Capteur IoT : définition, applications et fonctionnement

Le capteur connecté ou intelligent est l’un des composants essentiels de l’Internet des Objets (IoT pour Internet of Things) : il permet l’échange de données entre le monde physique et virtuel. De sa définition, à ses usages, en passant par son fonctionnement et ses avantages, DeltaConso Expert fait le point sur le capteur IoT.

Capteur IoT : définition

Qu’est-ce qu’un capteur IoT ?

Le capteur IoT est un objet qui sert à mesurer des données physiques et à détecter leurs changements dans un environnement donné. À la différence d’un capteur standard, le capteur connecté ou intelligent parvient à communiquer et à transmettre les informations qu’il collecte, à d’autres objets et à un système centralisé, en temps réel.

Pour rappel, l’Internet des Objets est un concept qui permet d’étendre le réseau internet, et donc les échanges de données, aux objets du monde physique. Le rôle du capteur IoT est d’y contribuer.

Quels sont les différents types de capteurs IoT ?

Les capteurs IoT permettent de collecter et de transmettre différentes sortes d’informations relatives à leur environnement. À l’heure de l’essor de l’Internet des Objets, on distingue de nombreux types de capteurs IoT.

Voici quelques exemples de capteurs pouvant être utilisés dans un bâtiment :

• Capteur de température : pour mesurer la température ambiante dans une pièce ;
• Capteur d’humidité : pour suivre le taux d’hygrométrie dans un espace ;
• Capteur de consommation : pour mesurer l’énergie consommée par un système ;
• Capteur de mouvement : pour détecter la présence de personnes dans une pièce ;
• Capteur d’ouverture : pour vérifier l’ouverture et la fermeture d’un équipement ou d’une pièce ;
• Capteur d’eau : pour détecter la présence d’eau au sol ou autour d’un équipement ;
• Capteur de pression d’air : pour évaluer le fonctionnement d’un système de ventilation ;
• Capteur de courant : pour mesurer l’intensité du courant dans un système ;
• Capteur de qualité de l’air : pour analyser la quantité de l’air et le confort intérieur.

D'ici à 2030, 45 milliards de capteurs et d’objets connectés pourraient être utilisés à travers le monde. Ils constituent un levier stratégique dans de nombreux domaines (énergie, santé, logistiques, agriculture, automobile…).
Source : BPI France/France Stratégie

À quoi servent les capteurs IoT ?

Intégrés dans une architecture IoT, les capteurs intelligents peuvent servir à de nombreux usages dans un bâtiment, dont voici quelques exemples.

Réguler le chauffage, la climatisation et la ventilation

Grâce aux données mesurées sur le site par les capteurs IoT, le dispositif de régulation pourra ajuster au mieux le fonctionnement du chauffage, de la climatisation ou de la ventilation. Cela contribue aux diminutions des consommations énergétiques du bâtiment, à l’amélioration du confort des usagers et à l’optimisation du fonctionnement des machines, lorsque des paramètres environnementaux spécifiques sont requis.

Optimiser l’éclairage

Les capteurs IoT peuvent servir à optimiser la consommation énergétique liée à l’éclairage du site. L’ajustement de l’éclairage peut, par exemple, s’effectuer au regard de l’occupation réelle de la pièce ou de la luminosité naturelle mesurée dans la pièce. Ainsi, l’utilisation d’éclairage artificiel intervient seulement lorsque cela est réellement nécessaire.

Planifier la maintenance des équipements du site

En collectant des données relatives à l’état du bâtiment et à ses équipements, les capteurs connectés peuvent faciliter la maintenance préventive des installations, et ainsi limiter les pannes. L’IoT peut servir à prévenir les risques de mise à l’arrêt d’une chaîne de production et à mieux anticiper l’entretien des appareils.

Assurer le confort des occupants et la sécurité du site

Les capteurs IoT peuvent assurer un environnement sain et confortable aux occupants du site : ils permettent de suivre la qualité de l’air du bâtiment (taux de CO₂, composé organique volatil - COV, humidité par exemple) et de repérer les fuites potentiellement dangereuses (monoxyde de carbone). Ils peuvent, par ailleurs, servir à détecter les intrusions, ce qui permet de renforcer la sécurité du bâtiment.

