C'est la rentrée !

Les vacances, c'est fini. Me voici donc de retour à la maison, avec mon cartable tout neuf pour aller à l'école.
Pardon... J'ai dit  « école », c'est un gros mot. Vous l'avez compris, je suis fâché avec ce truc. C'est peut-être parce que je n'ai pas eu Céline comme wonder maîtresse :


Bref. Malgré ça, j'ai un cartable de rentrée bien chargé. Parce qu'il parait que j'ai fait une campagne de crowdfunding cet été. Et qu'il va, du coup, falloir commencer à rendre des comptes...

Raconte moi tes vacances

Comme vous avez pu le remarquer, je n'ai pas été très présent sur l'internet en cette fin d'été. En fait, comme j'étais encore pauvre à l'époque, il a fallu que je me trouve de quoi manger (et surtout renflouer le découvert creusé par ce projet).

J'ai donc travaillé tout l'été comme moniteur de voile. (c'est d'ailleurs aussi ce job qui m'a inspiré pour les Pioupious). J'y avais amené tout mon labo d'électronique, pour pouvoir continuer à avancer.

En juillet, j'ai presque réussi à cumuler les deux. Mais en Août, j'ai totalement lâché l'affaire. À un moment, même avec toute la meilleure volonté du monde, je reste un humain qui doit dormir au moins 3h par nuit. Je ne suis pas capable de tenir deux mois en mode « hackathon », cumulant un job en journée + un job le soir + un minimum de vie personnelle.

Le bon point, c'est que maintenant, pour la première fois de ma vie, j'ai assez travaillé pour avoir le droit à une indemnité pôle emploi.

Et maintenant je suis de retour à la maison, libéré de toutes mes obligations autres que la météo. C'est donc reparti, à fond les manettes !

Entretien d'embauche

Du coup, comme c'est pôle emploi qui va me nourrir les quatre prochains mois, j'ai passé le premier entretien d'embauche de ma vie. C'était un peu confus, mais le résultat est positif.

On peut donc dire hello à Scott, le premier employé de mon entreprise. Ba oui, j'allais quand même pas passer un entretien d'embauche pour que ça soit moi qui travaille !

Scott vient de passer un DUT GEII (Génie Electronique et Informatique Industrielle). Il est en licence pro micro-électronique cette année, et sera la moitié du temps avec moi dans le cadre d'un contrat d'apprentissage. Il va m'assister pour vous mettre au point un Pioupiou encore plus cool que l'actuel. Je vais en parler plus bas.

Donc pendant que pôle emploi va faire le business angel en me finançant à manger, je verse mon salaire à Scott pour pouvoir avancer plus vite.

Ça y est je suis grand


C'est quoi ce papier ? C'est un extrait K-BIS.

C'est la carte d'identité de mon entreprise « Bac Plus Zéro » . Ce qui implicitement signifie que maintenant elle existe ! Donc ça y est je suis grand, les choses sérieuses peuvent commencer.

Vous remarquerez le magnifique montant du capital social : 100 €. J'étais très riche début juillet.

Emploi du temps de rentrée

Nous sommes vendredi, cela signifie que je suis déjà rentré depuis une semaine.

Je n'ai pas chaumé, mais il reste encore un max de boulot :

☑ recruter un alternant pour m'aider
☑ trouver un local « labo R&D » pour laisser la cuisine de maman tranquille
☑ finaliser l'ouverture du compte bancaire
☑ trouver un comptable
☑ préparer mes déplacements de fin septembre
☑ faire cet article de blog pour vous tenir au courant
☑ « position paper » pour guider le Cabinet Office UK dans l'ouverture des données météo
☐ répondre aux mails - en cours
☐ faire les factures de KissKissBankBank
☐ préparer la Coupe Icare
☐ modifier et renvoyer les premiers protos
☐ préparer ma réunion avec Météo-France
☐ mettre en place le site de vente en ligne
☐ répondre à la consultation de MétéoSuisse pour la révision de la loi sur la météorologie.
☐ aller au docteur parce qu'au bout d'une semaine de clavier la tendinite revient

Je vais me speeder pour que tout ça soit terminé dans une semaine. Mais demain c'est weekend et il fait beau (= ça vole), alors Parapente pour souffler. On reprendra tout ça tranquillement lundi.

