# Déploiement et Maillage de stations instrumentées en IoT sur le territoire pour diverses études\_AG AnaEE 2026 "ECOLOGGING"

Pierre Bordenave, Philippe Chaumeil, Frédéric Raspail, Franck Salin, Arnaud Ducanchez, Guillaume Simioni, Stéphane Matz, Olivier Marloie, Frédérique Louault, David Colosse, et al.

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Pierre Bordenave, Philippe Chaumeil, Frédéric Raspail, Franck Salin, Arnaud Ducanchez, et al. "Déploiement et Maillage de stations instrumentées en IoT sur le territoire pour diverses études\_AG AnaEE 2026 "ECOLOGGING". AG AnaEE 2026, Mar 2026, La Rochelle, France., 2026, 10.17180/g66k-7s77. hal-05466731

HAL Id: hal-05466731

https://hal.inrae.fr/hal-05466731v1

Submitted on 23 Jan 2026

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# Déploiement et maillage de stations instrumentées en IoT sur le territoire pour diverses études du projet ECOLOGGING

P. BORDENAVE<fnref n="1" />, P. CHAUMEIL², F. RASPAIL², F. SALIN², A. DUCANCHEZ³, G. SIMIONI⁴, O. MARLOIE⁴, N. KORBOULEWSKY⁵, S. MATZ⁵, F. LOUAULT⁶, D. COLOSSE⁶, A. MATHOU<fnref n="1" />, F. ROBLEDO-GARCIA², P. TRICHET⁷, J-Y GORET⁸, J. BOSSU⁸, F. PERRET⁹

E-mail des auteurs correspondants : pierre.bordenave@inrae.fr, philippe.chaumeil@inrae.fr, pierre.trichet@inrae.fr // Dépôt sur https://hal.inrae.fr/hal-05466731 et sur https://doi.org/10.17180/G66K-7S77

## Contexte :

Le climat et les écosystèmes forestiers entretiennent une relation réciproque, influençant mutuellement leur régulation. Afin de connaitre et de caractériser ces influences, la mesure des paramètres environnementaux tels que la température, l'hygrométrie, la force et l'orientation du vent ou encore le rayonnement solaire est primordiale pour qualifier le climat dans un contexte géographique donné. Pour mesurer ces paramètres, nous utilisons des stations météorologiques composées d'un ensemble de capteurs. Actuellement sur le marché, on a le choix entre des stations grands publics, peu précises et insuffisamment fiables mais d'un coût faible (100nés d'Euros), et des stations de niveau souhaité pour nos recherches mais chères.

Nous souhaitons une station climatique adaptée aux exigences scientifiques comme l'utilisation de capteurs qualifiés, précis, fiables, ayant une sauvegarde de donnée sur site, assurant une transmission des données sécurisée et à un coût modéré.

### Les objectifs du projet ECOLOGGING sont donc de :

(i) Créer une station climatique modulable, déplaçable, évolutif, fiable qui s'adaptera aux besoins scientifiques notamment par les possibilités de capteurs qui seront interchangeables, renouvelables. Nous utiliserons une programmation facile d'exploitation, ayant une forte communauté, avec beaucoup d'exemple et accessible « open source ». Le mode de gestion de cette instrumentation s'inspirera des modalités AGILE.

(ii) Qualifier des capteurs IoT low-cost par rapport à des capteurs étalonnés et qualifier la station instrumentée ECOLOGGING à une station météorologique de référence (exemple station météorologique Agroclim).

(iii) Etudier l'alimentation électrique en s'intéressant à la consommation énergétique de l'installation, en analysant les possibilités d'économiser l'énergie (que ce soit au niveau logiciel ou matériel) et en s'adaptant aux contraintes des lieux d'installation.

(iii) Evaluer les différents types de transmissions de données en fonction de différents lieux d'installation (lieux isolés, distance au réseau plus ou moins importante, etc...).

(iii) Réussir à trouver le meilleur compromis entre précision des capteurs et coût de fabrication afin de respecter un coût évalué a priori autour des 1500€ pour le déploiement d'une station météorologique, de suivi du sol, de niveau d'eau ou d'étude de gaz à effet de serre connectée afin d'avoir une offre intermédiaire aux offres existantes.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Schéma 1 : Positionnement stratégique ECOLOGGING.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Photo 1 : logo du projet.</figcaption></figure>

## Mise en place d'un réseau 4G sécurisé instrumenté et déploiement sur le territoire :

Depuis 2023, les stations instrumentées ECOLOGGING pour la météorologie ont commencé à être déployées sur des dispositifs expérimentaux de l'INRAE.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Schéma 2 : Déploiement sur le territoire.</figcaption></figure>

Ces tests ont permis d'améliorer, faire évoluer et rendre adaptable cette station dans différents écosystèmes.

<table><thead><tr><th>Nom des sites</th><th>Caractéristiques du terrain</th><th>Environnement</th><th>Tmax en °C</th><th>Tmin en °C</th></tr></thead><tbody><tr><td>Parc météo de Cestas (33)</td><td>Totalement dégagé</td><td>Dégagé</td><td>40°C</td><td>-6°C</td></tr><tr><td>Xylosylve (33)</td><td>Pinède Landaise</td><td>Sous couvert</td><td>32°C</td><td>-5°C</td></tr><tr><td>Cadouin (24)</td><td>Colline</td><td>Brumeux</td><td>35°C</td><td>-8°C</td></tr><tr><td>Theix (63)</td><td>Plateau moyenne montagne</td><td>Dégagé</td><td>30°C</td><td>-10,8°C</td></tr><tr><td>OPTMmix Gien (45)</td><td>Chênes et Pins</td><td>Sous couvert</td><td>42°C</td><td>-2°C</td></tr><tr><td>Kourou Guyane</td><td>Dégagé</td><td>Trés humide</td><td>35°C</td><td>25°C</td></tr><tr><td>Fontblanche Aubagne (13)</td><td>Forêt méditerranéenne</td><td>Sur une tour à Flux</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Photo 2 : Stations météorologiques ECOLOGGING déployées sur le territoire.</figcaption></figure>

