agissent comme un filtre empêchant les rayons du soleil de passer. De plus, ils  permettent, d’un point de vue architectural, de rendre la double peau légère et moins homogène. Le positionnement de ces modules sur les façades et l’angle d’inclinaison des panneaux ont été calculés en fonction du Facteur Lumière Jour (FLJ) pour laisser passer la lumière naturelle sur les plateaux et répondre aux exigences de confort visuel du profil HQE (80 % des locaux concernés dans la zone d’études bénéficient d’un FLJ supérieur à 1,5 %).

Une isolation maximale

Australia dont l’isolation extérieure est améliorée de 21 % par rapport à la Réglementation Thermique 2005, est dit « étanche à l’air » (tout en permettant la bonne ventilation du bâtiment, les menuiseries, en aluminium, et fenêtres ne laissent passer aucune fuite d’air).

Distribution de chaud et froid par poutre à induction

ETDE a équipé les faux plafonds de poutres froides à induction pour distribuer l’air chaud ou froid sur les plateaux où travaillent  les collaborateurs. Par un système d’ouvertures de vannes, le débit d’eau chaude ou froide est maîtrisé pour obtenir la température ambiante désirée. Dans cette poutre, de l’eau chaude ou froide refroidit l’air, filtrée par une centrale de traitement d’air équipée de roues de récupération d’énergie qui permettent un transfert d’énergie entre l’air extrait et l’air neuf hygiénique. Le rendement du transfert d’énergie est de 80 %. Un échangeur à roue permet de récupérer 80 % de l’énergie rejetée à l’extérieur.

Free cooling ou night cooling

ETDE a développé ce système qui utilise la température de l’air extérieur pour rafraichir l’air à l’intérieur du bâtiment  afin que, la nuit, l’air frais extérieur soit soufflé à l’intérieur pour le rafraîchir. Il transite par la centrale de traitement d’air, utilisée le jour pour alimenter le bâtiment en air neuf. L’air frais est stocké la nuit grâce à l’inertie du bâtiment, qui permet de le tempérer naturellement et gratuitement le jour.

Un éclairage peu énergivore

L’éclairage est ainsi assuré par des luminaires à haute performance photométrique et haut rendement (classe 0,74B), avec des tubes T5 Basse Consommation. La puissance lumineuse s’adapte automatiquement en fonction de l’occupation des locaux et de la luminosité naturelle en respectant une puissance maximum de 5W/m2 dans les zones bureaux, pour un niveau moyen d’éclairage proche de 400 lux sur les plans de travail. Les paliers des ascenseurs sont, quant à eux, éclairés grâce à des luminaires à LED permettant des économies d’énergie de l’ordre de 2 500 kKWh par an avec une durée de vie multipliée par 3.

344m2 de panneaux photovoltaïques

Installés en toiture, de 211 panneaux photovoltaïques fournissent une puissance totale de 51,691 kWh. L’énergie produite est injectée dans le réseau public de distribution d’électricité. La production annuelle attendue est de 43.237 kWh la première année.

Des panneaux solaires thermiques

En toiture, 195 m2 de panneaux solaires thermiques, de type sous vide, permettent de climatiser en partie le bâtiment. Beaucoup moins énergivore qu’un groupe froid classique, un groupe froid à absorption de 75 kW produit de l’eau glacée grâce à l’énergie de l’eau chaude produite par les panneaux solaires. Cette eau chaude est stockée dans un ballon (de 10.000 m3 utiles) pour la climatisation, la production d’eau chaude sanitaire et le chauffage du bâtiment. 

Un chauffage au bois

Pour obtenir un bilan CO2 équilibré et limiter les gaz à effet de serre, deux chaudières de 220 kW, alimentées en granulés de bois, produisent l’eau chaude sanitaire, et prétraitent l’air neuf provenant des entrales de traitement d’air. En moyenne, pendant la période hivernale, la consommation des équipements est estimée à 2,9 m3. L’été, ces chaudières peuvent agir en complément des panneaux solaires thermiques pour l’apport énergétique destiné au groupe froid à absorption.

Priorité à la fibre optique

L’infrastructure réseau Ecoflex’IT, une innovation imaginée par le bureau d’étude Ingetel-BET  et déployée par la filiale d’ETDE, Exprimm’iT, utilise un réseau de câblage simplifié, avec 90 % des câbles en cuivre supprimés remplacés par des anneaux optiques. La diminution conséquente des composants génère moins de chaleur et diminue la consommation énergétique. Plus léger, moins coûteux, et souple d’utilisation, Ecoflex’IT est aussi beaucoup moins énergivore : jusqu’à -40 % d’énergie consommée par port switché selon les configurations.

Pilotage du bâtiment

Australia est l’un des premiers bâtiments français à faire l’objet d’un contrat de performance énergétique engageant sur un périmètre de consommation étendu. Avec Hypervision, une innovation d’Exprimm, filiale Facility management d’ETDE, la maîtrise de la consommation d’énergie est suivie au travers de l’exploitation globale du bâtiment, tant au quotidien que sur le long terme. Hypervision utilise des capteurs de température, d’humidité, des compteurs de consommation d’électricité, de gaz ou d’eau permettant d’analyser l’évolution de la consommation énergétique. Les dérives éventuelles sont immédiatement identifiées et analysées pour mettre en application des mesures correctives adaptées.

Par Marc Chabreuil

 

Apprécier les risques en sécurité de l’information avec la norme ISO 27005

La gestion des risques a parfois été le parent pauvre de la sécurité de l’information. De nombreux organismes appliquent des mesures de sécurité pour respecter un catalogue de mesures, pour être conforme à un référentiel, ou pour faire comme les autres. Ils ne savent pas nécessairement en quoi ces dispositifs de sécurité réduisent des risques. L’avènement de la norme ISO 27001 qui permet d’organiser sereinement sa sécurité des systèmes  d’information sous forme d’un système de management de la sécurité de  l’information (SMSI), impose une approche par la gestion des risques.

L’obligation de la réalisation d’une appréciation des risques est une  caractéristique fondamentale de l’ISO 27001 en opposition avec les approches conformité comme SoX ou PCI-DSS. La norme ISO 27001 précise en un peu plus d’une page ce que doit obligatoirement comporter une gestion des risques en sécurité de l’information. C’était un peu léger et la norme ISO 27005 est venue combler ce manque avec détail, tout en en allant plus loin, car elle s’applique non seulement aux SMSI mais à tout type de situation, de manière autonome, comme par exemple la gestion des risques sur un système embarqué.

La norme ISO 27005 est un guide définissant une méthode d’appréciation des risques en sécurité de l’information. Elle a fait l’objet d’un consensus international et elle permet une meilleure compréhension mutuelle à travers le monde. Elle apporte une nouveauté fondamentale par rapports aux méthodes  qui l’ont précédée comme EBIOS ou Mehari : la gestion des risques dans la durée, dans le temps. Il ne s’agit plus de gérer les risques en y  travaillant dur quelques semaines, puis en recommençant son travail quelques années plus tard, mais de gérer les risques en sécurité de l’information au quotidien. Ce changement majeur est imposé par l’approche continue de l’ISO 27001, mais il représente le principal changement par rapport aux méthodes antérieures. L’ISO 27005 est également la première méthode qui impose à la direction  générale d’être parfaitement informée, et lui impose de prendre ses responsabilités en toute connaissance de cause, ce qui clarifie les responsabilités et facilite les arbitrages budgétaires. 

L’ouvrage « Gestion des risques en sécurité de l’information, mise en oeuvre de la norme ISO 27005 », premier livre sur ce sujet,  constitue une aide indispensable à la compréhension et l’application de la méthode ISO 27005. Comme beaucoup de normes, elle est très structurée mais peu didactique. Comment inventorier et valoriser des actifs ? Comment identifier des menaces, des vulnérabilités, des scénarios d’incidents,  des conséquences ? Comment estimer et évaluer des niveaux de risque ? Quels risques doivent être réduits ou transférés ? Comment donner à la direction  générale de quoi faire son arbitrage budgétaire ?

Au travers d’un schéma de toutes les activités décrites dans la norme, le livre détaille chaque étape, avec des exemples et des scénarios d’incidents réels qui reflètent le savoir-faire de l’auteur, Anne Lupfer qui est entrée chez HSC (Hervé Schauer Consultants) avec une expérience de gestion des risques dans l’assurance. Ingénieur diplômée de l’ECE, elle a créé la formation à la gestion des risques  en sécurité chez HSC et a été une des premières à mettre en œuvre  concrètement la méthode ISO 27005 en clientèle. Son expérience sur le terrain et ses échanges avec les  stagiaires a également permis de préparer à la certification ISO 27005 Risk Manager.

Cet ouvrage est destiné à tous les responsables sécurité (RSSI) et leurs équipes, et les personnes impliquées dans la mise en oeuvre ou  l’audit d’un SMSI. C’est également un livre utile aux DSI, responsables  et chefs de projet informatique, et les personnes devant analyser les risques informatiques ou gérer des risques informatiques et en sécurité de l’information dans leur projet. L’ISO 27005 demande à ce que le gestionnaire  de risque en sécurité de l’information s’aligne sur les risques opérationnels  ou industriels. Aussi l’ouvrage est profitable aux gestionnaires de risques désirant approfondir le volet sécurité de l’information. Enfin il sera une aide précieuse à tous ceux qui souhaitent obtenir la certification individuelle « ISO 27005 Risk Manager ».  

Ephesia, un laboratoire sur puce à base de « microfluidique »

Détecter les cellules tumorales isolées dans le sang (on parle alors de cellules tumorales circulantes ou CTC) ou dans les ganglions lymphatiques ou la moelle osseuse (on parle alors de cellules tumorales disséminées ou CTD) peut s’apparenter à rechercher une aiguille dans une botte de foin car quelques cellules (voire même une seule !) peuvent conduire à une métastase, mais elles sont environnées par des millions de cellules normales. Heureusement, ces cellules possèdent certaines caractéristiques, par exemple des protéines à leur surface, qui les différencient des cellules saines environnantes. Elles peuvent ainsi être « attrapées » avec des anticorps spécifiques agissant comme des crochets. Reste à mettre au point un système pour accomplir cette recherche en routine et en toute fiabilité.