Parce que la suite est sportive :
- 15-16 septembre : à Paris, réunion « opendata » avec le directeur adjoint de Météo-France
- 17-21 septembre : Coupe Icare
- 24-25 septembre : en Italie, réunion avec ECOMET - le GIE des services météo nationaux européens
- 28 au 3 octobre : Conférence à Budapest. J'y donne un talk : « Using BOINC for building the "wikipedia" of real-time weather forecasting »

Je ne sais pas pourquoi, mais le hasard fait que tout ça tombe au même moment. Encore heureux que les dates ne se chevauchent pas. Ouf.

Donc après tout ça, retour au labo. J'ai du lourd à déballer - et j'aurai un assistant pour m'aider. Cooool !

To do or not to do

Je me retrouve face un cruel dilemme...

J'ai un produit qui tourne. Il y avait quelques bugs mais qui maintenant semblent être corrigés. Je peux donc tranquillement commencer à penser à la production.

SAUF QUE ! J'ai bien dit pendant la campagne, à propos du produit actuel :
Je ne peux cependant pas garantir que le capteur résiste aux conditions extrêmes de la haute montagne. Je le vend pour un usage plutôt typé plaine et bord de mer. Il va falloir tester par vous même.
Honnêtement, c'est naze comme phrase. J'aimerais vachement mieux pouvoir vous dire que :
Ce produit est increvable, et peut survivre des années dans des environnements extrêmes sous les embruns marins et au sommet d'une montagne.
Alors évidemment, vous allez me dire que pour 199 € on ne peut pas tout avoir.

J'ai donc deux stratégies possibles :
- soit on se contente de l'existant, je livre vite fait bien fait, j'ai fait mon job et tout le monde est content.
- soit on se met à travailler tous ensemble pour essayer de repousser les limites de l'existant. Objectif : faire un anémo qui tienne sans aucun entretien pendant 10 ans, toujours à 199 € TTC.

Personnellement, je trouve la deuxième option super excitante, même si elle va nécessiter un travail beaucoup plus important de ma part. On a jusqu'à Mars. Ça nous laisse un peu de temps, mais il faut pas traîner.

Et ça tombe bien. Car cet été, le fait de passer mes journées sur l'eau ne m'a pas empéché d'y réfléchir...

J'ignore donc j'innove

On commence par regarder ce qui se fait couramment dans l'industrie :
- anémomètre qui compte les tours avec un ILS (interrupteur magnétique)
- girouette qui actionne un potentiomètre ou un capteur optique

SAUF QUE !

- Les ILS, c'est pas fiable. Notamment lorsqu'il y a de l'orage : les lames se collent avec les éclairs.
- Les pistes des potentiomètres s'encrassent et s'usent. Imaginez le bouton de volume de votre chaîne-hifi, qu'on manipulerait 24h sur 24. Combien de temps tiendrait-t-il ?
- Les capteurs optiques sont faussés par le sel et la poussière.
- Les roulements à bille s'usent et s'oxydent.

(Merci à Jean-Louis de Winds-up / Baston.fr pour ses 25 ans d'expérience en la matière)

Conclusion : on oublie tout, et on repart d'une feuille blanche.
Supprimons tout ce qui peut s'user. Moins il y aura de pièces mécaniques, mieux on se portera.

Prix Nobel

La première chose à faire, c'est de se débarrasser des ILS.

Et ça tombe plutôt bien, car un certain chercheur français Mr Albert Fert, et son homologue allemand ont reçu en 2007 le prix Nobel de physique pour avoir découvert la magnétorésistance géante.

