Brevet FR3082635A1 — publié le 20191220

Dispositif connecté de gestion du confort d'un bâtiment Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine des capteurs techniques de gestion d'un bâtiment et d'équipements 5 installés à l'usage des occupants et plus généralement le domaine de la Gestion Technique de Bâtiment (GTB). La Gestion Technique de Bâtiment permet à un gestionnaire d'avoir une vue globale du fonctionnement et des automatismes d'un bâtiment ou d'une installation industrielle. 10 Les données recueillies sont de diverses natures : - des alarmes (Panne, arrêt anormal, mesure dépassant un seuil...) ; - des états (fonctionnement d'un équipement, position, retour de commande...) ; 15 - des mesures (température, temps de fonctionnement, nombre de pannes,...). Les équipements supervisés peuvent être entre autres : - l'alimentation électrique (TGBT, Tableaux divisionnaires) ; 20 - l'alimentation de secours (groupes électrogènes, batteries) - l'éclairage ; - les circulations verticales ; - le chauffage, la ventilation et la climatisation (CVC) ; 25 - la plomberie (pompes de relevage, cuves...) ; - le contrôle d'accès ; - la vidéosurveillance ; - les dispositifs incendie (alarmes, extinction). La gestion technique des bâtiments est souvent 30 déléguée à un prestataire gérant le confort de bureau, via des interfaces utilisateurs permettant aux résidents de faire remonter des conditions de confort perçues, par exemple par l'intermédiaire d'une l'interface d'un site de « Facility 2 Management », dont la facilité d'utilisation reste relative, et se traduit pour les résidents par une perte de temps à remplir des champs, s'identifier, expliquer sur quels bâtiment/ bureau l'occupant se trouve... Ces données de confort perçu sont rapprochées de données transmises par une multitude de capteurs de mesure physique et/ou chimique par exemple telles que les températures/ CO2/ humidité connectés installés par le prestataire, dont les données sont collectées périodiquement par un réseau de transmission sans fil : Transmission Long Range / low power du type LorA ou Sigfox ou sans contact : RFC et QR code. Etat de la technique Dans le brevet français FR3037430, on a proposé un objet créant un lien physique et une relation tripartite entre l'occupant du bureau, son employeur et le gestionnaire («Facility manager » ou FM). Ce dispositif connecté permet la création et l'enrichissement régulier d'une nouvelle source de données sur le confort des occupants et la restitution de tout ou partie de cette information aux occupants de manière ergonomique et simple d'utilisation. Le dispositif intègre des capteurs de mesure physique et/ou chimique de l'environnement des occupants, par exemple de température, hygrométrie et CO2. Le dispositif est lié à une interface web et une application mobile adaptée à l'occupant, et peut être relié au site du prestataire FM. Chaque occupant a à sa disposition un bouton connecté près de son bureau, ainsi que dans les lieux communs (cafétarias, halls, ...). Dans certains lieux où l'on n'a pas besoin des données récoltées par les capteurs, l'objet est remplacé par un support dématérialisé comme un sticker collé au mur qui permet par une technologie sans contact type QR code d'ouvrir l'application occupant et permet ainsi un maillage aisé plus serré du bâtiment à moindre coût. 3 On connaît aussi par le brevet FR2978569 un procédé de commande pour gérer le confort d'une zone d'un bâtiment selon une approche multicritères. 5 Le procédé de commande pour gérer le confort d'une zone d'un bâtiment permet de déterminer par un système de prévision d'horizon temporel une prédiction des évolutions futures de données relatives à la température, la qualité de l'air et la luminosité de la zone en fonction de données 10 mesurées et d'états de fonctionnement d'équipements de la zone aptes à modifier la température, la qualité de l'air, la luminosité de la zone. Le procédé permet en outre de déterminer par un optimisateur un ensemble de commandes à appliquer aux équipements en fonction de la prédiction pour 15 minimiser un critère énergétique prédéterminé et pour que les valeurs de température, de qualité de l'air et de luminosité de la zone restent ajustées respectivement en fonction d'au moins un paramètre de référence distinct pour chaque valeur. La demande de brevet européen EP3105721 décrit un 20 agrégateur de données de bien-être. Les données de bien-être peuvent être reçues par un dispositif utilisateur à partir d'un nombre quelconque de capteurs externes ou internes au dispositif utilisateur, d'un utilisateur entrant manuellement les données de bien-être, ou d'autres utilisateurs ou entités. 