Brevet FR3016985A1 — publié le 20150731

- 1 - PLATEFORME INFORMATIQUE ET ELECTRONIQUE DE PILOTAGE D'EQUIPEMENTS URBAINS Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine des plateformes urbaines destinées au pilotage informatiques d'équipements matériels et de sous-systèmes. Ces équipements comprennent par exemple les 10 lampadaires d'éclairage urbain, les caméras de vidéo protection, les bornes de recharge électrique de véhicules à usage collectif, les capteurs sonores, de pollution, etc. Les sous-systèmes sont par exemple un autre superviseur d'équipements, par exemple pour l'acquisition des 15 temps d'attente dans un service public. On entendra par « urbain » au sens du présent brevet des lieux d'usage collectif, tels que des collectivités territoriales (villes, village) mais aussi des quartiers, des espaces commerciaux ou résidentiels. 20 Etat de la technique On connaît dans l'état de la technique la demande de brevet internationale W02013001227 se rapportant à un 25 procédé de configuration d'une entité physique dans un système de supervision et de contrôle intégré dans un réseau de communication, le système comportant une pluralité de capteurs. Le procédé comporte les étapes suivantes : - détection de la présence d'une entité physique à 30 configurer dans le système, par analyse d'informations reçues d'au moins une partie des capteurs, sans que l'entité physique n'utilise elle même de moyens de communication; - sélection d'un modèle représentatif de l'entité physique détectée à partir d'une comparaison entre au moins 35 une partie des informations reçues des capteurs et des - 2 paramètres de modèles préenregistrés d'entités physiques; - création d'une entité l'entité physique détectée, à partir 5 L'invention se rapporte également configuration mettant en oeuvre un tel de représentation logicielle représentant du modèle sélectionné. à un dispositif de procédé et à un système de supervision et de contrôle comportant un tel dispositif. La demande de brevet W02006136985 décrit un procédé 10 de pilotage d'un réseau de commande d'éclairage. Des informations de position comprenant les coordonnées de chaque dispositif dans le réseau, sont reçues via une passerelle au niveau d'un dispositif de traitement de données dans lequel sont enregistrées les exigences fonctionnelles recensées. Les 15 coordonnées de chaque dispositif dans le réseau, sont utilisées pour déduire la fonctionnalité requise du dispositif, sur la base des exigences fonctionnelles enregistrées, des instructions pour implémenter la fonctionnalité sont produites et les instructions sont 20 envoyées au réseau via la passerelle. La demande de brevet WO 2009121619 concerne un système assisté par ordinateur pour l'administration et/ou la commande d'un système de gestion d'immeuble comportant plusieurs appareils, en particulier des luminaires, capteurs 25 et/ou transmetteurs de commandes se trouvant dans des salles différentes, qui comprend une banque de données dans laquelle sont stockées des informations concernant les appareils, les capteurs et/ou les transmetteurs de commandes du système de gestion d'immeuble, ainsi que des données sur la structure en 30 axes et en cellules de l'immeuble. Le système est conçu pour fournir sur un écran d'affichage une interface utilisateur graphique sur laquelle est présentée une représentation graphique de l'immeuble ainsi que l'implantation des appareils, capteurs et/ou transmetteurs de commandes. - 3 La demande de brevet internationale W02002082400 décrit un système de détection et de stockage d'événements comportant: un dispositif de détection de véhicules relié à un point de connexion d'entrée pour détecter le passage d'un véhicule, un détecteur de feu rouge d'un feu de signalisation, un réseau de contrôle de véhicules enregistrés, un module de contrôle qui effectue une prise de vues d'une infraction en association avec le réseau de contrôle de véhicules enregistrés, un dispositif de prise d'images vidéo fournissant des images au module de contrôle, un radar, un dispositif de transmission et de réception de données relié au radar, un dispositif d'alerte d'excès de vitesse, et une commande de sémaphore reliée à un point de connexion de sortie, le système étant configuré de sorte que lors de son fonctionnement un film est généré afin que lorsqu'un événement a lieu, on obtient un film des instants précédant l'événement, au cours de l'événement et après l'événement. L'invention concerne également un procédé de détection d'événements mettant en oeuvre ledit système. Inconvénients de l'art antérieur Les plateformes de pilotage urbain de l'art antérieur nécessitent une programmation lourde à chaque 25 modification du parc d'équipements, et en particulier lors de l'ajout de nouvelles catégories d'équipements à piloter. La modification de la programmation peut conduire à des pertes de cohérence du fonctionnement global de la plateforme, et des interactions mal maîtrisées entre les 30 différentes données traitées. Enfin, les solutions de l'art antérieur dissocient