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Récolter des données en tous lieux grâce à des connecteurs intelligents durcis

Par Mark Berry, Directeur Produits chez Bulgin

Publication: 8 mars

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Alors que la population mondiale augmente, il y a non seulement une pression croissante pour la fourniture de logements, d’infrastructures, d’eau et d’énergie en quantité suffisante, mais aussi sur les agriculteurs pour qu’ils produisent assez de nourriture pour nourrir tout le monde...
 

Le secteur agricole a désormais reconnu la nécessité de recourir à la technologie pour récolter des données en temps réel dans les champs, afin d’améliorer les rendements, d’éviter les dommages aux cultures et de réduire les coûts.

Les exigences imposées à la production agro-alimentaire sont très élevées. Dans un marché mondial hautement concurrentiel, chaque producteur est en permanence sous pression pour produire des cultures de qualité à des prix réduits. En dépit de la réduction de la part des terres arables, la production alimentaire devrait augmenter de 70% d’ici 2050, afin de nourrir 2,3 milliards de personnes supplémentaires.

Afin de réduire les risques de famine, l’agriculture va devoir devenir plus précise et plus évoluée technologiquement que jamais. L’agriculture intelligente est déjà une réalité dans une certaine mesure, grâce aux semences génétiquement modifiées, à la cartographie des sols et aux machines automatisées. Aujourd’hui, certaines entreprises technologiques se tournent vers le secteur agricole avec l’objectif de repousser les limites, pour rendre l’agriculture plus productive que jamais.

Cependant, la mise en place de réseaux sophistiqués sur le terrain pour gérer des capteurs et d’autres types de technologies, pose un certain nombre de défis. Les environnements agricoles se caractérisent par des températures extrêmes et la présence d’eau, de produits chimiques corrosifs et de beaucoup de saleté et de poussière - un environnement qui n’est normalement pas propice à l’utilisation d’équipements électroniques sensibles.

Le connecteur intelligent PXS4XX, doté d’une mémoire EEPROM embarquée, a initialement été développé par le fabricant de connecteurs et de composants durcis Bulgin, en tant que projet spécifique pour un système de surveillance agricole sur le terrain. Ce système de connecteurs a permis d’améliorer les rendements et les processus agricoles grâce à la mise en œuvre de capteurs. Sa conception robuste et miniaturisée lui permet de résister aux conditions environnementales les plus sévères, telles que les températures extrêmes, l’exposition à la saleté, l’immersion dans l’eau et les projections de produits chimiques.

L’agriculture est peut-être la raison pour laquelle Bulgin a conçu à l’origine un connecteur robuste intelligent permettant d’apparier facilement les dispositifs et les connecteurs, de détecter l’état de connexion en temps réel, et de sérialiser les appareils électroniques. Néanmoins, les applications agricoles ne sont pas les seules générant une demande croissante de connecteurs intelligents.

Les connecteurs circulaires étanches en plastique permettent des connexions de puissance ou de signaux très fiables, pour les applications médicales, industrielles, automobiles ou d’infrastructure, dans lesquelles l’espace est limité. D’autres exemples d’utilisation d’EEPROM dans des connecteurs comprennent certains dispositifs médicaux, l’étalonnage des sondes de test et de mesure, les capteurs industriels, et les dispositifs ayant des exigences TEDS (Transducer Electronic Data Sheet, ou fiche technique électronique de transducteur). Compte tenu de la demande, Bulgin a poursuivi le développement de son connecteur intelligent sous une forme prête à l’emploi, pour le marché des connecteurs durcis.

Avantages et utilisations

Le connecteur intelligent permet au concepteur système de mettre en œuvre la sérialisation, d’économiser une place précieuse, d’identifier l’utilisation éventuelle de produits contrefaits, ainsi que de gagner du temps et de réduire les coûts de marquage physique ou d’étiquetage des connecteurs. Certains avantages des connecteurs intelligents sont les suivants :

Amélioration de la productivité : les agents de maintenance ont besoin d’un moyen d’identifier chaque circuit de capteur pour s’assurer à tout moment de travailler sur le bon système. Auparavant, cela nécessitait de longues heures de travail pour étiqueter les fils dans les boîtiers de dérivation, les armoires et les capteurs eux-mêmes. Les connecteurs intelligents transmettent les données d’identité du capteur en interne, évitant ainsi tout étiquetage externe.