25 Le dispositif utilisateur peut conserver en mémoire de manière sécurisée les données de bien-être et transmettre les données de bien-être à enregistrer dans une base de données distante. Un utilisateur du dispositif peut partager partie ou totalité des données de bien-être avec des amis, de la famille, des 30 tiers aidant, prestataires de soins de santé ou équivalent. Le dispositif utilisateur peut également afficher les données de bien-être d'un utilisateur dans différents types de vues agrégées de données de bien-être. Les données de bien-être d'autres utilisateurs peuvent également être visualisées si les autorisations desdits autres utilisateurs ont été reçues. 4 La demande de brevet européen EP3308368 décrit un autre exemple de dispositif de gestion multi services d'un bâtiment et d'équipements installés à l'usage des occupants 5 comprenant : - Des capteurs de mesures physiques et/ou chimiques et/ou biologiques de l'environnement des occupants telles que la température, l'hydrométrie ou le taux de dioxyde de carbone; 10 - Un premier émetteur adapté pour transmettre les mesures recueillies par les capteurs à un serveur. Il comprend en outre une alarme déclenchable par un utilisateur connectée à un deuxième émetteur de façon à transmettre un signal d'alarme au serveur et il comprend en outre un support 15 contenant un identifiant du dispositif lisible par un terminal mobile de sorte que le serveur puisse associer les mesures recueillies par les capteurs et/ou le signal d'alarme avec des informations provenant du terminal mobile et incluant l'identifiant. 20 Inconvénients de l'art antérieur Les solutions de l'art antérieur ne sont pas totalement satisfaisantes car elles nécessitent des installations complexes de nombreux capteurs, la distribution d'accès à des sites permettant aux résidents de saisir des 25 informations en veillant au respect de la réglementation en matière de données personnelles et d'organiser la mise en concordance des différentes informations. Solution apportée par l'invention Afin de remédier à ces inconvénients, la présente 30 invention concerne, selon son acception la plus générale, un dispositif connecté de gestion du confort d'un bâtiment comportant une pluralité de capteurs physico-chimiques ainsi que des moyens de communication sans fil caractérisé en ce 5 qu'il comporte en outre au moins un bouton pour l'enregistrement horodaté d'une action par un résident, une mémoire pour l'enregistrement d'un identifiant unique dudit dispositif et pour l'enregistrement horodaté périodique des 5 données fournies par ladite pluralité de capteurs physico-chimiques, ainsi qu'un micro-contrôleur pour commander la transmission périodique desdites données horodatées enregistrées associées audit identifiant unique. 10 Selon une variante, le dispositif comporte en outre un code matriciel codé pour commander l'établissement d'une communication entre un équipement muni d'une caméra et d'une application de lecture de code matriciel, et un serveur, et pour l'enregistrement de données saisies à partir dudit 15 équipement associé à un identifiant dudit dispositif codé dans ledit code matriciel. Selon une autre variante, le dispositif est constitué par une platine présentant des moyens d'accrochage à 20 un mur, et un boîtier raccordable sur ladite platine de manière amovible et contenant lesdits capteurs et les circuits électroniques. Selon un mode de réalisation particulier, ladite 25 platine comporte en outre un code matriciel codé pour commander l'établissement d'une communication entre un équipement muni d'une caméra et d'une application de lecture de code matriciel, et un serveur, et pour l'enregistrement de données saisies à partir dudit équipement associé à un 30 identifiant de la platine codé dans ledit code matriciel. L'invention concerne aussi un procédé de gestion des équipements de confort d'un bâtiment comportant une pluralité de dispositifs connectés, comportant : 6 - des étapes d'enregistrement horodaté des informations transmises par lesdits capteurs physico-chimiques, et de calcul d'un indicateur de confort objectif en fonction de l'appartenance à des classes de valeurs desdites 5 informations - des étapes d'enregistrement horodaté des actions activées par un résident, pour