le traitement des informations destinées au pilotage technique des équipements par les services techniques de la collectivité territoriale, et le traitement des informations, généralement 35 effectué sur une autre plateforme technique, pour fournir les - 4 - informations destinées aux élus et services administratifs, pour la conduite de choix stratégiques nécessitant des informations plus synthétiques. Les solutions de l'art antérieur impliquent ainsi 5 une redondance de moyens techniques, et présentent un faible degré d'évolutivité et d'extension à de nouvelles catégories d'équipements ou de nouveaux traitements. Le problème technique résolu est celui de la modularité du système de pilotage, permettant de configurer et 10 reconfigurer le pilotage de multiples équipements, de nature hétérogène, par des interventions simples, évitant une modification du programme de pilotage. Solution apportée par l'invention 15 Afin de remédier aux inconvénients de l'art antérieur, la présente invention concerne selon son acception la plus générale une plateforme informatique et électronique de pilotage d'équipements urbains de différentes catégories 20 caractérisée en ce qu'elle comporte une base d'information dans laquelle sont enregistrées : - des représentations numériques catégorielles de chacune des catégories, la dite représentation numérique catégorielles étant constituée 25 o d'une pluralité d'attributs propres à la catégorie considérée o de scripts fonctionnels commandant des traitements appliqués périodiquement - pour chacun des équipements, un objet numérique dont la 30 structure est déterminée par la représentation numérique associée à la catégorie, et dont les valeurs d'attribut sont déterminées en fonction de l'état physique de l'équipement associé - d'une couche de dialogue et d'interfaçage, commune 35 auxdites représentations numériques, et assurant les - 5 - échanges d'informations numériques entre les équipements de chacune des catégories et l'objet numérique associé, - de pilotes de communication associés à chacun des équipements, assurant la conversion de données physiques en données numériques destinés au rafraichissement des valeurs d'attributs des objets numériques associés auxdits équipements. Avantageusement, ladite base d'informations comprend en outre des représentations numériques globalisées, 10 constituées : o d'une pluralité d'attributs propres à un regroupement de représentations catégorielles liées o de scripts fonctionnels commandant des traitements appliqués périodiquement 15 - pour un sous-ensemble hétérogène d'équipements, un objet numérique globalisé dont la structure est déterminée par la représentation numérique associée audit sous-ensemble, et dont les valeurs d'attribut sont calculées en fonction des valeurs d'attributs des objets numériques 20 catégoriels liés dudit sous-ensemble. Selon un mode de réalisation particulier, au moins des valeurs d'attribut d'un d'attribut d'un objet numérique globalisées est calculée en fonction d'une donnée numérique 25 provenant d'une source autre qu'une représentation catégorielle liée. Selon une variante, une au moins des valeurs d'attribut d'un objet numérique globalisées est calculée en 30 fonction des valeurs d'attributs des objets numériques catégoriels liés liées dudit sous-ensemble, le traitement de calcul étant choisi parmi une famille de traitement comprenant : - une sommation de valeurs d'attributs des objets 35 numériques liés - 6 - - un calcul de maximum, de minimum, de médiane ou de moyenne de valeurs d'attributs des objets numériques liés - un opérateur logique ou une fonction logique appliquée aux objets numériques liés - une opération conditionnelle appliquée aux objets numériques liés. De préférence, la fréquence des échanges d'informations numériques entre les équipements de chacune des 10 catégories et l'objet numérique associé commandés par la couche de dialogue et d'interfaçage est constante - et en ce que la plateforme comporte un circuit de commande d'une périodicité variable des traitements de calcul des valeurs d'attribut des objets numériques 15 globalisés en fonction des valeurs d'attributs des objets numériques catégoriels liés dudit sous-ensemble, la périodicité de calcul des objets numériques globalisés étant inférieure à la périodicité de calcul des attributs des objets numériques liés. 20 Selon une autre variante, certains desdits équipements sont statistiques, certains desdits équipements étant mobiles et pourvus de moyens de géolocalisation dont l'état est transmis au pilote de communication par une liaison 25 radio-fréquence. Selon un autre exemple de réalisation, la plateforme comporte en outre au moins un terminal de visualisation commandé par un calculateur en fonction des 30 valeurs d'attributs d'une partie au moins des objets numériques globalisés ou des objets numériques catégoriels. Avantageusement, ledit terminal de visualisation comporte en outre des moyens pour transmettre des informations 35 de commande traitées par les fonctions d'une partie au