Visualisation de la chaîne d'acquisition 4G sécurisé et analyse de terrain avant déploiement :

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Schéma 3 : Programme avec le logiciel Node-Red.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Schéma 4 : Jauges de réception avec Node-Red.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Schéma 7 : Analyse de terrain et problématiques avant déploiement en utilisant le site internet cartoradio pour Cadouin (24) et Optimix (45).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Schéma 5 : Chaîne d'acquisition 4G/MQTTS sécurisé.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Schéma 6 : MySQL, Grafana, Time Zone et heure UTC.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_12.png" /></figure>

## Discussions et perspectives :

* Développement de la transmission des données par satellite pour des lieux totalement isolés.

* Développement de technologies mesh et centralisation des données sur la station ECOLOGGING pour des dispositifs à densité de capteur élevée.

* Vieille technologique tests et validation de nouveaux capteurs prometteurs SEN0600 pour mesurer T&VWC du sol.

### Remerciements :

Infrastructure de Recherche AnaEE

Département INRAE ECODIV

UEFP : F. BERNIER, T. LABBE, B. DOKHELAR, B. ISSENHUTH, F. GENERALE, A. RAFFIN et S. DECHERY

BIOGECO : R.BURLETT, C. ROBIN, H. SCHIMANN, F. LAGANE, L. KERDRAON et C. MEREDIEU

IUT GEII : S. BOUTER, F. DEMONTOUX et L. LARRODE (stagiaire)

Université de Bordeaux : L. LASNE, L. OHYENART et A. JARRIER (stagiaire)

Lycée A. KASTLER : H. BROUTIN (stagiaire)

UR EFNO : L. LAURENT

U3E : A. UGUET

UMR 1335 : C. GOBY

Ecotron de Montpellier : O. RAVEL et C. PIEL

Infrastructure de Recherche IN-SYLVIA France

<figure><img src="image_13.png" /></figure>

AG AnaEE FRANCE 17 au 19 Mars 2026

## Résultats :

* Une transmission des données efficace en 4G sécurisé passant par un broker MQTTS.

* Un buffer développé (zone tampon allant jusqu'à 24 heures de stockage pour la transmission des données), éprouvé et efficace sur tous les sites déployés.

* Une sauvegarde des moyennes à distance en .csv avec le logiciel Node-Red sur un ordinateur technique.

* La mise en place d'un monitoring sous Grafana avec une base de donnée (MariaDB).

* Les capteurs de météorologie, suivi du sol, température et niveau d'eau validés par inter-comparaison.

* Une sauvegarde sur site avec une carte micro SD.

* Tous les packaging des plateaux et des capteurs réalisés en impression 3D pour augmenter la qualité des données, homogénéiser et augmenter la production.

* Pas de dérive de l'horloge RTC de la station dans le temps (Récupération de l'heure UTC, du Time Zone et recalage dans le temps sur un serveur NTP).

* Une autonomie pure sans recharge pour la station météorologique allant de 170 à 480 heures en fonction du type de batterie.

* Des capteurs CAMPBELL Scientific (ARG100) et DAVIS (pyranomètre) installables sur les stations ECOLOGGING.

* 20 stations ECOLOGGING instrumentées déjà déployées dans le cadre de plusieurs projets :

PEPR FORESTT REGE-ADAPT, PSGAR GRIFON, projet PROSPER, réseau REINFFORCE 2, projet OptFORESTS, projet EcoDyNap.

## Conclusion :

* Le cahier des charges a été respecté.

* Les stations peuvent acquérir des données météorologiques, de suivi du sol, de niveau d'eau et de gaz à effet de Serre.

* Ces stations instrumentées sont déplaçables (8kg), simples et rapides dans leur installation (30min sauf le suivi du sol 60min).

* Les stations sont évolutives (changement de capteurs), modulables (installation sur une tour à flux, pour la création d'énergie et son autonomie) et réparables.

* Un packaging optimal résistant aux conditions climatiques allant de 42°C (été 2023 à CESTAS), à -10,8°C (hiver 2025 à THEIX) et à un écosystème très humide en Guyane.

* Données transmises, même l'autre bout du monde.

* ECOLOGGING est disponible dans Hal : https://hal.science/search/index?q=ecologging

* Les programmes sont dans la forge INRAE : https://forge.inrae.fr/ecologging/ecologging

* Le projet est OPEN SOURCE, OPEN HARDWARE et LOW TECH.

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Photo 10 : Station ECOLOGGING en Guyane.</figcaption></figure>

<footnote n="1">¹UE FP, INRAe, 33610 Cestas ; ²UMR BIOGECO, INRAe, Univ Bordeaux, 33610 Cestas, ³UMR AGRO TIC ; ⁴UR FM, INRAe, Avignon ; ⁵UR EFNO, OPTMIX, INRAe, Orléans ; ⁶UR EP, INRAe, Clermont-Ferrand ; ⁷UMR iSPA, INRAe, Univ Bordeaux, 33610 Cestas ; ⁸UMR EcoFoG, INRAe, CNRS, Guyane ; ⁹UMR5600, Univ Lyon, CNRS, 69362 Lyon ;</footnote>