Dans le cadre du PIC (Programme Incitatif et Coopératif) sur la maladie micrométastatique à l’Institut Curie, l’équipe de Jean-Louis Viovy (unité « Physicochimie Curie » Institut Curie/CNRS/UPMC) en collaboration avec le Nikon Imaging Centre@Institut Curie-CNRS, Fluigent, une société fondée en novembre 2005 par Jean-Louis Viovy, directeur du Laboratoire Physicochimie de l’Institut Curie et Dominique Stoppa-Lyonnet, chef du Service de génétique oncologique de l’institut, et des cliniciens de l’Institut Curie et de l’Institut Gustave-Roussy, a développé un « tamis à cellules » pour capturer et étudier les cellules tumorales, de façon automatisée et avec une grande spécificité.

Nommé Ephesia, ce « laboratoire sur puce » à base de « microfluidique », tout comme les circuits intégrés en électronique, regroupe sur un support très réduit une multitude de processus automatisés et complexes. « Les laboratoires sur puce sont en plein essor en biologie et en médecine car ils sont plus rapides, plus précis et moins chers que les systèmes existants » ajoute le Pr Jean-Yves Pierga, oncologue médical à l’Institut Curie, professeur à l’Université Paris-Descartes et co-responsable du PIC.

Eviter des actes chirurgicaux lourds

« Dans notre système, le « tamis à cellules » est constitué d’un réseau de colonnes formées de microbilles magnétiques portant des anticorps dirigés contre des protéines de surface des cellules tumorales,  en  l’occurrence la molécule CD19 » explique Jean-Louis Viovy. Cet anticorps capture les lymphocytes B qui peuvent être à l’origine de plusieurs types de lymphomes en cas de mutations anormales dans leur génome. « Les microbilles magnétiques forment des canaux micro fluidiques dont les dimensions sont de l’ordre du micromètre, soit plus fin qu’un cheveu. Quelques microlitres d’échantillon nous suffisent; ils peuvent être prélevés avec une micro-aiguille sous anesthésie locale, ce qui permet aux médecins d’éviter un acte chirurgical plus lourd », précise-t-il.

Ce système a été comparé « en aveugle » aux méthodes conventionnelles sur divers échantillons provenant de patients atteints de leucémie : on a obtenu 100 % de concordance sur le diagnostic, à partir d’un nombre de cellules dix à cent fois plus faible. Une fois capturés par les microbilles, les lymphocytes B peuvent être observés par des microscopes haute résolution pour déterminer à quelle sous catégorie de leucémie ils correspondent et choisir le meilleur traitement.

« Ephesia est plus qu’un détecteur de cellules ; ce laboratoire sur puce permet d’étudier individuellement les cellules isolées de façon plus approfondie qu’auparavant » ajoute Jean-Louis Viovy. En effet, les cellules capturées peuvent être mises en culture pour étudier leur pouvoir de division, leur réponse à un médicament ou leur génome. L’identification des caractéristiques propres à ces cellules permettra de découvrir leurs points faibles vis -à-vis des traitements existants et de développer les nouvelles approches de « médecine personnalisée », dans lesquelles chaque patient est traité par un médicament ciblé sur les caractéristiques moléculaires de sa propre tumeur. Enfin à plus long terme, cette technique devrait permettre de découvrir des cibles encore inconnues, pour élaborer des médicaments nouveaux.

Les chercheurs et médecins de l’Institut Curie travaillent actuellement sur un système de nouvelle génération pour détecter, cette fois-ci, des cellules tumorales dans le sang.
 

Les hiéroglyphes du 3ème millénaire sur un disque de saphir

Créée en 2009 suite à un essaimage du CEA/Léti, la société Arnano détient une licence exclusive pour le disque de saphir synthétique. Cette technologie développée par Alain Rey, Président d’Arnano, et basée sur les procédés de la microélectronique développés depuis plus de 40 ans au CEA/Léti, permet de graver des documents sur des plaques de 1,5 mm d’épaisseur. Grâce à un gravage microscopique, Arnano reproduit les images des documents avec des moyens à haute résolution pour assurer une qualité optimale des textes et des photos sur une surface réduite. Un simple microscope ou tout système optique grossissant suffit ensuite pour lire les documents gravés en caractères de 10 microns de hauteur, soit 2 ou 3 fois moins qu’un cheveu.

« Les technologies numériques rencontrent des difficultés pour un archivage pérenne du fait de la courte durée de vie des supports comme les CD, DVD, bandes magnétiques,… et de l’évolution constante des systèmes informatiques qui rendent rapidement les données illisibles. C’est pourquoi de nombreuses organisations utilisent encore des « supports analogiques » comme les microfiches et microfilms d’une durée de vie de plusieurs dizaines d’années. Extrêmement robuste du fait de son caractère minéral et avec une durée de vie allant jusqu’à 2.000 ans, le saphir vient donc aujourd’hui révolutionner la conservation de documents en offrant un support inaltérable pour traverser les siècles » précise Philippe Fosse, Directeur d’Arnano.

Le disque de saphir offre  en effet une durée de stockage estimé à plus de 2.000 années grâce à la robustesse inégalée des matériaux (saphir et métal réfractaire) et à la technologie utilisée (résistance aux facteurs biologiques, chimiques et physiques, à l’abrasion, au feu et aux inondations ainsi qu’aux rayonnements UV, électromagnétiques…). D’une capacité de stockage allant jusqu’à 39.000 pages au format A4 restituable en 75 dpi sur un disque de 20 cm de diamètre, soit 20 fois plus qu’une microfiche ou l’équivalent d’un CD, il offre une reproduction exacte du document original en très haute définition et un accès aux informations permanent grâce à un stockage des informations sans codage et à une lecture via des moyens optiques simples, indépendants des technologies informatiques. De plus, pouvant facilement être  à stocké dans un coffre fort) sans conditions environnementales particulières (température, humidité, lumière…),  Il stocke des données infalsifiables et non modifiables qui permettent d’apporter une preuve juridique ou de constituer un témoignage historique.

Le disque de saphir répond particulièrement à des applications d’archivage ou de sauvegarde de données définitives et stratégiques, d’images de documents du patrimoine, de plans, de brevets ou dossiers dans des secteurs tels l’industrie (plans, dossiers techniques, brevets…), les bibliothèques (ouvrages anciens), les collectivités (registres, patrimoine culturel et intellectuel), le génie civil (plans de centrales nucléaires, barrages hydrauliques, centres d’enfouissement de déchets…), les musées (images d’oeuvres originales, manuscrits…), la justice (arrêtés,…), la chimie et la pharmacie (dossiers AMM, brevets…) 

« Afin de nous concentrer sur notre métier, nous avons choisi de confier la commercialisation de notre disque de saphir à Everial qui dispose d’une forte expertise du marché et des problématiques d’archivage physique et numérique. Ce partenariat nous permettra de bénéficier d’un formidable vecteur de commercialisation que nous ne pourrions avoir seuls, en tant que start-up. Avec Everial, notre objectif est d’atteindre rapidement une vingtaine de disques commercialisés et de passer ensuite à 100 disques par an pour arriver à une autonomie industrielle », ajoute Alain Rey.

Concrètement, Everial assure la collecte des documents auprès des organisations clientes (numériques, papiers, objets) et la capture des données qu’elle fournit à Arnano. Cette dernière réalise ensuite l’organisation des données, leur gravage sur le disque de saphir et le conditionnement, avant de remettre le disque au client ou à Everial qui en assure, le cas échéant, la conservation dans ses salles haute sécurité. 

Comment contrôler et sécuriser 100 équipements municipaux sans aucun câblage

Afin de contrôler et sécuriser l’accès de ses locaux techniques, de ses salles municipales et de tous ses équipements, la ville du Puy-en-Velay, préfecture de la Haute Loire, était en quête d’une solution complète de verrouillage électronique permettant la sécurisation de l’ensemble des services techniques et le contrôle d’accès des différents bâtiments de la ville avec près de 600 agents employés et comprenant plus de 200 associations de tous types (sportives, culturelles, caritatives, …). Dans un premier temps l’objectif du projet était, d’une part, de pouvoir gérer tous les plannings liés à tous les équipements et espaces municipaux de la ville (salles municipales, espaces publiques, maisons de quartier, …) et, d’autre part, concernant particulièrement le Service des sports, de pouvoir maîtriser la gestion de tous les contrôles d’accès pour les locaux et les équipements sportifs de la collectivité.

« Nous possédions initialement un logiciel de base de gestion du planning et des équipements (logiciel Planitec/Horanet), mais il se trouvait malgré tout, limité dans son développement, explique Didier Galland, responsable du Service Informatique et des Nouvelles Technologies de l’Information et de la Communication de la ville du Puy-en-Velay qui a eu la charge du pilotage du projet et de sa mise en place. Nous avons donc opté pour la mise en place et l’intégration de la solution de Locken qui offrait beaucoup plus de possibilités évolutives, nous permettant ainsi d’élargir nos perspectives de contrôle d’accès, par secteur, par exemple concernant la partie événementielle des animations de la ville (sportives, culturelles, artistiques, …), et la gestion de planning et d’utilisation de tous les équipements utilisés et de l’ensemble des bâtiments correspondants. »

Le dispositif

Sans aucune installation de câblage, quel que soit l’endroit ou l’on se trouve, la solution proposée par la société française Locken permet de recevoir le droit d’accès à la porte que l’on aurait besoin d’ouvrir, grâce au téléchargement de ses droits directement par le biais de son téléphone portable vers sa clé. Le technicien de maintenance souhaitant accéder à des locaux non prévus dans sa tournée, le garde de sécurité répondant à une urgence…, n’ont plus besoin de partir avec tous les trousseaux de clés possibles. Il leur suffit qu’ils demandent les droits d’accès des portes qu’ils souhaitent ouvrir, ces droits envoyés pouvant être des droits à une seule ouverture, à 5 minutes ou à plusieurs années.

La solution de sécurisation sans câblage de Locken est basée sur l’utilisation, en lieu et place des cylindres mécaniques en place, d’un cylindre équipé d’une puce et d’un code électronique encrypté (tous les cylindres installés sont programmés à la pose et enregistrent la trace des 1.100 derniers évènements). Et comme l’énergie est fournie par la clé, le cylindre ne possède pas de batterie ce qui supprime tout besoin de maintenance. Par conception sans variure mécanique, il est incrochetable, inviolable et résiste tant aux décharges électriques et magnétiques qu’à la torsion. La duplication des clés est en outre impossible. La clé de Locken ouvre jusqu’à 3.300 cylindres différents mais sa capacité est illimitée pour les administrateurs du système. Portes blindées, portails, caissons, cadenas, serrures à batteuse, … sont ainsi accessibles via une seule clé, supprimant les trousseaux et les organigrammes complexes et coûteux à gérer.  Alimentée par une pile lithium, la clé permet plus de 5.000 contacts, soit plus d’un an d’autonomie. Grâce à cette batterie, la clé peut en outre communiquer via un ordinateur ou un téléphone mobile avec le serveur du système. En cas de perte de la clé, pas de serrure à changer ni d’intervention coûteuse sur site, il suffit simplement de supprimer les droits d’accès correspondant pour la rendre inutilisable.

