Thèse soutenue

Conception et réalisation d’un système de gestion intelligente de la consommation électrique domestique
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Auteur / Autrice : Trung Kien Nguyen
Direction : Gilles Jacquemod
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique pour objets connectés
Date : Soutenance le 11/12/2015
Etablissement(s) : Nice
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Électronique pour Objets Connectés (Biot, Alpes-Maritimes) - Electronique pour Objets Connectés
Jury : Président / Présidente : Luc Hebrard
Examinateurs / Examinatrices : Gilles Jacquemod, Luc Hebrard, Patrick Garda, Serge Weber, Éric Dekneuvel, Benjamin Nicolle, Oliver Parson
Rapporteurs / Rapporteuses : Patrick Garda, Serge Weber

Mots clés

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Résumé

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NIALM (Non-Intrusive Load Monitoring) est une technologie innovante qui permet de suivre la consommation individuelle en énergie des différents appareils électriques dans un réseau électrique grâce à un seul point de mesure. Ainsi, l’installation et la maintenance du système est très simple. Cependant, le logiciel NIALM nécessite le développement d’algorithmes sophistiqués pour identifier la consommation de chaque appareil avec une bonne précision. Par conséquent, ces algorithmes complexes nécessitent une plate-forme d’exécution puissante et coûteuse. En réponse à ce problème, cette thèse propose un système NIALM innovant fonctionnant en temps réel et à faible coût. Ce système permet de dépasser certaines limites actuelles du NIALM grâce à une extraction d’informations supplémentaires sur les signatures électriques, une détection des transitions lentes et des appareils à multi-états grâce à deux nouvelles fonctions : un algorithme de détection d'événements CUSUM et une ventilation des sommes cumulées en se basant sur un algorithme génétique. La deuxième contribution importante est de proposer une méthodologie utilisant le modèle RPN (Reactive Process Network) pour développer le système NIALM dans un SoC (System on Chip) avec une accélération matérielle de type FPGA. Ce SoC permet ainsi l'exécution en parallèle dans le FPGA de processus de traitement de données avec des algorithmes complexes tout en satisfaisant les contraintes de temps. Les avantages de notre méthode sont : la capacité de développer une spécification exécutable, d’effectuer une exploration d'architecture, et d’obtenir rapidement un prototype du système NIALM à partir d’un même modèle applicatif.