Je me souviens, j'étais au lycée de Vizille cette année là, et nous avions visité l'institut Louis Néél dans le cadre d'un truc genre Journées de la Science. Dans ce labo Grenoblois, il sont justement experts en la matière, et un chercheur avait tenté de nous expliquer pourquoi la magnétorésistance géante c'était trop cool. Evidemment, personne dans la classe n'avait rien compris. Il y avait pleins de mots compliqués genre « spintronique ».

(bon, j'avoue - j'ai quand même fait des trucs sympas à l'école, et globalement les profs étaient bons)

Tout ce que j'avais retenu c'est que c'était probablement un super truc puisque ça méritait le prix Nobel, et que c'est aussi grâce à ça qu'on a maintenant des disques durs pas cher sur lesquels on peut mettre 1To de films piratés et le super bouquin de Valérie.

Imaginez donc mon enthousiasme lorsque j'ai vu qu'on pouvait mettre ça dans mes Pioupious.

Bref :
☑ abandonner définitivement les ILS
☑ remplacer par un capteur GMR

Certains vont me dire : « Mais tu pouvais mettre un capteur à effet hall ! »
Sauf que, vous avez déjà vu la conso d'un capteur à effet hall ? C'est gigantesque : plusieurs milli-ampères !

La beauté de la magnétorésistance géante, c'est justement que c'est très sensible et que ça ne consomme rien. Par exemple, NVE a une gamme de « Low Voltage Nanopower Digital Switches  » dont la consommation électrique peut descendre descendre jusqu'à une trentaine de nano-ampères ! (dans certaines conditions bien précises, évidemment).

Ma girouette fait de la magnétorésistance

Et puis quittes à jouer à la magnétorésistance géante, on peut pousser le vice bien plus loin...

Concrètement : il nous faut un moyen simple, robuste, pas cher et étanche pour mesurer l'orientation de notre girouette.

La magnétorésistance a encore la solution ! Il était mérité ce prix Nobel !

On a compris, c'est super. Mais concrètement :

- On place un aimant sur l'axe de la girouette

- Le champ magnétique de l'aimant vient interagir avec une petite puce de 2,5 x 2,5mm nommée AAT001-10E. Celle-ci se trouve sur la carte électronique du Pioupiou, bien à l'abris dans le boitier étanche.

- Ce champ magnétique vient influencer sur les résistances dans la puce.


- Et on récupère deux jolis signaux analogiques, représentants le sinus et le cosinus de l'angle


- Un petit peu de trigonométrie (ou la fonction atan2 pour les geeks flemmards), et on retrouve directement l'orientation de notre girouette. 

Ça sert à quoi une girouette ?

Mais finalement, a-t-on vraiment besoin d'une girouette pour mesurer la direction du vent ? C'est une vrai question !

Une girouette, ça veut dire au moins un roulement à bille. Un roulement à bille c'est pas bien, ça s'use et ça coûte des sous.

Il a fallu attendre l'année 1988. Cette année là, alors que je n'étais même pas né, Mitterrand venait d'être réélu, on a commencé à avoir peur du réchauffement climatique, on a découvert la fameuse magnétorésistance géante, mais surtout : un certain Christian BARBEAU a déposé un brevet à l'INPI intitulé « Système de mesures combinées de vitesse et de direction du vent et autre fluide ».

En résumé :
L'invention concerne un dispositif de mesures simultanées de la force et de la direction d'un fluide.
Elle est constituée d'un équipage mobile dissymétrique, dont on mesure constamment la position angulaire et la vitesse angulaire instantanée.
Les phases de ralentissement et d'accélération sont interprétées par un circuit programmé qui en déduit la force et la vitesse du fluide.

Traduction :
On a un anémo dont une des coupelles est différente.


Lorsque la coupelle difforme est face au vent, la vitesse de rotation est légèrement modifiée. En mesurant précisément quand arrivent les variations de vitesse, on peut en déduire l'orientation du vent. Simple mais efficace.

Wikipédia nous dit que 3 ans plus tard, un certain Derek Weston aurait inventé le même concept, qu'il a baptisé « Rotorvane ».

Son site est mort (http://home.alphalink.com.au/~derekw/ane/anemain.htm), et je n'ai pas réussi à retrouver le monsieur.