La clé Locken Mobile reçoit sous forme de message crypté via un téléphone portable ou un distributeur d’accès, les droits d’accès des portes à ouvrir. Quand la clé est insérée dans le cylindre Locken et à la condition que celle-ci présente le bon droit à la bonne heure, le cylindre se déverrouille. L’opérateur n’a plus alors qu’à tourner sa clé dans le cylindre…. comme au bon vieux temps. Cette information sera enregistrée à la fois dans la clé et dans le cylindre assurant ainsi la sécurité et la traçabilité

A partir de n’importe quel ordinateur connecté à Internet, il suffit d’insérer dans le port USB le Distributeur d’Accès Réseau Infra rouge (DARIR) et de se connecter au serveur du système pour récupérer par infra rouge les droits d’accès de sa clé. Il s’agit d’une interface de programmation à distance des clés Locken Mobile via une connexion réseau ou une connexion Internet. Il est destiné à une actualisation individualisée de la clé en complément des distributeurs d’accès Réseaux qui sont destinés à fournir un point d’actualisation communautaire. Directement géré par l’application LockenConnect connectée à la base de données du logiciel LockenWeb-Control, cet équipement permet ainsi un contrôle centralisé du système déployé sur toute une zone géographique et pour tout type de profil d’utilisateur de clés Locken Mobile.

A la demande de Didier Galland, et afin de parfaire sa solution de contrôle d’accès, Locken a développé et réalisé une interface spécifique complètement adaptée au logiciel de base Agora d’Aventi Technologies utilisé par la ville. Ainsi le système a permis d’appliquer directement la possibilité de récupération permanente et directe, en toute transparence, du planning quotidien des équipements et tous les droits d’accès correspondants pour une reventilation des droits adaptés au quotidien, par heure, par jour, par lieu, …, par équipement et par bâtiment.

Ayant pour objectif d’être opérationnel pour le dernier semestre 2010, avec une planification informatique adaptée, le projet Locken sera effectif en septembre prochain avec l’application sur deux sites pilotes sélectionnés par la ville, pour l’un, concernant une salle municipale (salle de Taulhac), et pour l’autre concernant un complexe sportif (stade Charles Massot), pour atteindre progressivement d’ici fin 2010 plus de 60 installations effectives avec 45 en salles municipales et 20 en équipements sportifs. L’objectif final est d’atteindre plus de 100 installations dans la seule ville du Puy-en-Velay. 

La France est-elle toujours dans la course aux nanos ?

Les nanotechnologies apparaissent de plus en plus comme une véritable source d’innovation sur les marchés industriels. Longtemps cantonnées dans les laboratoires de recherche, les nanotechnologies arrivent aujourd’hui sur les marchés d’applications. Jusqu’à présent, la France a toujours su jouer les premiers rôles sur l’échiquier international dans ce domaine grâce à des laboratoires de recherche de premier rang. Mais aujourd’hui où « transfert technologique » est le maître mot, saura-t-elle prendre ce premier virage décisif dans la course à l’industrialisation des nanotechnologies ?

La France, et plus largement l’Europe, ont su très tôt identifier les potentiels d’innovation associés aux nanotechnologies. A tel point qu’à la fin des années 1990, les investissements publics européens dans le domaine des nanotechnologies étaient plus importants que les financements américains. Depuis, les Etats-Unis ont repris la tête au niveau des investissements publics. Malgré tout, l’Europe se maintient au 2e rang et, au sein de l’Europe, la France occupe une solide seconde place derrière l’Allemagne. Ces efforts soutenus de la France se sont traduits par de belles réussites : leadership mondial dans la production et la valorisation des nanotubes de carbone, création d’un important centre de compétences dans le domaine de la nanoélectronique, et un savoir-faire reconnu en développement de solutions « nano » en sciences de la vie (nouveaux traitements anticancéreux, systèmes de délivrance…).

La France des nanotechnologies, ce sont aujourd’hui près de 220 laboratoires et plus de 4.000 chercheurs impliqués dans de nombreuses infrastructures, allant des pôles de compétitivité (Minalogic) à des plates-formes d’intégration (Nano-Innov) en passant par des centrales technologiques réparties sur l’ensemble du territoire. Par ailleurs, avec 0,8% de ses investissements de R&D dédiés aux nanotechnologies (contre 0,4% pour les Etats-Unis), et un positionnement entre la 4e et la 5e place des pays qui publient le plus, la France fait toujours partie des pays de tête ces 10 dernières années.

Une révolution industrielle se met en place au niveau mondial

Cependant, les règles du jeu sont en train de changer. « Sur les 5 dernières années, le nombre de produits incorporant des nanomatériaux a connu une croissance de près de 400%. Même s’il est vrai qu’on est encore loin des innovations de rupture, la tendance est belle et bien amorcée. Dans cette démarche de développements industriels, la force de la R&D académique seule ne suffit plus. On entre dans une phase de transition où les acteurs leaders de demain sont en train de se créer. Malheureusement, les industriels français et européens sont encore frileux », déclare Vincent Pessey, responsable Pôle Nanotechnologies Alcimed.  En effet, la part des capitaux privés en soutien des financements publics est de l’ordre de 30 % en Europe alors qu’elle est de l’ordre de 55 % aux Etats-Unis.

Deux autres indicateurs soulignent l’écart qui se creuse entre les Etats-Unis et l’Europe : le nombre de brevets déposés et le nombre de sociétés créées dans le domaine des nanotechnologies. La France occupe la 5e place des pays déposant des brevets dans le domaine des nanotechnologies (soit moins de 5 % des brevets déposés). Cette 5e place cache un véritable retard dans la mesure où la France se retrouve loin derrière les Etats-Unis, le Japon et l’Allemagne qui à eux trois représentent plus de 75 % des brevets déposés dans ce domaine. Le constat est identique au niveau du nombre de sociétés créées : moins de 50 en France, plus d’une centaine en Allemagne et plusieurs centaines aux Etats-Unis. Ce constat est inquiétant dans la mesure où ces indicateurs sont une traduction de l’implication des industriels dans le domaine des nanotechnologies. Et dans ce cadre, la France n’est plus un pays de référence.

Une absence de filières industrielles et  un manque de coordination

« Ce retard pris dans les premières étapes du développement industriel pourrait fortement s’accentuer à l’avenir dans la mesure où la France manque aujourd’hui cruellement de filières industrielles dédiées aux  nanotechnologies, capables d’assurer le transfert et la diffusion de ces technologies complexes dans le tissu industriel national. Dans les prochaines années, tout l’enjeu va se situer dans la capacité qu’auront nos PME à s’approprier ces nouvelles technologies », poursuit Vincent Pessey.

Les nanotechnologies restent encore trop souvent dans les laboratoires avec peu de moyens efficaces pour les diffuser. Certes, de grands groupes français sont leaders sur leurs secteurs d’application et ils tirent déjà des bénéfices des nanotechnologies (Michelin, Rhodia, Arkema, Essilor, Saint-Gobain…). Mais le potentiel n’est pas uniquement là. Il se situe essentiellement au niveau des PME qui peuvent voir dans les nanotechnologies un moyen de se différencier et de conserver une compétitivité sur le plan international. Les nanotechnologies restent bien souvent inexploitées parce que les PME ont réellement du mal à identifier les soutiens technologiques nécessaires pour les maîtriser.

Il existe cependant une véritable volonté au niveau français pour continuer à jouer un rôle dans le domaine des nanotechnologies. Les annonces de soutien à cette nouvelle filière se multiplient (Grand Emprunt, SNRI …) . Les premiers retours devraient se faire sentir d’ici 12 à 18 mois. Ces actions sont capitales. Il est en effet important de mettre en place et de favoriser de nouveaux chemins de diffusion. « Au niveau international, la course est lancée. Les pays qui ont choisi de miser sur les nanotechnologies sont de plus en plus nombreux, que se soient les pays leaders historiquement ou bien les acteurs des zones émergentes. Plus proches de nous, des pays comme l’Allemagne ont très tôt misé sur des réseaux de compétences associant laboratoires de R&D, entreprises et PME, tout en favorisant les échanges avec la société civile. Aujourd’hui, la recherche est effectuée à 70 % par les entreprises et de nombreuses PME allemandes commencent à tirer des bénéfices de ces technologies.

« Tout l’enjeu aujourd’hui est de poursuivre ces efforts tout en s’attachant à coordonner les politiques de développement afin de créer de véritables synergies et ainsi éviter que notre politique soit une collection de démarches ponctuelles », conclut Vincent Pessey.
 

Par Alcimed

Des réactions chimiques aujourd’hui inenvisageables seront possibles demain

Quelques molécules organiques sont par nature instables. C’est le cas du cyclobutadiène pour lequel les chimistes théoriciens prédisent une ultra-réactivité surprenante qui se vérifie expérimentalement. Une fois le cyclobutadiène synthétisé, il se combine instantanément avec lui-même (dimérisation) ou avec d’autres molécules proches. Constitué de 4 atomes de carbone et de 4 atomes d’hydrogène, les théories prédisent une structure carrée ou rectangulaire : chaque carbone, positionné à un sommet du carré, est lié à un atome d’hydrogène.

Depuis les années 60, plusieurs équipes de chercheurs ont réussi à stabiliser suffisamment longtemps cette molécule dans des matrices d’argon à très basse température pour mesurer les spectres de vibration. Ensuite, plusieurs stratégies utilisant par exemple des ions métalliques interagissant avec la molécule ont augmenté son temps de vie de quelques millisecondes à plusieurs heures.

Donald J. Cram, prix Nobel de chimie en 1987 (avec J.-M. Lehn et Ch. J. Pedersen), stabilise le cyclobutadiène in-situ dans un conteneur moléculaire où il ne peut ni réagir avec lui-même, ni être en contact avec d’autres molécules réactives. Les spectres de Résonance Magnétique Nucléaire donnant des indications sur la structure sont alors enregistrés. Hélas, le caractère trop désordonné des conteneurs moléculaires empêche la détermination directe de la structure cristallographique du cyclobutadiène par diffraction des rayons.