moins - 7 - desdits objets numériques catégoriels, pour commander le changement d'état des équipements associés. Selon une autre variante, la plateforme comporte en outre des moyens automatisés pour transmettre des informations de commande traitées par les fonctions d'une partie au moins desdits objets numériques catégoriels, afin de commander le changement d'état des équipements associés. Selon un mode de réalisation particulier, la base d'informations comporte en outre un enregistrement de valeurs de références, et des moyens de comparaison périodique entre lesdites valeurs d'attributs et lesdites valeurs de référence pour déclencher conditionnellement une action. De préférence, certaines au moins des valeurs d'attributs sont enregistrées avec une historisation des variations desdites valeurs. Description détaillée d'un exemple non limitatif de réalisation La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, correspondant à un exemple 25 non limitatif de réalisation où : - la figure 1 représente un schéma de principe d'un système selon l'invention La figure 1 représente une vue schématique d'un 30 système selon l'invention. Il comporte une pluralité d'équipements urbains échangeant des informations numériques avec un système de pilotage informatiques d'équipements matériels et de sous-systèmes. 35 Ces équipements comportent : - 8 - - des caméras (1) de vidéosurveillance. Ces caméras peuvent être des caméras fixes, captant une image en continu ou périodiquement, avec un angle de vue déterminé et envoyant un flux vidéo. Elles peuvent aussi être des caméras pilotables, comportant des moyens motorisés permettant de modifier l'angle de vue et le zoom à partir d'informations de pilotage provenant de la plateforme qui sera décrite ci-après - des éclairages urbains (2) comportant des moyens de commande du niveau d'éclairement (gradation) pilotables par la plateforme, et comportant des capteurs pour détecter des pannes ou des niveaux d'éclairage ambiant, et des capteurs de données de puissance et délivrant des signaux numériques disponibles par la plateforme - des bornes de recharge de véhicules électriques (3) comportant des moyens d'identification par un utilisateur, délivrant des données numériques d'identification traitées par le serveur pour calculer l'autorisation d'activer l'alimentation, et des moyens de pilotage de la recharge par la plateforme en fonction des données transmises par la borne à partir de l'identification de l'utilisateur, et de données endogènes telles la situation « heure pleines/heures creuses » - des sources de données numériques (4, 5) provenant d'un serveur http ou ftp, par exemple de sites internet, hébergeant des données en accès libre, par exemple des données météorologiques, des données relatives à la circulation, et plus généralement toute donnée publique fournies notamment par une administration ou un service publique. Certaines sources (5) sont constituées par des superviseurs agrégeant des données provenant d'autres équipements, et fournissant des données numériques calculés en fonction de ces données extérieures - Des équipements mobiles (6), par exemples des téléphones cellulaires (smartphone) permettant à une - 9 - personne de délivrer des informations géolocalisées, par exemple des données relatives à un accident ou un signalement d'un événement. Chacun de ces équipements (1 à 6) comprend un 5 pilote de communication assurant : - la conversation des signaux numériques ou analogiques fournis par un ou plusieurs capteurs pour les mettre en forme en conformité avec un protocole et une structure de données unifiée, propre à la plateforme 10 - et/ou fournir des signaux numériques ou analogiques de commande d'un moyen électromécanique d'un ou de plusieurs équipements (1 à 6) en fonction des informations provenant de la plateforme, selon un protocole et une structure de données unifiée. 15 Généralement, un seul pilote est interfacé avec plusieurs équipements de même nature. La plateforme (100) comporte une interface de programme ouverte permettant à des intégrateurs de développer directement les pilotes d'équipements non disponibles en 20 standard sur la plateforme. La plateforme comporte également une bibliothèque de pilotes téléchargeables (23) en vue de leur installation sur un système informatique destiné à dialoguer avec la plateforme. 25 La plateforme comporte un serveur central (7) hébergeant le méta-modèle de l'application de pilotage, et assurant la conservation des données numériques dans une base de données relationnelle (par exemple SQL). Cette base de données est organisée sous forme d'un ensemble de tables 30 correspondant chacune à un type d'objets (ou modèle d'objet). La structure des tables est définie dynamiquement, en fonction des contraintes du projet et de la nature des objets à superviser. - 10 - Les objets sont décrits par une structure hiérarchique à l'aide d'une application de modélisation (8) pour la création de cartes, de modèles d'objets, etc. La modélisation définit une hiérarchie de niveaux 5 reliés par des relations de type 1 vers N entre le niveau supérieur et le niveau inférieur. A titre d'exemple, le niveau supérieur correspond à la « VILLE », le niveau suivant correspond au « QUARTIER », et le niveau inférieur à l'EQUIPEMENT. 