déterminer des indicateurs de confort perçu - des étapes de regroupement desdits indicateurs de confort 10 objectif et des informations relatives au confort perçu, par appartenance des capteurs concernés à une même zone géographique et par tranche temporelle - et de commande de modification des paramètres de fonctionnement desdits équipements de confort en cas de 15 divergence entre lesdits indicateurs de confort objectif et lesdits indicateurs de confort perçu dans une même tranche horaire. Selon une variante, le procédé comporte des étapes 20 de diffusion de représentations graphiques pour la visualisation sur un terminal connecté du niveau de confort objectif pour chaque zone géographique et pour une pluralité de tranches horaires. 25 Selon une autre variante, le procédé comporte des étapes de diffusion de représentations graphiques pour la visualisation sur un terminal connecté du niveau de confort perçu pour chaque zone géographique et pour une pluralité de tranches horaires. 30 Selon une variante, le procédé comporte des étapes de diffusion de représentations graphiques pour la visualisation sur un terminal connecté du niveau des différences entre le confort objectif et le confort perçu pour 7 chaque zone géographique et pour une pluralité de tranches horaires. Avantageusement, le procédé comporte des étapes de 5 contrôle direct d'au moins un équipement. Description détaillée d'un exemple non limitatif de réalisation La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référent à un exemple 10 non limitatif de réalisation où : - La figure 1 représente une vue générale d'un dispositif selon l'invention, - La figure 2 représente une vue de face d'une platine selon l'invention, 15 - Les figures 3 et 4 représentent le schéma de principe d'un tel dispositif, respectivement du boîtier et de la platine. Contexte de l'invention Le but de l'invention est de fournir une solution 20 visant à : 25 30 - améliorer le confort tout en générant des économies d'énergie dans des immeubles tertiaires ou résidentiels collectifs, - fournir des informations à un gestionnaire d'immeuble tertiaire ou collectif pour optimiser les paramètres de fonctionnement des équipements de chauffage, de climatisation, de ventilation etc, en fonction de données objectives mesurées et d'indicateurs subjectifs de confort perçu par les usagers, ainsi que des différences entre ces deux informations, - élaborer des stratégies de modification des réglages pour maximiser le confort perçu. 8 Cette solution repose sur l'utilisation d'objets connectés et de l'intelligence artificielle. Déployée rapidement, elle fournit une analyse en temps réel des 5 paramètres d'ambiance (température, humidité, niveau sonore, qualité de l'air, luminosité, mouvement, etc.). Elle fournit des alertes et des préconisations d'amélioration du confort. Elle mesure et améliore le confort non seulement objectif mais aussi le confort subjectif ressenti par les collaborateurs. 10 L'objectif est de favoriser le bien-être des occupants d'un immeuble tout en réduisant l'empreinte carbone d'un bâtiment. Elle a un temps de retour sur investissement court. Ces capteurs connectés et application connectée 15 mesurent en continu des paramètres d'ambiance tels que : Température d'ambiance Humidité - Luminosité Niveau sonore 20 Qualité de l'air (Co2) Mouvements - Composés organiques volatils Particules fines et plus généralement tous paramètres associés à 25 un indicateur de confort réel ou perçu. Le dispositif connecté est constitué par une platine (1) en matière plastique présentant un système d'accrochage mural, et par un boîtier (2) amovible. Selon une première variante représentée en figure 30 1, la platine (1) présente trois boutons (3, 4, 5) associés à des icones de type « smileys » permettant à toute personne d'indiquer de manière intuitive son degré de satisfaction par rapport au niveau de confort perçu. 