Des chercheurs de l’équipe « Nanosystèmes Supramoléculaires Adaptatifs » de l’Institut Européen des Membranes (CNRS / Université de Montpellier II / Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier), conduits par Mihail Barboiu  ont choisi l’auto-organisation supramoléculaire pour construire de nouvelles architectures synthétiques cristallines, de structures et de dimensions adaptées au piégeage du cyclobutadiène, ne perturbant pas l’analyse aux rayons X. Les structures carrée et rectangulaire de cette molécule particulièrement instable ont ainsi pour la première fois été révélées par les rayons X.

Grâce à cette méthode, on peut maintenant envisager de stabiliser d’autres molécules très instables en choisissant la matrice adaptée. On pourra alors contrôler la réactivité de ces molécules rendant possibles d’autres réactions chimiques actuellement inenvisageables. 

Une nouvelle méthode améliore la qualité des réparations des rails

Le roulement des roues sur le rail génère des contraintes élevées au niveau de la zone de contact rail-roue, ce qui entraîne inévitablement des altérations du matériau en surface. Des défauts tels que les « squats » ou les empreintes de patinage se rencontrent même sur les réseaux les plus modernes et les mieux entretenus, sachant qu’un réseau présente en moyenne, et par an, un défaut de ce type tous les deux kilomètres. Or la réparation de la section incriminée par couponnage est une procédure coûteuse (une réparation ou un remplacement par couponnage peut atteindre plusieurs milliers d’euros) et pas forcément souhaitable étant donné qu’elle introduit deux nouvelles discontinuités sur le rail sous la forme de deux soudures aluminothermiques qui réduisent à néant les avantages d’un rail laminé à chaud en grande longueur (pouvant mesurer jusqu’à 120 m) en terme de régularité de roulement. L’alternative généralement utilisée pour la réparation de ce genre de défauts est le soudage à l’arc. Mais cette technique pourtant très répandue dans de nombreuses industries présente un certain nombre d’inconvénients : la qualité de la réalisation dépend fortement du savoir-faire du soudeur, elle prend beaucoup de temps et génère souvent des défauts internes tels que des porosités qui peuvent s’aggraver avec la fatigue du matériau, voire provoquer la rupture du rail s’ils ne sont pas détectés à temps.

Une réparation en 4 étapes

La société Corus Rail a développé et breveté un nouveau procédé semi-automatique et est en train de fabriquer un équipement pilote qui permettra de réaliser des démonstrations sur voie. D’ores er déjà, plusieurs réseaux européens, dont la France et le Royaume-Uni, se sont montrés intéressés compte tenu de la rentabilité et de la fiabilité de cette nouvelle procédure qui repose sur les éléments techniques suivants :

  • le passage d’une température de préchauffage traditionnelle de 350 °C à seulement 80 °C permet une exécution plus rapide des réparations, une réduction de la profondeur de la zone thermiquement affectée et produit une microstructure beaucoup plus homogène et reproductible ;
  • la standardisation de la procédure d’élimination de la zone défectueuse par un fraisage automatisé présente l’avantage de la reproductibilité et ne dépend plus de l’appréciation parfois subjective d’un opérateur ;
  • le recours à un procédé de soudage à l’arc semi-automatique et programmé avec fil fourré permet de contrôler les températures de soudage et de calculer à l’avance la durée de l’opération.

La surface de roulement soudée avec cette nouvelle technique est de meilleure qualité car la zone réparée est très résistante à la fatigue et présente une résistance à l’usure identique à celle de rails de nuance R260 standard du fait de la régularité de sa dureté et de sa microstructure sur l’ensemble de la zone soudée.

La nouvelle technique de Corus comporte 4 étapes :

  • 1ère étape : la partie défectueuse est d’abord extraite à l’aide d’une fraiseuse trois axes mobile qui se fixe sur le côté du rail. Cette technique permet une découpe régulière qui constitue en soi une amélioration importante par rapport à la découpe à la meuleuse manuelle ou au chalumeau qui l’une comme l’autre produisent des cavités et des finitions de surface irrégulières qui ne permettent pas un soudage automatique programmé ;
     
  • 2ème étape : la zone adjacente et la cavité sont préchauffées à l’aide d’un brûleur traditionnel. Pour les rails de nuance 260, la température de préchauffage requise se situe entre 60 et 80 °C. Cette température permet d’obtenir une microstructure maîtrisée de la zone affectée thermiquement (ZAT) : l’utilisation d’une stratégie de rechargement avec des mouvements rectangulaires pour l’application des cordons de soudure garantit que la microstructure de la ZAT sera constituée d’une perlite fine ne comportant aucune trace de martensite qui fragilise le matériau. Si cette température est adaptée à la grande majorité des aciers à rail à forte teneur en carbone utilisés aujourd’hui, elle devra néanmoins être modulée pour les aciers présentant des caractéristiques de transformation différentes, par exemple les aciers bainitiques sans carbure à faible teneur en carbone ;
     
  • 3ème étape : soudage à l’arc utilisant une soudeuse semi-automatique, un consommable de soudage TN3-0 homologué par Network Rail (Royaume-Uni) et une série de paramètres de soudage standards. Le positionnement de la dernière couche (supérieure) est une opération très importante pour éviter de créer une nouvelle zone affectée thermiquement. La majeure partie de cette couche sacrificielle est ensuite rectifiée à la meule ;
     
  • 4ème étape : rétablissement du  profil transversal et longitudinal du rail en rectifiant la zone de réparation à l’aide d’une meuleuse de rails traditionnelle.

Des millions de cycles sans défaillance

Une étude comparative de la technique SAEE  (soudage à l’arc avec électrode enrobée) existante et du nouveau procédé a été réalisée en effectuant, dans les deux cas, une série de relevés de profils temps / températures à l’aide de thermocouples intégrés dans le rail. Les résultats de cette étude permettent de tirer différentes conclusions importantes confirmant la robustesse du nouveau procédé sur le plan métallurgique :

  • malgré la faiblesse des températures de préchauffage utilisées (seulement 80 °C), la température de la ZAT après l’application de chaque cordon de soudure est supérieure à 200°C, ce qui évite toute transformation martensitique (la température d’apparition de la martensite est de 160 °C pour les rails de nuance 260) ;
     
  • la nouvelle technique garantit des vitesses de refroidissement à peu près identiques à celles observées avec le procédé SAEE traditionnel pour toutes les passes de dépôt à l’exception de la première. La vitesse de refroidissement la plus élevée (5,2 °C/s après l’application du premier cordon de soudure) est également égale à la moitié de la vitesse critique de transformation martensitique de la nuance 260 ;
     
  • une interface de soudure sans fissures est garantie. Elle présente une microstructure à 100 % perlitique et exempte de toute trace de martensite ou de bainite ;
     
  • un profil de dureté indique que la résistance à l’usure du dépôt de soudure bainitique sera comparable à celle du rail de nuance 260 initial et évitera tout creusement longitudinal du rail ;
     
  • la soudure a été soumise à un test de fatigue à la flexion par application d’une contrainte 3 fois supérieure à celles produites en conditions d’exploitation. Elle a ainsi supporté 5 millions de cycles sans aucune défaillance, puis 4,3 millions de cycles supplémentaires par application cyclique d’une contrainte 8 fois supérieures à celles supportées en conditions d’exploitation.

Par Marc Chabreuil

 

Le Canton du Jura sécurise sa flotte de PC portables

Canton de Suisse francophone réunissant plus de 70.000 habitants et ayant le statut de République au sein de la Confédération Suisse, le Canton du Jura qui doit prendre en charge les intérêts de la population sur son territoire, est donc conduit à travailler sur des données sensibles qu’il est indispensable de protéger. Il est le garant de l’intégrité des informations dont il dispose (informations administratives, données sur les administrés, vie privée..).

Falsification de documents administratifs, récupération d’informations confidentielles ou simple nuisance, les motifs d’attaque sont nombreux et peuvent avoir des incidences importantes pour le Canton du Jura.

Dans ce contexte, dès 2007, la DSI du Canton a souhaité repenser et moderniser sa sécurité informatique. Après avoir défini un certain nombre de pistes de travail, elle a positionné la sécurité des postes de travail comme stratégique et incontournable. Justifiant d’un parc de PC étendu de plus de 1.800 postes, fixes et mobiles, il est indispensable de protéger les données qu’ils contiennent, notamment celles des PC portables, plus vulnérables lorsqu’ils se connectent à des réseaux publics peu protégés.

Après avoir étudié les différentes solutions du marché, la solution StormShield de l’éditeur SkyRecon a été sélectionnée en juillet 2009. Une maquette est alors mise en place, puis un plan de déploiement progressif. Le périmètre du projet porte dans un premier temps sur le parc de PC portables et quelques postes de travail fixes, l’objectif étant de sécuriser les PC portables en dehors des réseaux du Canton.

Empêcher toutes intrusions

Le choix de StormShield s’explique par sa capacité à répondre aux problématiques suivantes :

  • Possibilité d’interdire et de bloquer l’installation de certains logiciels : favorisant les intrusions et le détournement d’informations critiques d’une organisation, l’installation et l’utilisation d’applications de façon incontrôlée peuvent mettre en péril la sécurité du système d’information. Les PC portables doivent donc rester dans leur configuration d’origine. StormShield permet à l’administrateur de verrouiller le système de manière centralisée. On notera également que, grâce à cette solution logicielle, la DSI du Canton peut avoir une vue globale des logiciels installés sur les postes et accéder à des alertes en temps réel ;
     
  • Protection réseau : l’outil permet aux utilisateurs de se prémunir des problématiques inhérentes à l’utilisation de réseaux externes filaires et Wi-Fi, à savoir le vol de données. 
     
  • De plus, la DSI souhaite, au travers de StormShield, imposer à ses collaborateurs l’utilisation du VPN (Virtual Private Network ou réseau privé virtuel) de l’entreprise lors de leurs connexions externes, notamment en Wi-Fi.

Que ce soit au niveau de l’administrateur ou au niveau des utilisateurs finaux, l’utilisation de StormShield est intuitive. Il suffit à l’administrateur de lancer un exécutable, de définir ses règles de sécurité, puis de généraliser le déploiement. L’utilisateur reçoit alors un lien sur lequel il lui suffit de cliquer pour activer StormShield. Par ailleurs, en cas de besoin, la DSI  peut rendre la main à l’utilisateur. Ainsi, un collaborateur peut désactiver, sur demande, l’outil pour un temps donné afin d’exécuter un programme externe. La DSI lui envoie alors un mot de passe qu’il utilise pour désactiver temporairement StormShield. 

