PCIS 2018/2019 P7

Première partie : Définition du projet

Généralités

Titre du projet

Notre projet : Polux.

Nom de l'équipe

Notre équipe se nomme "Les Lumières".

Membres de l'équipe

Notre équipe se compose de gauche à droite de :

BLANDAMOUR Louis - IC2M

CALLERISA Corto - IMA

DUCEL Laure-Anne - SM

BETSCH Clémence - CM

BISSON Emile - GTGC

BRO Amanda - GB-IAAL

CARLIER Annelise - GIS

Description-résumé (10 lignes max)

Le concept de notre projet est de créer un système d'éclairage s'adaptant à la luminosité des différents endroits de la pièce selon la lumière naturelle.

Nous sommes partis du constat suivant : lors de nos séances de Travaux Dirigés, l’allumage de la lumière dans la salle n’est pas toujours nécessaire. C’est ainsi que nous nous sommes demandés pourquoi nous ne pourrions pas automatiser et optimiser l’éclairage de la pièce. En effet, aujourd’hui l’électricité est majoritairement produite à partir de ressources non renouvelables : hydrocarbures ou nucléaire. Ces dernières étant extrêmement nuisibles pour l'environnement, il est donc indispensable de revoir notre consommation de cette énergie et surtout de mieux la maîtriser au quotidien pour éviter de la gaspiller.

Présentation du concept

Objectifs

Clients et bénéficiaires

Notre produit se destine en premier lieu aux grandes structures munies de nombreuses installations lumineuses comme les établissements scolaires, les entreprises, les complexes administratifs, etc. La vente aux particuliers est aussi disponible même si la rentabilité sur ce type de produit est plus intéressante et plus rapide à grande échelle.

Modèle économique

Dans un souci d'accessibilité à notre technologie, nous souhaitons pouvoir proposer une grande quantité de nos produits à faible coût dans l’optique de permettre aux clients une rentabilité des plus rapides.

Moyens humains et matériels à réunir

Pour mener à bien notre projet, voici les éléments dont nous souhaitons disposer.

  Matériel nécessaire à la production

• Leds
• Cartes Arduino
• Capteurs de luminosité
• Interrupteur-variateur d'intensité
• Câblages
• Packaging

  Conception

• Ingénieur en électricité
• Technicien
• Comptable

  Production 

• Fournisseurs pour le matériel cité ci-dessus
• Chaîne d'assemblage
• Technicien

  Distribution 

• Lieu de stockage
• Commercial
• Transporteur
• Technicien pour installer le produit sur place

Actions à développer

Voici les actions que nous aimerions développer pour la bonne conception puis production et vente de notre produit.

  Elaboration d'un prototype

La première action que nous souhaitons réaliser est l'élaboration d'un prototype fonctionnel. Pour cela, il nous faut :

• Définir le design et les fonctionnalités du produit.
• Trouver un atelier pour tester le prototype.

  Estimation des coûts

Notre deuxième champ d'action est d'estimer les coûts de production et de vente ainsi que les bénéfices obtenus.

  Partenariats 

Pour obtenir des fonds d'investissement, il nous semble primordial de faire des partenariats avec EDF et des entreprises, des institutions publiques et des mairies.

  Publicité

Pour nous faire connaître et promouvoir les valeurs de notre entreprise, nous souhaitons :

• Participer à des démonstrations dans des salons.
• Créer un site web.

Positionnement par rapport à deux concurrents

Analyse du premier concurrent

Philips est notre premier concurrent avec son produit Philips Hue. Celui-ci permet à ses utilisateurs de moduler l’intensité de l’éclairage de leur maison grâce à une application mobile. Il propose de programmer l’éclairage en fonction de l’emploi du temps, par exemple diminuer la luminosité le soir et l’augmenter progressivement à l’heure du réveil. De plus, la lumière peut être synchronisée avec la musique ou un film et la couleur est modifiable dans une large palette de couleurs.

Analyse du second concurrent

YeeLight est une entreprise de Smart Lighting. L’éventail de ses produits se rapproche de ceux proposés par la filière Philips Hue. En effet, on y retrouve la gestion et la programmation de l’éclairage via une application ainsi que la synchronisation avec la musique et les films. YeeLight met en avant le côté écologique avec des ampoules basse consommation et de longue durée de vie et une extinction intelligente des lumières dès que la maison est vide. Ils proposent eux aussi un large panel de couleurs.

Notre différenciation

Nous nous démarquons de ces deux entreprises par l’automatisation de l'éclairage en fonction de la lumière extérieure. Dans une optique d’innovation, Polux participe à la réduction du gaspillage d’électricité par la gestion de l’intensité envoyée dans les lampes grâce à une association avec des capteurs de luminosité.

Scénario d'usage du produit ou du concept envisagé

Description de l'utilisateur type

Un utilisateur type de notre produit est un chef d'entreprise soucieux de réaliser des économies en terme d’énergie tout en limitant son gaspillage. Grâce à Polux, il s’implique dans la préservation de l’environnement et améliore l'image de son entreprise auprès du public.