10 Les relations sont de type « appartenance », définissant une relation « parent/ enfants ». Elles sont paramétrées par un outil de gestion des objets et relations (16). Ces relations définissent la structuration 15 arborescente des objets à l'aide d'un outil de modélisation (15). Cette structuration définit les traitements d'agrégation des données unitaires provenant des équipements, pour calculer des données agrégées significatives au niveau d'un niveau supérieur. Ces données agrégées sont par exemple : 20 - le nombre de capteurs défaillants ou dans un état particulier, dans le niveau concerné - la puissance moyenne, sommée ou totale dans le niveau concerné. Le traitement des données est réalisé par un moteur 25 d'agrégation (9) en cascade, c'est-à-dire avec un premier traitement d'agrégation au niveau directement supérieur à celui des équipements (1 à 6) puis par un second traitement à partir de ces données agrégés pour calculer un nouveau niveau d'agrégation au niveau directement supérieur. 30 Ces traitements sont totalement modulaires, et une modification de la composition ou le nombre des équipements (1 à 6) ne nécessite pas de modification du serveur central (7). L'ensemble des données unitaires et agrégées peuvent être archivées de manière horodatées dans un serveur d'archivage (10) en fonction d'attributs affecté à chaque propriété des modèles d'objets. Ces attributs définissent : - la périodicité de l'archivage, - les conditions d'archivage (par exemple seulement lorsque la valeur évolue) - la date d'expiration, commandant l'effacement des données après un délai prédéterminé. Cette solution permet d'optimiser les ressources affectées à l'archivage. Le serveur central (7) est interfacé avec un serveur de messagerie (11) pour automatiser des fonctions telles que : - l'émission de messages d'alerte - la diffusion périodique de rapport de fonctionnement. Il est également interfacé avec un système d'information géographique (12) fournissant les fonds de plan et le référentiel de coordonnées et de représentations graphiques (projections géographiques). Chaque objet peut être représenté sur une projection cartographique avec une icône représentative de son positionnement, de sa nature et de son état. Le serveur central (7) est également interfacé avec un système de rapport automatique (13) exploitant directement 25 les données enregistrées dans la base relationnelle (8). Le serveur comprend des moyens de gestion et de paramétrage des interactions entre les objets, en sus de l'agrégation, notamment : - un gestionnaire de scripts permettant à un 30 administrateur de créer des fonctions pour analyser des valeurs ou les attributs d'un objet et commandant une action - la gestion des alarmes (17) calculant l'activation d'alarme en fonction de types d'alarme, de catégories de déclenchement, et en fonction des données 35 agrégées ou unitaires. - 12 - - la gestion des droits des utilisateurs (18). Le serveur central (7) comporte aussi un séquenceur (19) commandant l'activation de scripts ou de fonctions dans un ordre défini et à une périodicité prédéfinie. Il comporte optionnellement un gestionnaire de planning (20) par exemple pour la gestion d'astreintes et un gestionnaire d'évènements (21) permettant de gérer au niveau de chaque modèle d'objet un événement et la commande d'actions au niveau d'un objet associé. Le moteur de workflow (22) permet de commander la succession de tâches. Le serveur central (7) comporte enfin des outils de représentation des objets sous des formes graphiques (24 à 26) commandant la génération des représentations graphiques de chaque objet, et les effets graphiques en fonction de l'état de chaque objet. Ces outils permettent d'exploiter les représentations graphiques sur des équipements en accès web, tels qu'un ordinateur (27), une tablette (28) ou un téléphone 20 numérique de type 'smartphone' (29). Certaines applications sont pré-paramétrées sous la forme d'un fichier de configuration et/ou d'une base de données préconfigurée (30 à 32) par exemple pour des applications de pilotage de l'éclairage urbain ou de la vidéo- 25 surveillance. 30 REVENDICATIONS1 - Plateforme informatique et électronique de pilotage d'équipements urbains de différentes catégories 5 caractérisé en ce qu'elle comporte une base d'information (7) dans laquelle sont enregistrés : - des représentations numériques catégorielles de chacune des catégories, la dite représentation numérique catégorielles étant constituée 10 o d'une pluralité d'attributs propres à la catégorie considérée o de scripts fonctionnels commandant des traitements appliqués périodiquement - pour chacun des équipements (1 à 6), un objet numérique 15 dont la structure est déterminée par la représentation numérique associée à la catégorie, et dont les valeurs d'attribut sont déterminées en fonction de l'état physique de l'équipement (1 à 6) associé - d'une couche de dialogue et d'interfaçage (9), commune 20 auxdites représentations numériques, et assurant les échanges d'informations numériques entre les équipements (1 à 6) de chacune des catégories et l'objet numérique associé, - de pilotes de communication associés à chacun des 25 équipements (1 à 6), assurant la conversion de données physiques en données numériques destinés au rafraichissement des valeurs d'attributs des objets numériques associés auxdits équipements (1 à 6). 