Au travers d’un tel dispositif, le Canton du Jura peut donc se prémunir des différents risques liés à l’usage des PC portables des collaborateurs en dehors du réseau du Canton. Les informations sensibles embarquées sur les PC sont protégées sans freiner l’accès des utilisateurs aux applications et aux données professionnelles qu’ils contiennent et donc sans entraver leur productivité.

Bruno Kerouanton, Chef du groupe Sécurité du Canton du Jura : « Nous sommes très satisfaits de la solution StormShield qui est une brique stratégique de notre politique de sécurité. Après l’avoir déployée avec succès sur nos 300 postes mobiles, nous envisageons de généraliser l’usage de la solution sur les postes fixes et donc d’utiliser les nombreuses autres fonctionnalités intégrées en standard dans l’application. »
 

Par Marc Chabreuil

La gestion intelligente du bâtiment, clé de l’optimisation énergétique

Chauffage et production d’eau chaude, refroidissement et climatisation, éclairage… sont responsables d’environ 40 % de la consommation totale d’énergie des pays industrialisés. Un lourd tribut qui laisse néanmoins beaucoup de marge à l’optimisation énergétique.

Fondée sur la mise en réseau d’automatismes chargés de piloter, pièce par pièce ou à l’échelle d’un site, les fonctions d’éclairage, d’ombrage, de chauffage-ventilation-climatisation (CVC) et autres lots techniques, la gestion intelligente des systèmes et équipements du bâtiment contribue à un usage rationnel et maîtrisé de l’énergie, en parfaite symbiose avec les besoins.

Un nouveau cadre normatif et réglementaire, de portée internationale, encourage la mise en œuvre de solutions d’efficacité énergétique. Dans le sillage de la directive 2002/91/CE, la norme EN 15.232 décrit les méthodes pour évaluer l’impact des automatismes, des systèmes de régulation et de la GTB sur la consommation énergétique des bâtiments (tout bâtiment équipé de systèmes d’automatisation, de régulation et de GTB, est classé dans l’une des 4 catégories de performance énergétique notées de « A » à « D »). Cette norme introduit le principe de la « certification énergétique » des bâtiments. Ainsi, toutes les constructions autres que d’habitation nécessitent l’établissement et la délivrance par le propriétaire, à toute personne intéressée, d’un certificat de performance énergétique, lors de la vente ou de la location. Son affichage est en outre obligatoire dans les établissements recevant du public, occupant plus de 1 000 m².

Dans cette optique, la technologie KNX qui rassemble plus de 150 fournisseurs de produits et solutions d’automatisation du bâtiment et promoteurs de la première norme mondiale de la domotique et de l’immotique, vise à réduire notre consommation énergétique (un pourcentage d’économies à 2 chiffres), à assouplir la planification et la mise en œuvre des projets d’efficacité énergétique (EE) et à en protéger les investissements, tout en garantissant la disponibilité de l’énergie.

Le groupe ABB, dont le système KNX s’appuie sur la norme mondiale ISO / IEC 14543 concernant la « gestion intelligente du bâtiment » et réunit un large éventail de produits et de solutions autorisant des applications à haute efficacité énergétique, dans le neuf comme dans l’existant, a chiffré les économies d’énergie réalisables. C’est ainsi la mise en œuvre d’une technologie de bus et d’automatismes, tant individuels que centralisés, permet, suivant la  fonction ou la conjugaison de plusieurs fonctions utilisées, de réduire la facture énergétique de :

  • 10% (par rapport à une commande manuelle)  en utilisant une commutation automatique et la programmation horaire du chauffage et de la climatisation en fonction de consignes de température assignées à chaque pièce occupée temporairement ou à périodes fixes dans un bâtiment EN 15232 ;
  • 25% (par rapport à une commande manuelle)  en programmant la température de consigne de chauffage/climatisation par détection de présence, pour chaque pièce utilisée temporairement ou à périodes fixes d’un bâtiment normalisé EN 15232 ;
  • de 28 à 66% de l’électricité utilisée pour l’éclairage, en fonction de la saison, de la météo et de l’implantation du bâtiment grâce à la commande d’éclairage permanent qui, contrairement au pilotage de l’éclairage en tout-ou-rien, garantit une luminosité constante et harmonieusement répartie, grâce à des apports de lumière artificielle maintenant en continu, le niveau d’éclairement choisi (une commande d’éclairage asservie à l’occupation par un détecteur de présence qui automatise l’extinction de l’éclairage quand la pièce est vide, permet d’économiser 13 % en plus) ;
  • 40% (par rapport à une commande manuelle)  en faisant appel à la commande automatique des protections solaires, doublée d’une commande d’éclairage permanent avec détection de présence ;
  • 30% les besoins en climatisation avec une régulation thermique faisant intervenir les protections solaires ;
  • 50 % d’économie sur le chauffage ou la climatisation avec une combinaison de différentes mesures comme la baisse du chauffage ou de la climatisation sur détection d’ouverture de fenêtres, l’ouverture automatique des fenêtres pour profiter du rafraîchissement nocturne ou enclenchement de la ventilation, le couplage commande d’éclairage permanent et commande de stores/volets en fonction de la position du soleil…

Ces mesures d’optimisation n’ont d’utilité que s’il est possible de chiffrer la quantité d’énergie effectivement consommée. L’interface KNX pour compteurs d’énergie d’ABB  permet de remonter les mesures vers la supervision via le bus KNX.L’optimisation éco-énergétique du bâtiment est renforcée par l’emploi de compteurs d’énergie : il suffit alors de lire ces valeurs de consommation pour optimiser rapidement les usages énergétiques
 

Projets de Cloud Computing ? Pensez aux SLAs

Tour à tour source de promesses, d’engouement, de questions et de débats, le Cloud Computing a fait l’objet d’une véritable surexposition, d’un véritable buzz marketing. Mais il ne faut pas oublier que les dernières grandes révolutions IT ont démarré de la même manière : Internet, en 2000, ou plus près de nous, les réseaux sociaux, ont d’abord été considérés comme une simple mode sans réel avenir… L’effet positif est certainement celui de la concentration du temps : les questions, les débats, la maturation, tout se pose et se résout plus rapidement, du fait de la massification du sujet. Et l’on arrive plus vite à ce qui constitue son réel intérêt. Car il est indéniable que le Cloud Computing, en apportant des réponses en termes de coûts, de performances et d’évolutivité sur de nombreux sujets technologiques, bouscule les fondamentaux et amène les entreprises à envisager différemment leur informatique. Et l’énorme avantage du Cloud, c’est qu’il laisse aux entreprises le temps de procéder par étapes : accéder dans un premier temps à plus de ressources (CPU, mémoire…) et de puissance de calcul, puis au fur et à mesure aller chercher des applications nouvelles en mode SaaS.

Le buzz marketing cité plus haut a certainement contribué à minimiser toute la complexité technologique qu’il y a derrière le Cloud. Il ne s’agit d’ailleurs pas d’une technologie mais d’un ensemble de technologies de pointe (virtualisation, stockage, réseau, administration…), qui toutes nécessitent de l’expertise et, plus difficile s’agissant de sujets récents, de l’expérience. La contrainte des ressources internes et de leur montée en compétences se pose donc assez vite. De plus, les technologies évoluent rapidement sur ces sujets encore en pleine maturation, il s’avère donc difficile et coûteux à l’échelle d’une DSI d’en suivre le rythme. Une architecture Cloud redondante et sécurisée en interne amène un certain nombre de contraintes (techniques, compétences, évolutivité). En réalité, le véritable effet de levier économique réside dans la mutualisation. C’est pourquoi la voie du « Cloud Privé Externalisé » répond à tous les besoins et enjeux attendus d’un Cloud interne (sécurité, performance, Service Level Agreement ou SLA), en mutualisant les coûts de structure et en externalisant les compétences techniques. C’est donc celle qui permet aujourd’hui de tirer le meilleur parti du Cloud Computing en termes de prix et surtout de flexibilité.

Sécurité, proximité et disponibilité, trois éléments à prendre en compte

Lorsqu’une entreprise a décidé de s’appuyer sur une infrastructure Cloud Computing, la première préoccupation a très vite été identifiée par les DSI : il s’agit de la sécurité. Une entreprise qui choisit d’externaliser des données ou des applications sensibles doit légitimement être en droit d’obtenir de son prestataire des garanties de sécurité au moins aussi fortes que ce qu’elle pourrait faire en interne. Le cloisonnement des différentes instances clients, la protection des accès contre l’extérieur ou encore les politiques de sauvegarde doivent être prises en compte.

Un second critère important est celui de la proximité. Externaliser ne signifie pas forcément que les serveurs du prestataire doivent nécessairement se trouver à l’autre bout du monde ! Le modèle du Cloud Computing a fait l’objet de nombreux débats, car les premiers grands acteurs disposaient de centres de données ultra-mutualisés répartis « dans le nuage » et difficiles à localiser. Mais il est tout à fait possible de sélectionner un prestataire en France – ce qui, d’ailleurs, est juridiquement préférable s’agissant de données sensibles ! La proximité, c’est aussi un certain degré d’accompagnement : a-t-on des interlocuteurs identifiés en amont du projet ? Sait-on qui joindre en cas de question ou d’incident ?, etc…

Un dernier élément à prendre en compte, enfin, ce sont les SLAs. La question de la disponibilité est essentielle.

Le Cloud Computing, grâce notamment aux apports des environnements virtualisés et de la redondance qu’ils permettent, bénéficie intrinsèquement d’une disponibilité plus élevée qu’un hébergement classique. Mais s’agissant d’environnements externalisés, il ne faut pas oublier que le Cloud est indissociable de l’accès au Cloud ! A quoi sert en effet de savoir qu’une  application est totalement disponible, si on ne peut pas y accéder, faute d’une infrastructure d’accès suffisamment redondée ? Le DSI doit pouvoir challenger son prestataire sur les SLAs du service global, et pas seulement sur ceux de la plate-forme Cloud. Les SLAs vont donc d’une part permettre au DSI de comparer les différentes offres de Cloud, mais ils vont aussi lui permettre d’identifier les acteurs capables de s’engager sur la globalité du service (depuis la porte de leur LAN jusqu’au Cloud).

Des SLAs élevés ne sont bien sûr nécessaires que pour répondre à des enjeux critiques ! Les applications possibles grâce au Cloud sont nombreuses, et toutes ne nécessitent pas un taux de disponibilité maximal. La mise à disposition d’un environnement de pré-production, par exemple, sera beaucoup moins critique que l’accès à un site Web, surtout si ce dernier porte un enjeu de vente en ligne. C’est pourquoi il est tout à fait intéressant de voir se multiplier les modèles et les offres de Cloud Computing : le DSI va avoir à sa disposition une palette de solutions, avec des caractéristiques et des tarifs différents. A lui de mettre en relation l’offre et ses différents types de besoins, pour choisir le meilleur de chaque technologie en fonction de ses enjeux réels.