Scénario d'utilisation du produit

Il fait encore nuit lorsque, comme tous les matins, Jean-Michel, employé chez Bonduelle, se rend au travail. C’est donc, comme à son habitude, qu’il allume la lumière de son bureau avant de se mettre au travail.

Dix heures. C’est l’heure de la pause avec ses collègues. Soucieux de l’environnement, Jean-Michel éteint son écran d’ordinateur et la lumière de son bureau avant de les rejoindre.

Son café terminé, il retourne à son bureau, rallume la lumière et son écran puis se remet au travail. Ce n’est que lors d’une grande réflexion sur ces dossiers qu’il lève les yeux au plafond et se rend compte que la lumière éclaire beaucoup moins qu’à son arrivée ce matin. Intriguant.

À la pause déjeuner, il retrouve ses collègues autour d’un repas à la cantine. Il remarque alors que les lumières des tables du fond, plus loin de la fenêtre que celles de devant, sont plus fortes. Il se dit que cela doit être un effet d’optique dû à la différence de luminosité.

Puis, la journée continue comme à l’ordinaire. A l’heure de son départ, tard le soir, il se rend compte que la lumière éclaire de nouveau normalement. On lui explique alors que le système d’éclairage a été réétudié afin de s’adapter à la luminosité au cours de la journée et faire des économies d’énergie.

Jean-Michel est donc ravi. Il a participé à faire des économies d’énergie sans bousculer son quotidien.

Analyse du projet

Réponse à la question difficile

Notre dispositif est-il transposable à n'importe quel éclairage d'intérieur ?

Non, notre dispositif ne peut contrôler que des lampes 'Polux'. Néanmoins il est relier plusieurs lampes à une seule carte .

Choix de l'illustration

Pour illustrer notre projet, nous avons choisi de faire une maquette électronique avec des composants Arduino.

Un capteur LDR est connecté analogiquement à la carte. La carte traite les données reçues et fait varier en sortie les valeurs du rouge, vert et bleu d'une ampoule RGB. Nous comptons utiliser un PCB plutôt qu'une board pour pour rendre notre montage plus robuste et le transporter facilement. L'objectif est de réaliser une démonstration fonctionnelle lors de la présentation devant le jury : On placerai le dispositif dans une maquette de maison, et l'on simulera le soleil avec une lampe de poche. Nous ferions ensuite varier l'intensité lumineuse afin d'observer un changement de couleur de la led en temps réel.

Seconde partie : Développement

Partie à compléter pour le 2 octobre.

Dossier économique

La stratégie commerciale et la communication

Sur la première année on reste sur une stratégie qui consisterait à démarcher les gestionnaires de parcs d'entreprises car nous ciblerons nos ventes sur les bâtiments du tertiaire à équiper. Nous allons aussi créer un site web afin que tous nos potentiels clients aient une idée de ce que nous proposons et puissant nous contacter facilement . Par la suite, nous ferons des campagnes de publicité dans les journaux, à la TV..., nous serons présents sur les salons de l'innovation et de la science, nous ferons des partenariats avec des commerces que nous équiperons à moindre coût en échange de pub...

Les moyens (équipe, matériel, prestataires et fournisseurs)

La première année un seul membre du groupe travaillera à plein temps pour l'entreprise. Les autres sont en freelance/ contrat de collaboration (ce sont des auto-entrepreneurs). Cette stratégie permet que le groupe reste soudé et d’embaucher à temps plein une fois que l’entreprise sera bien lancée. Nous louerons un local qui servira principalement d'espace de stockage et d'atelier pour assembler notre produit. Par la suite, nous investirons peut-être dans un local commercial, facilitant pub et lieu de rencontre avec les clients. Nous aurons besoin de fournisseurs de matériel électrique, notamment lampes et capteurs et nous serons en charge d'ajouter notre innovation au montage. On se concentrera sur une clientèle de grandes structures à équiper avant d'ouvrir notre marché à des particuliers.