30 2 - Plateforme de pilotage d'équipements urbains selon la revendication principale caractérisé en ce que ladite base d'informations comprend en outre des représentations numériques globalisées, constituées : o d'une pluralité d'attributs propres à un 35 regroupement de représentations catégorielles liées- 14 - o de scripts fonctionnels commandant des traitements appliqués périodiquement - pour un sous-ensemble hétérogène d'équipements, un objet numérique globalisé dont la structure est déterminée par la représentation numérique associée audit sous-ensemble, et dont les valeurs d'attribut sont calculées en fonction des valeurs d'attributs des objets numériques catégoriels liés dudit sous-ensemble. 3 - Plateforme de pilotage d'équipements urbains selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'une au moins des valeurs d'attribut d'un d'attribut d'un objet numérique globalisées est calculée en fonction d'une donnée numérique provenant d'une source autre qu'une représentation catégorielle liée. 4 - Plateforme de pilotage d'équipements urbains selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'une au moins des valeurs d'attribut d'un objet numérique globalisées est calculée en fonction des valeurs d'attributs des objets numériques catégoriels liés liées dudit sous-ensemble, le traitement de calcul étant choisi parmi une famille de traitement comprenant : - une sommation de valeurs d'attributs des objets numériques liés - un calcul de maximum, de minimum, de médiane ou de moyenne de valeurs d'attributs des objets numériques liés - un opérateur logique ou une fonction logique appliquée aux objets numériques liés - une opération conditionnelle appliquée aux objets numériques liés. 5 - Plateforme de pilotage d'équipements urbains selon l'une au moins des revendication 2 à 4 caractérisé en ce 35 que- 15 - - la fréquence des échanges d'informations numériques entre les équipements de chacune des catégories et l'objet numérique associé commandés par la couche de dialogue et d'interfaçage est constante - et en ce que la plateforme comporte un circuit de commande d'une périodicité variable des traitements de calcul des valeurs d'attribut des objets numériques globalisés en fonction des valeurs d'attributs des objets numériques catégoriels liés dudit sous-ensemble, la périodicité de calcul des objets numériques globalisés étant inférieure à la périodicité de calcul des attributs des objets numériques liés. 6 - Plateforme de pilotage d'équipements urbains 15 selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que - certains desdits équipements sont statistiques - et en ce que certains desdits équipements sont mobiles et pourvus de moyens de géolocalisation dont l'état est 20 transmis au pilote de communication par une liaison radio-fréquence. 7 - Plateforme de pilotage d'équipements urbains selon l'une au moins des revendications précédentes 25 caractérisé en ce qu'elle comporte en outre au moins un terminal de visualisation commandé par un calculateur en fonction des valeurs d'attributs d'une partie au moins des objets numériques globalisés ou des objets numériques catégoriels. 30 8 - Plateforme de pilotage d'équipements urbains selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit terminal de visualisation comporte en outre des moyens pour transmettre des informations de 35 commande traitées par les fonctions d'une partie au moins- 16 - desdits objets numériques catégoriels, pour commander le changement d'état des équipements associés. 9 - Plateforme de pilotage d'équipements urbains 5 selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce qu'elle comporte en outre des moyens automatisés pour transmettre des informations de commande traitées par les fonctions d'une partie au moins desdits objets numériques catégoriels, afin de commander le changement 10 automatique d'état des équipements associés. 10 - Plateforme de pilotage d'équipements urbains selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que la base d'informations comporte en outre 15 un enregistrement de valeurs de références, et des moyens de comparaison périodique entre lesdites valeurs d'attributs et lesdites valeurs de référence pour déclencher conditionnellement une action. 20 11 - Plateforme de pilotage d'équipements urbains selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que certaines au moins des valeurs d'attributs sont enregistrées avec une historisation des variations desdites valeurs. 25