Par Eric Rousseau, Président Directeur Général de VeePee 

Un logiciel optimise la consommation de matières premières d’un pâtissier industriel

Située à Locminé (Morbihan), l’entreprise Le Ster est un acteur majeur sur le marché de la pâtisserie industrielle. Elle appartient depuis un peu plus de deux ans au groupe Goûters Magiques (24.000 tonnes de produits par an) qui comprend également les entités Whaou, producteur de crêpes, et Gaillard Pâtisserie.

Une réactivité optimale étant requise pour servir les marchés GMS (grandes et moyennes surfaces)  et RHD (Restauration Hors Domicile notamment les stations service), Le Ster dispose d’un système logistique qui permet de livrer le lendemain une commande passée la veille.  Jean-Pierre Jehan, directeur du site Le Ster, raconte. « J’étais à la recherche d’un système fiable nous permettant une meilleure visibilité sur la consommation de nos matières premières, assurant une traçabilité optimale et capable de s’adapter à notre système informatique en place. Ayant eu un premier aperçu du logiciel FormWeigh.Net sur le salon de l’Emballage, je me suis naturellement tourné vers Mettler Toledo quand le projet s’est précisé. ».  Qualité et innovation sont les deux valeurs importantes qui guident également l’équipe de direction au quotidien dans ses choix en équipements de production. Leur acquisition récente d’un logiciel de gestion des recettes en production en est une parfaite illustration.

Le Ster dispose aujourd’hui de trois postes de pesage équipés du logiciel de formulation FormWeigh.Net. Chacun est constitué d’un indicateur de pesage IND30 avec une plate-forme de pesage dont la portée est adaptée au type de produits à peser. L’ensemble est raccordé à un poste maître.  Les ordres de fabrication sont rentrés dans le logiciel. L’opérateur appelle ensuite le numéro de lot. Le système de défilement des lots a été développé par l’équipe Le Ster. Evolutif, le système FormWeigh.Net permet en effet l’ajout de nouvelles fonctionnalités. 

« Depuis la mise en place du système FormWeigh.net, nous avons considérablement optimisé notre consommation de certaines matières premières onéreuses comme l’arôme de vanille », précise Isabelle Toullec, responsable supervision et coordination production. « Les audits qualité que nous conduisons ou que nos clients réalisent, se passent également beaucoup mieux. Nous respectons mieux les recettes et garantissons maintenant une traçabilité informatique. La formation des utilisateurs a été très rapide ; la facilité d’utilisation du logiciel ayant aussi constitué un critère de choix important ».

Satisfait de son système de gestion des recettes, Le Ster est en train d’étudier plusieurs évolutions possibles comme le raccordement de FormWeigh.Net à son logiciel ERP ou encore la prise en charge  de la pesée des ingrédients utilisés en grosse quantité tels que la farine ou l’huile et qui aujourd’hui sont gérés en volumétrie.  

Quand la fibre de verre concurrence la fibre de carbone

Ces dernières années, le GNV (Gaz naturel pour véhicules) n’a cessé de gagner en popularité et plus de 11 millions de véhicules roulent aujourd’hui avec ce carburant plus respectueux de l’environnement. Actuellement, les réservoirs à haute pression réalisés en acier sont extrêmement lourds. Certes les composites en fibres de carbone, plus légers, peuvent être utilisés comme alternative, mais leur coût est prohibitif pour la plupart des utilisateurs.

Une troisiéme solution arrive sur le marché avec le réservoir fabriqué en fibre de verre hautes performances HiPer-tex de 3B-Fibreglass que Gastank Sweden AB vient de mettre au point. Ce produit répond aux exigences strictes de la norme ECE R110 qui régit l’utilisation des réservoirs cylindriques de type IV contenant du gaz naturel sous haute pression destinés aux moteurs automobiles. Destiné à une utilisation sous 200 bar, il ne pèse que 0 ,56 kg/l tout en offrant des caractéristiques mécaniques supérieures de 10 à 24% à celles de des fibres de verre classiques.

Le professeur Kurt Berglund, président de Gastank Sweden AB, société basée à Pitea en Suède, explique : « La fibre de verre hautes performances HiPer-tex permet, grâce à l’ensemble des propriétés qu’elle offre à moindre coût, permet de combler la demande entre un acier lourd et les composites à base de fibres de carbone à coût élevé. La solution que nous avons développé facilite l’accès aux réservoirs GNV en composites légers, synonyme d’économie d’énergie et de réduction d’émissions de CO2. »

Hugues Jacquemin, président-directeur général de 3B-Fibreglass, ajoute: « Notre technologie  de production de la fibre HiPer-tex fournit un haut niveau de performances à des pièces composites telles que les pales d’éoliennes, les blindages balistiques et les cylindres haute pression, tout en garantissant des gains économiques importants pour nos clients. Nous sommes fiers d’être partenaires de Gastank Sweden AB pour le développement d’un réservoir GNV, possédant une très grande durabilité grâce aux propriétés mécaniques élevées, à la résistance à la corrosion et à la tenue à la fatigue de notre fibre. »  La fibre HiPer-tex est adaptée aux applications automobiles mais aussi à d’autres secteurs de l’industrie, car elle répond à une forte demande de réduction de poids associée à des performances élevées, tout en étant économiquement rentable pour une production de grande capacité

Chaque année, près de deux millions d’automobiles sont équipées d’un système de carburant GNV, représentant jusqu’à quatre réservoirs par véhicule. Certains donneurs d’ordres proposent le GNV en option, et la conversion de véhicules existants devrait entraîner une augmentation de l’utilisation du GNV de 18 % par an.  

Le Pavillon des Energies : le développement durable par l’exemple

Bâtiment pilote en matière d’éco-construction et d’énergies renouvelables, le Pavillon des énergies de l’Ecosite du Fleurion, à quelques encablures de Saint-Lô, sera inauguré le 17 septembre prochain par le Président du Conseil général de la Manche, maître d’ouvrage du projet. Dans le cadre de sa charte de développement durable « Planète Manche », ce dernier  s’est engagé dans un programme d’actions volontaristes en matière de lutte contre le changement climatique. Au delà de la performance environnementale et énergétique de ses bâtiments, le Département de la Manche ambitionne de sensibiliser tous les publics, de former les jeunes et les professionnels, et de développer des activités économiques pérennes autour des secteurs de la maîtrise de l’énergie, des énergies renouvelables et de l’éco-construction.

Le Pavillon des Energies permettra à chacun (particuliers, élus, professionnels, scolaires) de comprendre les enjeux du développement durable et de s’approprier les réponses liées à l’énergie et à la construction. Parce que l’habitat est l’espace privilégié pour agir efficacement et durablement contre le changement climatique, ce centre d’information, de ressources et de formation apportera toutes les réponses pour concevoir, construire, rénover durablement et adopter les énergies renouvelables.

Pour construire ce bâtiment de plus de 1000 m², projet durable dès son origine, le Conseil général a misé sur l’exemplarité : un bâtiment labellisé THPE (Très Haute Performance Energétique) suivant une démarche HQE (Haute Qualité Environnementale) certifiée, bénéficiant d’une conception bioclimatique qui optimise les apports solaires. D’un point de vue énergétique, l’étude de conformité sur la réglementation thermique a révélé que les consommations énergétiques seront inférieures de 26 % aux normes en vigueur.(le Cref pour ce type de bâtiment est de 190 kWhep/m² et le Cbât du Pavillon est de 142 kWhep/m². A noter que le travail réalisé sur les déperditions et les ouvertures (double et triple vitrage) permettra d’avoir un gain de 16 % par rapport aux normes de coefficient de transmission surfaciques en vigueur dans la Réglementation Thermique actuelle (U bât = 0,359 W/m2.°C contre un U ref de 0,425 W/m2.°C).

Enfin toutes les températures intérieures de confort d’été seront inférieures au maximum autorisé grâce à la construction bioclimatique et les protections solaires. Bien évidement ce ne sera qu’en phase d’exploitation qu’il sera possible de dresser des bilans effectifs des consommations et quantités d’énergies produites. Sur ce point, des compteurs ont été installés pour établir un suivi complet et détaillé. Un portail de communication reprendra, à l’accueil du bâtiment, toutes les consommations et production d’énergie et d’eau.

Une enveloppe originale

Pour obtenir ces bilans, le choix des matériaux et des isolants a fait l’objet d’un effort tout particulier. C’est ainsi que l’enveloppe extérieure du bâtiment est constituée d’une ossature bois sur-isolée par 22 cm de ouate de cellulose insufflée et  de 4 cm de laine de chanvre. Côté intérieur, l’étanchéité à l’air est assurée par un frein vapeur, positionné entre les deux isolants. Enfin, une plaque de Fermacell sert de parement intérieur. Côté extérieur, devant le pare-pluie, le bardage est en lames de pin Douglas. L’inertie thermique du bâtiment qui manque aux constructions en bois, est améliorée grâce à la présence d’un mur porteur en pisé. Réalisé avec l’argile issue du site, cet imposant mur traverse le bâtiment de part en part et mesure 46 m de long, 6 m de haut et 60 cm d’épaisseur. Il régule également l’hygrométrie. Enfin, pour les murs intérieurs, d’autres matériaux ont été utilisés comme la brique de terre cuite ou encore le béton cellulaire.

Côté énergies renouvelables, 24 capteurs solaires intégrés sur la façade sud du toit pour une surface de 29 m² assureront les besoins en chauffage et eau chaude sanitaire. En appoint, une chaudière bois d’une puissance de 55 kW prendra le relais ; elle sera alimentée par des copeaux de bois déchiqueté de bocage stockés dans un silo de 10 m3. Le chauffage bénéficiera aussi d’un système combiné de ventilation mécanique contrôlée double flux couplée à un puits canadien qui permettra de préchauffer l’air entrant. De plus, le mode de diffusion se fera essentiellement à travers un plancher chauffant basse température.

Enfin, à titre démonstratif,  56 modules de panneaux solaires photovoltaïques poly-cristallins de 80 Wcc sur une surface de  39 m2 fourniront une puissance totale de  4480 Wcc. Le portail de communication permettra ensuite de connaître en temps réels la production des panneaux solaires photovoltaïques.