Tableau de financement

Plan de financement	Démarrage sur 1 an (description)	Démarrage sur 1 an (montants)	Année normale (description)	Année normale (montants)
Immobilisation incorporelles locaux frais de personnel autres communication	Local d'environ 50m2 (Lieu de stockage, d'assemblage et de plateau téléphonique). Seulement 1 personne travaille à temps plein sur les 7 actionnaires. Au début, nous nous contenterons de démarcher auprès des gestionnaires de parcs immobiliers (bâtiments du tertiaire ++), de faire marcher le bouche à oreille, ainsi que de créer un site internet pour présenter le produit.	500€/mois 17.800€/an (SMIC brut) -	Local d'environ 80m². Les 7 actionnaires travaillent désormais au sein de la même entreprise. Participation à des salons/forums.	800€/mois 17.800€/an x7 (SMIC brut) -
Immobilisations corporelles (investissements) installation (aménagements) mobilier et matériel	Une table, un téléphone et des chaises pour les réunions,. Le matériel nécessaire à mettre en place notre produit.	1.000€ 500€	Bureaux et ordinateurs pour chaque salarié. Table et chaises pour les réunions. Matériel nécessaire à la production de l'ampoule	7.000€ 400€ 3.000€
Remboursement annuel du capital de l'emprunt	Dans un premier temps, nous emprunterons 100.000€ pour 10 ans. Nous aurons 500€ à 1% d'intérêt à rembourser chaque mois pendant 10 ans.	7.500€/an	Reste de l'emprunt à rembourser.	7.500€/an
Besoin en fonds de roulement constitution stock loyer assurance publicité	Stock de matériel initial à avoir (lampes, capteurs...ainsi que le délai de paiement des fournisseurs).	2.000€	Stock de matériel. Publicité sur sites web.	4.000€ 50€/mois
Total besoins		34.800€		156.700€
Capitaux propres apport personnel apport en nature apport en numérique apport des associés	Un salaire chaque mois pour la personne qui s'implique à plein temps. Les 6 autres actionnaires sont en free-lance. À la fin de l'année, nous organiserons un partage des dividendes rapportés par l'entreprise. Pour l'instant nous n'avons décelé aucune affaire ou moyen de transport personnel à mettre au profit de l'entreprise.	5.800€	Une partie du salaire des 7 actionnaires. Partenariat avec une marque d'ordinateurs.	40.600€ 7.000€
Emprunts	Nous ferons un prêt à rembourser sur 10 ans, à un taux d'interêt à 1%.	100.000€
Aide, prime, subvention	Nous devons consulter le site de la Chambre du Commerce et des Industries des Hauts de France, et voir quels dispositifs d’aide à la création d’entreprises pourraient nous être proposés.
Ventes estimées	2.000 ampoules.	20.000€	12.000 ampoules	120.000€
Total ressources		125.800€		167.600€

Dossier technique de l'illustration

Analyse

Afin de réaliser notre illustration nous avons d'abord fait un prototype avec une carte Arduino une board pour la rapidité d'exécution.

Il nous a fallu tester différentes résistances pour trouver la valeur adaptée. Nous avons ensuite réalisé le montage et écrit le code Arduino permettant la programmation de la LED en sortie.

Voici notre code de test :

 const int LDRPin = A0;  
 const int LDRPin2 = A1;
 const int LDRPin3 = A2;
 const int greenLedPin = 9;
 const int blueLedPin = 7;
 const int redLedPin = 11;
 int redValue = 0;
 int greenValue = 0;
 int blueValue = 0;
 void setup()
 {
   pinMode(redLedPin, OUTPUT);
   pinMode(greenLedPin, OUTPUT);
   pinMode(blueLedPin, OUTPUT);
 }
 void loop()
 {
   // Read the voltage on each analog pin then scale down to 0-255 and inverting the value for common anode
   //redValue = (255 - map(analogRead(LDRPin), 0, 1024, 0, 255 ));
   //analogWrite(redLedPin, 0.5*redValue);
   //greenValue = (255 - map(analogRead(LDRPin2), 0, 1024, 0, 255));
   //analogWrite(greenLedPin, greenValue);
   blueValue = (255 - map(analogRead(LDRPin2), 0, 1024, 0, 255));
   analogWrite(blueLedPin, blueValue);
   delay(500);
 }

Nous avons pu tester le bon fonctionnement du montage et des LDR : La couleur de la LED varient suivant l'intensité captée par la LDR correspondant à chacune des trois couleurs primaires : rouge, vert et bleu.

Pour filtrer la couleur de la lumière, nous posons un calques coloré au dessus du capteur.

Etape 2 : Modélisation du prototype pour réaliser un circuit imprimé.

On retranscrit le prototype sous Fritzing, en organisant les composants.

Il faut ensuite "router" les composants sur le circuit. On réalise pour cela deux versions : Une classique et une en plan masse.

Classique :

Plan masse :

La carte est en cours d'impressions pour le moment.

Pour la démonstration, nous avons fabriqué une maquette de maison afin de simuler une différence d'éclairage.

Bilan

Au cours de ce projet nous avons du développer de nouvelles capacités lors de la réalisation de l'illustration.

1) Réfléxion sur le support

-> Comparaison Arduino / Raspberry. Nous avons opté pour une carte Arduino pour les ressources en programmation.

2) Réalisation du prototype

-> Notre groupe à du apprendre des notions de bases en montages électriques. Composants, utilisation d'une board. -> Gestion des entrées sorties de l'arduino en C. Utilisation de la plateforme de développement en ligne Arduino Create.

3 Réalisation du circuit imprimé

-> Utilisation de fritzing pour la modélisation -> Routage des composants

Supports de communication

Supports de présentation

Nous utiliserons cette présentation lors de notre soutenance qui aura lieu le 15 novembre.

Média:Presentation-polux.pdf

Présentation de l'illustration

Notre vidéo

On simule le passage d'un nuage au dessus d'un système polux : La lampe ne s'allume que lorsque c'est nécéssaire ce qui permet d'éviter un gaspillage d'électricité