Authenticité de l’appareil : le connecteur intelligent permet au concepteur système de mettre en œuvre la sérialisation, de gagner une place précieuse, d’identifier l’utilisation éventuelle de produits contrefaits, ainsi que de gagner du temps et de réduire les coûts de marquage physique ou d’étiquetage des connecteurs. Les fabricants utilisent la sérialisation pour identifier chaque dispositif unique sortant de la chaîne de production, à des fins de suivi qualité et d’historique. Les connecteurs intelligents peuvent être jumelés à ces identificateurs uniques pour s’assurer que seuls des dispositifs authentiques soient utilisés au sein de l’installation. Lorsqu’un dispositif contrefait est détecté, le connecteur intelligent empêche le transfert de données provenant de ce dispositif.

Etalonnage des sondes : les sondes de mesure nécessitent des données d’étalonnage pour garantir leur précision. Ces données peuvent être stockées dans la mémoire du connecteur intelligent et appliquées au signal de sortie du capteur. Des mises à jour d’étalonnage peuvent également être effectuées sur le connecteur, pour maintenir la précision de la sonde. Les connecteurs intelligents permettent même d’isoler une sonde du système si ses données d’étalonnage ont expiré sans avoir été mises à jour.

Gestion de sondes jetables : une utilisation innovante des connecteurs intelligents est la gestion de sondes jetables. Chaque sonde a une durée de vie limitée, définie par un nombre d’utilisations. Les connecteurs intelligents permettent de suivre l’utilisation des sondes et d’empêcher leur utilisation au-delà de la limite autorisée.

Capteurs analogiques : les fiches techniques électroniques de capteurs (TEDS) fournissent les données d’identification et d’étalonnage des capteurs analogiques. Ces données doivent être stockées dans une EEPROM et rendues accessibles aux systèmes externes. Les connecteurs intelligents permettent de répondre à ce besoin, en cas d’utilisation de capteurs analogiques standard.

Qu’y a-t-il à l’intérieur du connecteur ?

Le connecteur étanche contient un circuit imprimé de 7 x 5 mm avec une EEPROM (mémoire morte programmable effaçable électriquement), installée solidement sous le surmoulage du connecteur miniature Bulgin série 400.

Les EEPROM installées dans les connecteurs peuvent servir à de nombreuses applications nécessitant un contrôle de sécurité électronique avant d’établir une connexion, notamment celles nécessitant l’identification d’un accessoire ou d’une carte électronique, le stockage de données d’étalonnage de capteur ou l’étalonnage d’un capteur analogique.

Grâce à sa capacité à stocker de manière fiable des données ou des fichiers pendant des décennies, la technologie des mémoires EEPROM permet un étalonnage facile ou la modification des codes de sécurité, et peut aussi faciliter la personnalisation de programmes d’application avec par exemple des codes de transmission ou certains paramètres d’appareils.

La série 400 est l’une des séries de connecteurs les plus compacts de la gamme Buccaneer de Bulgin, et elle est idéale pour les conceptions nécessitant un encombrement minime. Ces connecteurs circulaires miniatures scellés sont à la fois légers et robustes, et assurent des connexions de puissance, de données ou de signaux extrêmement fiables, avec une densité élevée grâce à leur format compact.

La technologie envahit tous les secteurs avec l’avènement de l’IoT (Internet of Things, ou internet des objets) et d’Industrie 4.0, et l’agriculture ne fera évidemment pas exception. En ce qui concerne la conception au niveau des connecteurs, la demande de technologies de connecteurs intelligents est en hausse. Lorsque certains composants programmables de l’équipement final sont transférés dans les connecteurs, cela permet des mises à jour plus faciles et plus rapides de l’équipement, sans qu’il soit nécessaire d’ouvrir ni de compromettre l’intégrité du boîtier du capteur. Plus important encore, avec l’ajout de nouvelles technologies de contrôle de capteurs et d’équipements à sa gamme de produits, l’intention de Bulgin à terme est de proposer à ses clients une assistance allant au-delà des seuls connecteurs.

http://www.bulgin.com/

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