Enfin, une pile à combustible d’une puissance de 3 kW  (marque IdaTech), alimentée par une bonbonne d’hydrogène, servira de générateur de secours. En cas de panne d’électricité, elle prendra le relais et permettra d’alimenter les systèmes informatiques. Elle sera alimentée par une bonbonne  d’hydrogène. 

Piégeage d’une molécule ADN par une vésicule bio-adhésive

L’équipe « Membranes et Microforces », dirigée par Carlos Marques de l’Institut Charles Sadron du CNRS (ICS), à Strasbourg, étudie les mécanismes physico-chimiques de la bio-adhésion. Celle-ci gouverne des phénomènes comme l’adhésion cellulaire qui permet aux cellules d’adhérer entre elles ou avec le milieu environnant, et est déterminante dans la prolifération, la différentiation et le déplacement des organismes multicellulaires. La formation de contacts bio-adhésifs implique la présence de molécules spécifiques fonctionnant sur le principe de combinaisons complexes de clés et de serrures moléculaires qui assurent le caractère sélectif du phénomène.

Les chercheurs de l’ICS ont mis en évidence les auto-enchevêtrements, états rares et fugaces de polymères géants comme l’ADN. Une version moléculaire du premier voyage de Gulliver ! Après son naufrage, le célèbre personnage de Swift a nagé jusqu’à la côte de Lilliput où il s’est endormi, pour se réveiller agrafé au sol par une multitude de câbles et de piquets lilliputiens. Un destin similaire attendait des molécules d’ADN figées ainsi dans leur état auto-enchevêtré jusqu’alors très difficile à observer. 

Pour étudier certains éléments déterminants dans la bio-adhésion, les chercheurs strasbourgeois ont développé un système biomimétique constitué, d’une part, de vésicules géantes de phospholipides, dont la membrane est une version très simplifiée des membranes cellulaires, et, d’autre part, d’un substrat de protéines sur lequel reposent des centaines de grandes molécules d’ADN immergées dans une solution aqueuse.

Les molécules d’ADN, tel Gulliver, bougent aisément sous les forces aléatoires du liquide, jusqu’à ce que la vésicule, ballot collant, les recouvre. De forme ronde, la vésicule a une paroi fine et molle de cinq nanomètres portant des millions de ligands, véritable armée lilliputienne de molécules adhésives, équipée de câbles et piquets moléculaires, prête à aborder le substrat de protéines. Toutes les conditions sont réunies pour que, après atterrissage, les ligands arriment très rapidement sur la vésicule les protéines. De plus, l’arrimage est tellement fort qu’il se développe une zone de contact très intime entre la membrane de la vésicule et la surface. Cette zone, en s’étalant, balaye tout sur son passage, précise André Schröder qui en a scruté des centaines. Elle racle et greffe sur le substrat la grande chaîne ADN qui se retrouve coincée dans les méandres de la forêt des ligands arrimeurs (polymères connecteurs). 

L’ADN ainsi étiré et immobilisé peut désormais révéler ses secrets les mieux gardés à Nam Lee et son étudiant qui, à l’Université de Seoul, étudient la lumière émise par ces longues chaînes pour décrypter ce qui a bien pu se passer pendant les courts instants où la molécule géante a été mise à terre et bloquée.

De façon surprenante, les scientifiques ont découvert que certaines chaînes ne se sont pas laissées complètement étirer et sont restées dans un état auto-enchevêtré, piégées pendant l’abordage. Ces états sont rares et fugaces même pour des molécules géantes, explique Albert Johner qui a participé à l’interprétation théorique des données, il a donc fallu la combinaison heureuse d’un arrimage rapide et serré des auto-enchevêtrements pour que l’on ait réussi cette fois, là où des tentatives précédentes avaient échoué.  

Le jet d’eau, une découpe au micron près

La plupart des nouveaux matériaux de fabrication de produits utilisés ces dernières années réagissent négativement sous l’effet de la chaleur lors de l’usinage. L’utilisation d’un jet d’eau pour effectuer l’opération de découpe permet toutefois de s’assurer que la structure du matériau reste inchangée. La technique peut être en outre utilisée sur pratiquement n’importe quel type de matériau, y compris les denrées alimentaires, pour autant qu’elles ne soient pas solubles dans l’eau. A la lumière de ces informations, MDC Max Daetwyler AG, constructeur de machine de précision, Waterjet, spécialiste de la découpe au jet d’eau, et NUM, spécialiste de la commande numérique, ont décidé d’associer leur savoir-faire pour développer conjointement une machine de découpe au jet d’eau destinée au traitement des matériaux. Ils ont ainsi mis au point une machine de découpe au jet d’eau CNC capable de découper des matériaux avec une précision de ±1 micron, ce qui est 20 fois plus précis que les machines de la concurrence. De plus, ce nouvelle machine (Womajet/microWaterjet) consomme beaucoup moins d’eau et d’abrasif que les systèmes traditionnels et ouvre de nouveaux domaines d’application pour cette technologie de traitement des matériaux.

Le procédé de fabrication offert par la nouvelle machine Womajet/microWaterjet est stable, précis et reproductible. Il permet de créer des contours complexes et peut prendre en charge des largeurs de facette jusqu’à 20 microns (0,02 mm). La machine utilise un jet d’eau de très grande précision dont le diamètre est inférieur à 300 microns, et peut découper des matériaux à une vitesse pouvant atteindre jusqu’à 4.000 mm/min. Les trois axes de la machine sont commandés par des variateurs NUMDrive C, dont la haute densité de puissance permet de réduire la taille de l’armoire de commande. Un système CNC NUM Flexium, équipé d’un pupitre opérateur NUM FS152i pour les commandes d’entrée, assure la commande globale de la machine.

La machine de découpe Womajet/microWaterjet peut s’adapter à un grand nombre de matériaux, notamment les matériaux biocompatibles pour des applications médicales, le Kevlar, les matériaux en fibre de verre et carbone comme ceux utilisés dans le secteur automobile et les matériaux spécialisés et laminés utilisés dans les secteurs aéronautique et aérospatiale. Dans chaque cas, toutes les opérations de découpe sont effectuées sans dégradation des caractéristiques ou des propriétés des matériaux. Une application inhabituelle qui suscite déjà un très grand intérêt est la découpe de composants de précision pour le secteur de l’horlogerie, ce qui favorise une renaissance des montres mécaniques des prestigieux fabricants suisses. 

Un coup de pouce de 25 000 euros pour innover dans l’embarqué

Spécialisé dans les solutions de prototypage et de déploiement de systèmes de mesure, d’automatisation et embarquées, National Instruments France a mis en place un programme destiné à supporter les TPE et PME dans leur développement d’applications embarquées.

Le programme de NI France consiste à offrir une subvention à une sélection de start-ups qui envisagent d’exploiter la plate-forme NI pour développer leurs systèmes embarqués. Le montant de cette aide, qui peut atteindre 25.000 euros couvre la plate-forme logicielle, le support et la formation. L’objectif de ce nouveau programme est d’aider les entreprises à réduire le coût et la complexité de leurs développements en leur facilitant l’accès à une technologie comme l’environnement de programmation graphique LabVIEW.

Les plates-formes logicielles et matérielles de NI pour la conception graphique de systèmes sont destinées à accélérer la conception, la validation et l’implémentation de nouvelles idées. L’environnement LabVIEW rend le développement plus rapide et plus intuitif, et permet aux ingénieurs de développer des applications, même s’ils ne sont pas experts en programmation, en s’appuyant sur les dernières technologies de l’embarqué, comme celles des circuits FPGA.

Pour postuler, les TPE et PME doivent fournir une documentation sur l’entreprise et le projet concerné, et participer à un entretien (voir le site www.ni.com/france/pme).

Incendie : extinction d’un foyer en moins de 2 minutes

Une combustion est générée si trois composants sont réunis : le combustible, le comburant et l’énergie d’activation. Cette combustion ne peut-être arrêtée ou réduite que si l’on agit sur l’un ou plusieurs de ces composants. Cependant, dans la pratique, agir sur le combustible est impossible. Le principe d’extinction vise donc à diminuer le pourcentage d’oxygène dans l’air et/ou à diminuer la température du foyer. En solution d’extinction automatique, il existe trois techniques pour gérer un début d’incendie dès qu’il est détecté :

  • l’extinction de l’incendie (élimination complète de tout feu à flamme vive ou de feu couvant) ;
  • la réduction de l’incendie (réduction significative du débit calorifique et prévention de la reprise du feu) ;
  • le contrôle de l’incendie (limitation du développement de l’incendie et prévention des dommages structurels par refroidissement des objets, des gaz présents à proximité et/ou par pré-mouillage des éléments combustibles présents à proximité).

La solution SINORIX H2O Jet, mise au point par Siemens Industry Building Technologies (IBT), concerne en tout premier point l’extinction de l’incendie. Les principes clefs de ce système consistent en la création de fines gouttelettes (50 à 200 µm), le transport de celle-ci jusqu’au cœur du foyer, et l’extinction du feu. L’innovation réside dans l’écoulement diphasique à basse pression (5 à 15 bars), dans le transport de la solution effervescente gaz/eau dans une tuyauterie (simple et basique monotube) vers la buse (titre massique : 6% de gaz) et dans l’accélération et la détente du mélange gaz/eau dans celle-ci.

Une surface couverte de 28 m²

Les fines gouttelettes, créées à la sortie de la buse, atteignent une portée de jet de brouillard pouvant aller jusqu’à 8 m (pour les buses directionnelles) et sont capables de couvrir une surface d’environs 28m² (pour les buses volumétriques). La très faible taille des gouttes, leur densité et leur vitesse permettent de refroidir le cœur du foyer. La buse de type directionnelle TDJB (Tuyère Diphasique à Jet de Brouillard) à fait l’objet d’un brevet conjoint entre Siemens et le LEGI (laboratoire du CNRS). Le diamètre important des trous sur les buses (volumétrique) réduit considérablement le risque de bouchage de ces buses (quelques millimètres contre quelques centièmes de millimètres pour un système classique).

En fonction de l’application, l’incendie est totalement éteint en moins de 2 minutes. Le système utilise moins de buses qu’un système brouillard d’eau conventionnel et réduit les dommages liés à l’eau (10 fois moins d’eau qu’un système d’extinction standard). Enfin, le système qui est utilisable avec une eau qualité « eau de ville », a été testé dans le cadre d’une campagne d’essai de plusieurs mois, au CNPP (Centre National de la Prévention et de la Protection). Elle a permis de définir les applications où la solution SINORIX H2O jet garantissait un résultat d’extinction des foyers du protocole d’essais CNPP G.E . Les tests, effectués sur une maquette à l’échelle 1 (groupe électrogène de 1200 KVA), ont permis de valider l’application « groupe électrogène ».  Un nouveau test d’efficacité aura lieu au CNPP le 22 septembre prochain : il s’agira d’essais réels à échelle 1 sur un groupe électrogène.