9 Elle présente aussi un QRcode, masqué par le boîtier (2) lorsqu'il est en place. Ce QRcode est codé en fonction d'un identifiant de la platine (1) et d'une adresse cible. Il est destiné à être lu par un téléphone cellulaire ou 5 une tablette, pour ouvrir une session avec une plateforme distante, permettant à l'utilisateur d'accéder à des informations associées à la platine (1) considérée, et de transmettre des informations à cette plateforme, par exemple des informations qualitatives sur le confort perçu dans la 10 zone où est située la platine (1). Le boîtier (2) intègre une carte électronique et une pluralité de capteurs de paramètres de confort, par exemple un capteur d'humidité, un capteur de CO2, un capteur de température, un capteur sonore, etc. 15 Sur sa face avant, il présente un QRcode (6) codé en fonction d'un identifiant du boîtier (2). Il permet, comme le QRcode de la platine, à une personne équipée d'un téléphone ou d'une tablette, d'ouvrir une session avec une plateforme distante, d'accéder à des informations associées au boîtier 20 (2) considérées, et de transmettre des informations à cette plateforme, par exemple des informations qualitatives sur le confort perçu dans la zone où est situé le boîtier (2). Le boîtier (2) présente sur sa face avant un voyant (7) pour la visualisation d'information, par exemple, la 25 visualisation d'une alerte (par exemple par un clignotement d'une couleur) en cas de paramètres de confort anormaux, ou d'une autre alerte (par exemple un clignotement avec une autre couleur) en cas de décharge de la batterie, ou un état de fonctionnement normal (par exemple une couleur constante). 30 La platine (1) représentée en figure 2 est « nue » et comporte simplement les moyens de fixation (8) sur une paroi, et les moyens d'accrochage réversible (9, 10) d'un boîtier (2). La platine (1) est personnalisable par collage 35 d'une étiquette comportant un QRcode (11). Ce code (11) permet 10 à un usager d'activer l'ouverture d'une session avec le serveur, le code (11) contenant l'url du serveur ainsi qu'un identifiant de la platine, permettant de faire le lien avec la géolocalisation de l'information transmise par un terminal 5 connecté de l'utilisateur. Schémas de principe Le boîtier (2) comprend un circuit électronique avec un microcontrôleur (20) associé à une mémoire morte (21) 10 dans laquelle est enregistrée un identifiant unique du boîtier, ainsi que les informations d'accès au réseau de télécommunication, et à une mémoire vive (22) dans laquelle sont enregistrées temporairement les données provenant des capteurs (23 à 25), après un prétraitement par des circuits 15 respectivement (26 à 28) assurant par exemple l'amplification, le filtrage, la numérisation des signaux. L'ensemble est alimenté par une alimentation (29), par exemple une batterie. Le micro-contrôleur (20) exécute un programme pour 20 commander l'acquisition des données de mesure, l'enregistrement dans la mémoire vive (22) et l'établissement de session de communication avec un serveur distant par l'intermédiaire d'un circuit radiofréquence (30), par exemple un circuit Bluetooth LE ou LoRa ou WIFI. 25 Les données peuvent faire l'objet d'un prétraitement local pour réduire la taille du fichier à transmettre et éliminer les informations non pertinentes. Elles sont transmises en relation avec l'identifiant du boîtier pour permettre au serveur de localiser les 30 informations reçues. La platine (1) comprend également un circuit électronique avec un microcontrôleur (31) associé à une mémoire morte (32) dans laquelle est enregistrée un identifiant unique de la platine (1), ainsi que les 11 informations d'accès au réseau de télécommunication, et à une mémoire vive (33) dans laquelle sont enregistrées temporairement les données provenant des boutons (34 à 36). L'ensemble est alimenté par une alimentation (37), 5 par exemple une batterie. Le micro-contrôleur (31) exécute un programme pour commander l'acquisition des données de mesure, l'enregistrement dans la mémoire vive (32) et l'établissement de session de communication avec un serveur distant par 10 l'intermédiaire d'un circuit radiofréquence (38), par exemple un circuit Bluetooth LE ou LoRa ou WIFI. Mise en oeuvre Les boîtiers susvisés sont disposés dans différentes parties d'un immeuble tertiaire ou collectif. On 15 dispose les platines (1) sur différentes parois du bâtiment, de manière fixe. Les boîtiers électroniques (2) ne sont pas nécessairement prévus sur chacune des platines (1), et peuvent être déplacés périodiquement, certaines platines (1) restant démunies de boitiers électroniques (2) et étant alors juste 20 destinées à l'interaction avec des téléphones cellulaires. Lorsqu'un boîtier (2) est positionné sur une platine (1), il retrouve systématiquement la même position (hauteur par rapport au sol) ce qui permet de garantir que les paramètres physico-chimiques sont mesurés dans des conditions 25 reproductibles et comparables. Un serveur enregistre périodiquement les informations horodatées