Mais heureusement que dans les méandres d'internet, rien ne se perd. Voici donc son site, ressorti du placard : https://web.archive.org/web/20071028070220/http://home.alphalink.com.au/~derekw/ane/anemain.htm

Le fabriquant d'équipement marin Raymarine a industrialisé le concept pour son « Rotavecta » :




Le brevet associé vient d'ailleurs tout juste d'expirer, le 26 août dernier !!! Si c'est pas du bol ça...

Cet été, les Dannois de Vaavud ont lancé une campagne kickstarter pour un anémomètre-girouette s'appuyant sur ce même principe d'asymétrie :


En bref, je suis convaincu du fait qu'on puisse se passer de la girouette. D'autant plus que le fameux capteur d'angle dont j'ai parlé plus haut semble être adapté pour faire ça.

Concrètement, cela permettrait de faire un Pioupiou n'ayant qu'une seule pièce mécanique : le roulement à billes des coupelles. On pourrait donc mettre un roulement cher et inoxydable, genre céramique pour une plus grande durée de vie.

Ça pourrait ressembler à un truc comme ça :


Mais ça sert à quoi les coupelles ?

On arrive finalement au bout du raisonnement : et si on supprimait toutes les pièces mécaniques ? Plus de roulements qui s'usent, plus de coupelles qui cassent.

Schématiquement, voici l'allure du truc :


Ça fonctionnerait avec des ultrasons.

C'est le même principe que les sonars, ou ce genre de petits modules « détecteurs de proximité » bien connus des accros à l'Arduino :


Comme je commence à fatiguer, je vous colle la définition de Wikipédia :
 La mesure du vent est basée sur la mesure de la durée de déplacement d'une onde ultrasonore. Deux couples de transducteurs ultrasonore sont alternativement émetteurs et récepteurs d'un train d'onde ultrasonore. Les temps de transits aller et retour sont mesurés et on en déduit, par différence de fréquence (suivant le principe de l'effet Doppler), la vitesse du vent le long de l'axe formé par les deux transducteurs. L'intérêt de ce type d'anémomètre est de ne pas avoir de pièces en mouvement et de pouvoir mesurer un vent turbulent.
Mais du coup je crois que la définition de Wikipédia est erronée. Je suis pas sur que ce soit l'effet doppler que l'on mesure, mais plutôt le temps de déplacement de l'onde acoustique - accélérée ou ralenti epar le vent.

Bref.

C'est une techno super intéressante. Les anémos ultrasoniques du commerce coûtent en général assez cher.

Mais les brevets datent des années 70 sont expirés, et il me semble que la partie électronique reste assez simple et abordable. C'est exactement les mêmes composants que dans les modules « détecteurs de proximité » qui coûtent quelques euros. D'ailleurs, certains bricoleurs en ont déjà réalisé.

Version fait maison :
http://hackaday.com/2013/08/21/ultrasonic-anemometer-for-an-absurdly-accurate-weather-station/

Version un poil plus académique :
http://www.technik.dhbw-ravensburg.de/~lau/ultrasonic-anemometer.html

Je pense que la complexité se concentre surtout au niveau du traitement logiciel. Mais comme ce produit sera open-source, rien ne m’empêche de commencer par un algorithme « un peu brouillon », puis d'ensuite l'améliorer collaborativement pour gagner en précision.

J'ai juste encore quelques questions, notamment par rapport à la consommation électrique. Mais ça peut se résoudre : Peut-être n'a-t-on pas besoin de mesurer en permanence ? Peut-être qu'un échantillon toutes les secondes suffit ? Ainsi la consommation peut être grandement réduite. C'est probablement une hérésie selon les normes métrologiques de l'OMM, mais pour notre usage ça peut convenir.

J'avais dit que j'étudierai la question si la campagne atteignait les 40 000 €. Elle s'est arrêté à 38 200. Mais bon, on va pas chipoter pour 1800 €. On va le faire cet anémo à ultrasons, et puis c'est tout !