Le SINORIX H2O Jet peut être utilisé également pour des applications similaires notamment les bancs de moteur, transformateurs, machineries d’usinage, process et bac de trempe… (en cours de tests au CNPP).

 

La première solution cloud computing de gestion de la qualité

Partie intégrante de la suite logicielle Tecnomatix de solutions de fabrication numérique de Siemens PLM Software, l’application de gestion de la qualité Dimensional Planning and Validation (DPV) est le premier système de gestion de la qualité basé sur le PLM à permettre la collecte, la gestion, l’analyse et le reporting des informations de mesure de la qualité directement liées aux résultats de production obtenus en temps réel. Tecnomatix DPV s’appuie sur le logiciel Teamcenter qui permet d’incorporer des informations de production couplées à des données de qualité de la production obtenues en temps réel, dans l’environnement utilisé pour gérer les données de l’entreprise relatives aux produits, aux processus et à la fabrication.

Principale cible : certaines industries comme les centres de production multisites, où les fournisseurs extérieurs n’ont pas nécessairement besoin d’une infrastructure de ressources de PLM complète, mais peuvent tirer profit de cette technologie de gestion de la qualité à la demande. Dans le cadre d’un partenariat, Siemens PLM Software et Microsoft ont mis au point un environnement dans lequel Tecnomatix DPV et Teamcenter s’exécuteront en cloud computing, sous le contrôle du système d’exploitation de services Windows Azure. Ils utiliseront également la base de données relationnelle SQL Azure. Les deux sociétés pourront ainsi tester et proposer des scénarios dans lesquels une entreprise pourrait accéder de façon sécurisée à la puissance, à la souplesse et à la valeur de cette solution de gestion de la qualité basée sur le PLM, sans avoir à s’équiper d’un système informatique. Lorsque les résultats seront jugés concluants, le nombre de ce type de solutions basées sur le PLM augmentera considérablement. Enfin, avec un environnement accessible à la demande, les options de déploiements seront nettement enrichies.

« Utiliser la plate-forme Windows Azure pour exploiter la puissance du cloud computing permet aux entreprises de réduire de façon importante les coûts liés à leur infrastructure interne et à son support », commente Sanjay Ravi, président-directeur général de la division Worldwide High Tech & Electronics Industry de Microsoft.

Outre le projet DPV-Azure, Siemens PLM Software continue d’étudier avec Microsoft d’autres façons d’exploiter efficacement le cloud computing. Le congrès « Utilisateurs Siemens PLM Connection User Conference » a d’ailleurs permis de présenter le développement de solutions de collaboration en cloud computing basées sur la plate-forme Windows Azure. L’objectif étant de garantir un partage automatique et sécurisé des données produit 3D entre un constructeur OEM et ses fournisseurs à l’aide du format de données standard JT et du format de données PLM XML.

« Nous pensons que la puissance et le potentiel du cloud computing, correctement utilisés et déployés, peuvent avoir un impact significatif sur le secteur du PLM », explique Chuck Grindstaff, directeur général adjoint chargé des produits et directeur technique chez Siemens PLM Software. « C’est la raison pour laquelle nous travaillons en étroite collaboration avec des leaders dans ce domaine, tels que Microsoft, pour étudier différentes applications du PLM en mode cloud. Grâce à ce partenariat stratégique, Siemens PLM Software est aujourd’hui la première dans son domaine à prendre en charge SharePoint. L’entreprise devient ainsi le premier fournisseur de logiciels de PLM à présenter des concepts d’informatique en cloud sur la plate-forme Windows Azure. »

Par Marc Chabreuil

 

De nouvelles perspectives pour la technologie 3D

Siemens Healthcare propose le logiciel syngo.fourSight Workplace Imaging Management Solution for Obstetrics qui permet la manipulation volumétrique en 3D/4D et la visualisation de clichés 2D pour diverses plates-formes ultrasons de Siemens, facilitant la communication entre docteurs, chirurgiens et patients. Cela peut aussi améliorer la relation parents-fœtus et aider dans le traitement d’interventions pré et post-natales. « Notre logiciel syngo.fourSight Workplace, associé à la technologie NVIDIA 3D Vision Pro et aux dernières solutions professionnelles graphiques NVIDIA Quadro, font de notre équipement un outil de gestion d’images encore plus attractif, pour le patient comme pour le workflow du département obstétrique, » a déclaré Barbara Del Prince, worldwide segment manager for OB/GYN, Siemens Healthcare. « Les docteurs, les hôpitaux et les centres d’imagerie disposent maintenant de la solution d’imagerie 3D la plus puissante, la plus complète et la plus innovante pour la manipulation d’image en volume. » D’autres entreprises comme Agilent, Cineform ou  RTT considèrent déjà la technologie NVIDIA 3D Vision Pro comme un élément essentiel de leurs nouvelles solutions.

La  nouvelle solution stéréoscopique 3D Vision Pro de NVIDIA va permettre aux ingénieurs, concepteurs, architectes et spécialistes de l’info-chimie qui travaillent sur des projets 3D complexes de voir leurs travaux avec davantage de détails. Elle fait arriver la véritable 3D stéréo sur le bureau grâce aux écrans plats, et offrent un moyen pratique pour disposer d’une représentation riche et fiable en 3D pour la visualisation d’environnements à grande échelle comme les murs vidéos et les applications de travail collaboratif virtuel.

Comprenant des lunettes « alternantes » (technologie shutter active) fournissant une image véritablement progressive, préservant la plus haute qualité de texture et de texte, un dispositif de communication en fréquence radiofréquence  novateur et des batteries rechargeables donnant 20 h de fonctionnement,  les solutions 3D Vision Pro fournissent des sensations stéréoscopiques de haute qualité et prennent en charge un large éventail d’utilisations :

  • les personnes seules peuvent profiter de la 3D sur l’écran LCD de leur ordinateur de bureau et de leur station de travail mobile sur Quadro ;
  • de petits groupes peuvent regarder de la 3D sur un ou plusieurs projecteurs ;
  • des groupes plus importants peuvent bénéficier de la 3D sur des murs d’images ou dans des salles avec les NVIDIA Scalable Visualization Solutions (SVS). 

3D Vision Pro autorise des liaisons sur assez longue distance, jusqu’à 45 m, sans interférences, point aveugle ni autre obstacle entre les divers systèmes. Pour cet équipement stéréoscopique professionnel, les informations sur le fonctionnement des lunettes sont retransmises à la base pour assurer une bonne gestion de l’ensemble.

« La 3D stéréo permet d’examiner dans le détail des données complexes et, pour cette raison, elle est devenue un élément majeur des stations de travail modernes, » souligne Jeff Brown, general manager, Professional Solutions Group chez NVIDIA. « Avec le lancement de cette solution professionnelle 3D, cette technologie peut facilement avancer au-delà du secteur du divertissement » poursuit Jon Peddie, president of Jon Peddie Research. « En permettant des visualisation à grande échelle et le pilotage à distance, NVIDIA ouvre de nouvelles perspectives pour la technologie 3D qui sera employée par les professionnels sous des formes inédites. » Ainsi, les artistes travaillant dans la création de contenu numérique, les entreprises souhaitant proposer des murs d’images, les concepteurs de produits et les ingénieurs peuvent voir leur « monde » en 3D, avec des perspectives nettement plus riches que dans les représentations classiques en deux dimensions.
 

La cosmétique séduite par les nanotechnologies

Les petites particules commencent à prendre de l’importance aux yeux des fabricants de produits d’hygiène personnelle du monde entier, selon une analyse de l’évolution mondiale des dépôts de brevets publiée par le pôle IP Solution de Thomson Reuters. L’étude, intitulée « Can Nanotech Unlock the Fountain of Youth ? »  (Les nanotechnologies, une nouvelle fontaine de jouvence ?), montre que le secteur de la beauté a fait une percée spectaculaire dans le monde des nanotechnologies, utilisant de minuscules composés moléculaires pour améliorer les performances des crèmes, écrans solaires, shampoings et autres produits de soin personnel.

Le rapport s’appuie sur les inventions exclusives mentionnées dans les demandes de brevet et les brevets accordés entre 2003 et 2009, ainsi que sur les données des marques relatives aux années comprises entre 2000 et 2009 pour identifier les entreprises et les domaines de l’innovation nanotechnologique ayant connu la plus forte croissance dans ce secteur. Les conclusions de l’étude font ressortir :

  • Une accélération de l’essor des nanotechnologies : le nombre de brevets novateurs impliquant l’usage de nanotechnologies dans les produits de beauté et de soins personnels a plus que doublé ces sept dernières années pour passer de 181 brevets en 2003 à 367 en 2009, soit une hausse de 103 % ;
  • Une percée des entreprises de produits chimiques spécialisés : si L’Oréal et Amorepacific ont été des pionniers dans le domaine des produits de beauté basés sur les nanotechnologies, un grand nombre d’innovations dans le secteur provient actuellement de sociétés qui n’étaient à  l’origine pas liées à l’industrie cosmétique, notamment Fujifilm et BASF. Sur les 367 inventions exclusives déposées en 2009, 10 émanaient de Fujifilm, 9 de BASF et 7 d’Amorepacific ;
  • Un développement des marques « nano » : de 2000 à fin 2009, 217 marques de soins personnels intégrant le terme « nano » ont été déposées aux États-Unis, Royaume-Uni, Canada, dans la Communauté européenne et  auprès de l’OMPI. Au cours de la seconde moitié de cette période (2005-2009), les marques déposées ont été 575 % de fois plus nombreuses que les marques déposées lors de la première période (2000-2004).

Le rapport analyse les données compilées à partir de la base de données Thomson Reuters Derwent World Patents Index (DWPI(SM)), pour l’étude sur les brevets, et SERION, pour les marques, afin de cerner l’évolution globale de l’innovation et des marques dans le domaine des nanotechnologies appliquées aux produits de soins personnels. L’évolution des brevets et marques sert de référence en matière d’innovation. L’analyse porte sur les brevets accordés et demandes publiées (examinés ou non) en 2003 et 2009. Les résultats obtenus sur ces deux années ont ensuite été comparés afin de déterminer l’évolution globale de la croissance au cours des sept dernières années. 

Par Marc Chabreuil