Comment fonctionne un capteur IoT ?

Pour comprendre le fonctionnement d’un capteur intelligent, il est nécessaire de s’intéresser au fonctionnement de l’ensemble de l’écosystème IoT.

1. Le capteur IoT est installé à un endroit précis (équipement, pièce, site…) où il recueille les données souhaitées (température, consommation ou production énergétique…).
   
   
2. Grâce un protocole de communication bidirectionnelle (exemple : réseau LoRa), il transmet les informations collectées, sous forme de données chiffrées et sécurisées, à des antennes et à des passerelles.
   
   
3. Les données sont ensuite transmises par la passerelle à un système centralisé qui en assurera le traitement, le stockage et l’archivage.
   
   
4. Ces données sont ensuite exploitées par les utilisateurs à travers différentes plateformes de supervision pour l’analyse (exemple : un logiciel de gestion de l’énergie, comme DeltaConso Expert) ou le pilotage des installations.

Quels sont les avantages des capteurs IoT ?

Pour les entreprises, qu’elles soient du secteur tertiaire ou industriel, les capteurs intelligents, embarqués dans une solution IoT, peuvent présenter de nombreux avantages. Ils aident à :

• Automatiser le recueil de données environnementales ou de consommations. Cette automatisation permet de gagner du temps et d’enregistrer les paramètres avec un pas de temps plus fin pour une meilleure connaissance des bâtiments.
• Centraliser toutes les données du bâtiment : les capteurs IoT surveillent l’environnement en continu et transmettent toutes les données collectées à une plateforme de supervision, offrant une vue de l’ensemble de tout le bâtiment ;
  
  
• Gérer le bâtiment plus efficacement : grâce aux données fournies par les capteurs, la structure peut optimiser ses consommations énergétiques, ses processus et la maintenance de ses équipements.
  
  
• Réduire les coûts opérationnels : la réduction des consommations énergétiques entraînent une baisse des factures de la structure, tandis que la maintenance préventive permet d’éviter les réparations lourdes et coûteuses ;
  
  
• Faciliter la prise de décision : les informations fournies par les capteurs connectés et le système IoT constituent une base solide et concrète pour faciliter la prise de décisions, qu’elles soient stratégiques ou opérationnelles ;
  
  
• Gagner du temps : le système IoT permet d’automatiser certaines tâches à faible valeur ajoutée et peut aussi envoyer des alertes en cas de problème ou d’anomalie constaté, facilitant une réaction rapide du personnel.

Autre avantage des capteurs IoT : ils contribuent à la mise en conformité des bâtiments assujettis au décret BACS ou au décret tertiaire.

Mettre en conformité son bâtiment grâce aux capteurs IoT

Le décret BACS

Le décret BACS (Building Automation & Control System) impose l’installation d’un système de régulation, de suivi, d’enregistrement et d’analyse des données de production et de consommation énergétique dans certains bâtiments. Pour assurer leur mise en conformité réglementaire, les propriétaires, gestionnaires et exploitants assujettis peuvent s’appuyer sur un dispositif IoT, en complément de leur dispositif de régulation.

Le décret tertiaire

Le décret tertiaire impose un niveau de performance énergétique à atteindre pour les ensembles de locaux à usage tertiaire de plus de 1 000 m². Pour atteindre ses objectifs, en valeurs absolues ou relatives, tout assujetti doit déclarer ses consommations d’énergie finale sur la plateforme OPERAT de l’ADEME. Le déploiement de capteurs IoT, intégré à un système de management énergétique constitue une solution pertinente pour faciliter la collecte des consommations énergétiques et surveiller l’atteinte des objectifs souhaités.

DeltaConso Expert et son bureau d’études Akéa Énergies accompagnent tous les professionnels dans la mise en place de solutions de management énergétique.