Tu as déposé un brevet j'espère ?

En fait, non. J'aurai probablement pu. Mais pourquoi faire ?

Je suis persuadé que le principe du brevet est obsolète. Ça coûte une fortune, ça prend du temps, et je n'aurai jamais les moyens d'attaquer la grosse multinationale qui va me le piquer.

Samsung a enfreint les brevets de Apple, ça leur a coûté 1 milliard de dollars d'amende, mais grâce à ça ils sont devenus les numéro uns du marché. C'était une bonne stratégie.

D'ailleurs, le fondateur de Paypal vient de renoncer à tous les brevets de sa société Tesla Motors :
Le leadership technologique n'est pas une question de brevets, qui se sont à maintes reprises dans l'histoire révélés être une bien mince protection contre un concurrent spécifique. Il dépend surtout de la capacité d'une entreprise à attirer et à motiver les ingénieurs les plus talentueux dans le monde. Nous sommes convaincus qu'appliquer la philosophie de l'open source à nos brevets ne fera que renforcer plutôt que d'amoindrir la position de Tesla dans ce domaine.
Et de toute façon, en publiant cet article je viens d'abandonner définitivement mon exclusivité sur ces « inventions ». Je ne suis absolument pas contre le fait que quelqu'un exploite les idées présentes sur cette page. Au contraire, c'est flatteur. Evidemment, j'aimerai qu'on dise que l'idée vient de Pioupiou et que les données des capteurs soient diffusées librement. Mais ça, sans brevet je ne peux pas l'obliger.

En fait j'aurai pu déposer un brevet, mais uniquement pour forcer l'open data. Avec une licence qui aurait ressemblé à ça :
Cette technologie est librement utilisable, tant que les données des capteurs sont partagées. Si vous ne partagez pas vos données, vous devez me payer une licence très chère pour l'exploitation.



Sur ce, bon weekend. J'ai un parapente qui m'attend, et du travail lundi.


Cet article est un chapitre de l'histoire de Pioupiou, le premier capteur 100% autonome et abordable pour mesurer le vent en direct, même là où il n'y a ni électricité ni internet.

Si ce projet vous tient à cœur, vous pouvez nous donner les moyens d'améliorer Pioupiou et d'inventer le reste de sa famille. Tous les dons récoltés seront exclusivement assignés au budget recherche et développement.

Vous pouvez également nous envoyer un chèque, à l'ordre de Bac Plus Zéro, 12 rue Servan, 38000 Grenoble. (joignez y un petit mot).

Commentaires

  1. Bravo Nicolas, je suis content de voir que tu reviens avec pleins de nouvelles idées !
    J'étais moi aussi il y a 15 ans moniteur de voile et je connais le rythme de l'été... pourtant tu as su faire du multitâches sur la plage de Boyardville !
    On attend la suite avec impatience, je suis certain que nombre d'entre nous pourrons t'aider pour la suite de l'aventure Pioupiou.

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  2. Il y a tout de bon dans ces news... c'est bien dit, c'est réfléchit malgré un emploi du temps non extensible, c'est inventif, bref et décidément " Bac plus zéro" a de l'avenir.
    Pour finir je ne vois rien de plus opportun que de te souhaiter ... BON VENT !!