transmises par les capteurs physico-chimiques (23 à 25), en prenant en compte la localisation associée au boîtier (2) dont émanent les informations, pour 30 construire une table horodatée et géolocalisée par des paramètres physico-chimiques. Ces données sont traitées, pour chaque boîtier (2) ou groupement de boîtiers appartenant à une même zone géographique, pour calculer un ou plusieurs indicateurs de 12 confort objectif en fonction de l'appartenance à des classes de valeurs desdites informations isolées ou combinées entre elles. L'indicateur de confort objectif peut par exemple prendre en compte une fonction combinant la température et 5 l'hygrométrie mesurées. Par ailleurs, le serveur enregistre les informations horodatées transmises par les boîtiers (2) lorsqu'un usager agit sur l'un des boutons (3 à 5), ainsi que les informations provenant d'un équipement connecté 10 interagissant avec une platine (1) par l'intermédiaire d'un QrCode (6). Ces informations sont traitées, pour chaque platine (1) ou groupement de platines appartenant à une même zone géographique, pour calculer un ou plusieurs indicateurs de 15 confort perçus en fonction de l'appartenance à des classes de valeurs desdites informations isolées ou combinées entre elles. Le serveur dispose ainsi d'une base de données 20 contenant des informations horodatées et géolocalisées et effectue des traitements comprenant : des étapes d'enregistrement horodaté des actions activées par un résident, pour déterminer des indicateurs de confort perçu, 25 - des étapes de regroupement desdits indicateurs de confort objectif et des informations relatives au confort perçu, par appartenance des capteurs concernés à une même zone géographique et par tranche temporelle, et de commande de modification des paramètres de 30 fonctionnement desdits équipements de confort en cas de divergence entre lesdits indicateurs de confort objectif et lesdits indicateurs de confort perçu dans une même tranche horaire. Ces informations peuvent ensuite être traitées pour 35 commander : 13 - des étapes de diffusion de représentations graphiques pour la visualisation sur un terminal connecté du niveau de confort objectif pour chaque zone géographique et pour une pluralité de tranches horaires, 5 - des étapes de diffusion de représentations graphiques pour la visualisation sur un terminal connecté du niveau de confort perçu pour chaque zone géographique et pour une pluralité de tranches horaires, - des étapes de diffusion de représentations 10 graphiques pour la visualisation sur un terminal connecté du niveau des différences entre le confort objectif et le confort perçu pour chaque zone géographique et pour une pluralité de tranches horaires. Ces traitements réalisés par le serveur à partir 15 des données acquises par l'intermédiaire des platines (1) et des boîtiers (2) permettent de mesurer le confort objectif et l'inconfort perçus simultanément, et de corréler les deux pour préconiser des réglages qui vont optimiser la satisfaction des usagers du bâtiment en établissant une relation entre confort 20 perçu maximal et les variables d'ambiance comme la température, le taux d'humidité, le niveau sonore, etc et en déterminant une température objective optimale (ainsi que les autres paramètres) qui donne le minimum de plainte résultant d'inconfort perçu par un ou plusieurs usagers. 25 La connaissance des informations personnelles des usagers interagissant avec les Qrcodes (6) des platines (1) permet aussi de prendre en compte des données relatives au sexe, à l'âge, au poids, à l'activité (statique ou dynamique) de l'usager qui a transmis des informations, la température 30 optimale étant assez variable d'un groupe à l'autre de personnes. On a pu ainsi établir que le nombre de réclamations notifiées par les usagers est minimal pour une température de 22°C, pour les usagers ayant une activité légère, alors qu'elle 35 est de 26°C pour des usagers sédentaires travaillant assis, le 14 taux de réclamation, pour une température mesurée de 17°C atteignant 30% seulement pour la première catégorie et 100% pour la seconde catégorie. On peut déterminer la température optimale en 5 journée selon le groupe et moduler la température pour les différents sites du bâtiment en fonction de la population qui s'y trouve, et réduire la température des sites qui ne sont pas occupés, par exemple pendant les heures diurnes, avec une anticipation de la remise en température en fonction de 10 données externes (météo, ensoleillement, température extérieure mesurée'). On peut aussi moduler par type de locaux : bureaux individuels, bureaux partagés ; espaces partagés (en anglais open space », espaces partagés sans affectation fixe de 15 postes de travail (« flex office » en anglais), salles de réunion, locaux techniques de serveurs informatique, parking, RIE (restaurant REVENDICATIONS1 - Dispositif connecté de gestion du confort d'un bâtiment comportant une pluralité de capteurs physico-chimiques (23 à 25) ainsi que des moyens de communication sans fil (30) caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un bouton (34 à 36) pour l'enregistrement horodaté d'une action par un résident, une mémoire (21) pour l'enregistrement d'un identifiant unique dudit dispositif et pour l'enregistrement horodaté périodique des données fournies par ladite pluralité de capteurs physico-chimiques (23 à 25), ainsi qu'un micro-contrôleur (20) pour commander la transmission périodique desdites données horodatées enregistrées associées audit identifiant unique. 2 - Dispositif connecté de gestion du confort d'un bâtiment selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte en outre un code matriciel (6) codé pour commander l'établissement d'une communication entre un équipement muni d'une caméra et d'une application de lecture de code matriciel, et un serveur, et pour l'enregistrement de données saisies à partir dudit équipement associé à un identifiant dudit dispositif codé dans ledit code matriciel. 3 - Dispositif connecté de gestion du confort d'un bâtiment selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est constitué par une platine présentant des moyens d'accrochage à un mur, et une boîtier raccordable sur ladite platine de manière amovible et contenant lesdits capteurs et les circuits électroniques. 4 - Dispositif connecté de gestion du confort d'un bâtiment selon la revendication précédente caractérisé en ce que ladite platine comporte en outre un code matriciel codé pour commander l'établissement d'une communication entre un 16 équipement muni d'une caméra et d'une application de lecture de code matriciel, et un serveur, et pour l'enregistrement de données saisies à partir dudit équipement associé à un identifiant de la platine codé dans ledit code matriciel. 5 5 - Procédé de gestion des équipements de confort d'un bâtiment comportant une pluralité de dispositifs connectés conformes à la revendication 1, comportant : - des étapes d'enregistrement horodaté des informations 10 transmises par lesdits capteurs physico-chimiques (23 à 25), et de calcul d'un indicateur de confort objectif en fonction de l'appartenance à des classes de valeurs desdites informations, - des étapes d'enregistrement horodaté des actions activées 15 par un résident, pour déterminer des indicateurs de confort perçu, - des étapes de regroupement desdits indicateurs de confort objectif et des informations relatives au confort perçu, par appartenance des capteurs concernés à une même zone 20 géographique et par tranche temporelle, - et de commande de modification des paramètres de fonctionnement desdits équipements de confort en cas de divergence entre lesdits indicateurs de confort objectif et lesdits indicateurs de confort perçu dans une même 25 tranche horaire. 6 - Procédé de gestion des équipements de confort d'un bâtiment selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de diffusion de représentations graphiques 30 pour la visualisation sur un terminal connecté du niveau de confort objectif pour chaque zone géographique et pour une pluralité de tranches horaires. 7 - Procédé de gestion des équipements de confort 35 d'un bâtiment selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il 17 comporte des étapes de diffusion de représentations graphiques pour la visualisation sur un terminal connecté du niveau de confort perçu pour chaque zone géographique et pour une pluralité de tranches horaires. 5 8 - Procédé de gestion des équipements de confort d'un bâtiment selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de diffusion de représentations graphiques pour la visualisation sur un terminal connecté du niveau des 10 différences entre le confort objectif et le confort perçu pour chaque zone géographique et pour une pluralité de tranches horaires. 9 - Procédé de gestion des équipements de confort 15 d'un bâtiment selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de contrôle direct d'au moins un équipement.