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  3. Bonjour,

    Je suis un sexagénaire électro-mécanicien dans l'industrie et surtout, un admirateur du vol libre. Je vous félicite pour la remarquable qualité de votre travail technique et scientifique. Comme je suis également passionné de recherche scientifique, aéronautique et spatiale, je ne peux que vous encourager à persévérer sur votre chemin de création d'entreprise de fabrication de mini balise météo.
    Cela dit, sans vouloir mettre un bémol à votre enthousiasme de brillant inventeur, je tiens à vous faire part du bémol de mon septicisme. En effet, supposons que dans l'absolu, vous parveniez à mettre au point une "solid-state" ultra mini girouette-anémomètre très précise et fiable, qui ne consomme presque rien, qui soit inusable voire indestructible et que chaque sommet de colline en soit équipé.
    Vos météo balises Pioupiou ne feront jamais qu'effectuer des mesures instantanées qui pourront être pondérées avec ses précédentes mesures mises en mémoire.
    Or, cela équivaudra toujours à donner les résultats du Tiercé du PMU après l'arrivée de la course des chevaux ! Autrement dit, votre invention ne répondra jamais à la principale question que tous les libéristes du monde se posent, afin de savoir à temps où partir pour pouvoir voler. A savoir : quelles seront la direction et la force du vent de demain et aussi, fera-t-il suffisamment soleil ?
    Donc, je tiens à rappeler que ce qui est le plus important, c'est la PRÉVISION météorologique, et non pas la mesure instantanée qui elle, ne fait que confirmer ou infirmer les prévisions. Or en matière de mesure, on peut dire qu'il y a déjà redondance.
    Par expérience, j'ai constaté que les prévisions de météo France Isère sont suffisamment fiables pour satisfaire les besoins des libéristes, car ce sont les prévisions de l'ensoleillement, de la direction et de la vitesse du vent de météo France Isère qui me permettent de savoir à l'avance où le vol libre sera pratiqué pour pouvoir aller les regarder s'envoler et évoluer en l'air.

    Félicitations pour votre travail et salutations.

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    1. pas vraiment d'accord il faut les deux...prévisions et mesures instantanées. C'est le principe des balises météo FFVL. Habitant Grenoble ma préparation de journée de vol parapente se déroule comme tel: La veille et le matin consultation des prévisions, le jour même voir une heure avant consultation des balises avec historique pour choisir le site ou je vais voler (et le webcams aussi pour savoir si ça vole). Les prévisions donnent une idée de la tendance globale de la journée, les balises indiquent si le déco est vent de cul et que je n'ai pas a me coltiner la monté au déco pour rien.

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    2. petit exemple d'aujourd'hui, les prévisions annonce Nord 15km/h...chouette je vais aller a Villard de Lans ou St Hilaire....petit passage sur le site des balises FFLV et webcams des décos (mesures instantanées en local), vent au déco Nord-Est, confirmé avec d'autres balises de la région :( et personne au déco de St Hilaire sur la webcam....bon ben on va voler ailleurs ou on va faire autre chose.
      Voila pour moi l'intéret des balises...les prévisions il faut laisser ça au ballons sondes et aux satellites.

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  4. Toujours un plaisir de te lire ! Et tous les snowkiteurs accueilleront ton idée avec enthousiasme vu la fiabilité des stations actuelles en hiver.
    Pour rejoindre le commentaires de Anonymous ci-dessus, ne serait-il pas intéressant de garder des stations qui répondent aux normes OMM afin de pouvoir utiliser leurs données comme input des modèles météo, à l'avenir ?
    http://www.meteofrance.fr/activites/ameliorer-les-previsions-meteorologiques/des-observations-plus-nombreuses-et-plus-fines

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  5. Bonjour.

    Vous oubliez, mon cher Anonymous (l'auteur du post du 7 septembre 2014 17:07), qu'une des conditions sine qua non pour obtenir une prévision fiable est d'obtenir un champ d'initialisation du calcul de bonne qualité. C'est en cela que, selon moi que les Pioupious peuvent être utiles.

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  6. Bravo Nicolas pour ton dynamisme et tes idées... J'ai suivi avec grand plaisir l'aventure des PiouPious et j'ai hâte de lire la suite !

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  7. Nicolas, as-tu envisagé une version semi-statique avec un tube de Pitot ?
    un tube à la place de l'hélice :
    http://www.accuweather.com/en/weather-blogs/clarkb/instrumentation/14828
    http://www.accuweather.com/en/weather-blogs/clarkb/instrumentation-1/15065

    Ou la version 3D (mais déjà breveté) :
    http://www.energyresourcegroup.io/windurchin/

    Bravo pour cette projet et ta démarche :)
    PS: J'ai découvert Piou-pou à la coupe Icare cette année.

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