Comment prédire la durée de vie de la batterie d'un appareil audio intelligent à l'aide de l'analyse de données ?

Clôturé en février 2017, le projet de recherche européen DEWI a créé des solutions essentielles de connectivité sans fil transparente et d'interopérabilité dans les villes et infrastructures intelligentes. Dans ce cadre, les environnements physiques quotidiens des citoyens dans les bâtiments, voitures, trains et avions ont été pris en compte. DEWI a de cette manière contribué dans une large mesure à l'émergence de la maison et des espaces publics intelligents. 

Dans ce cadre, Sirris s'est associé à Gibson Innovations et à imec afin d'étudier un 'use case' destiné à réduire les coûts d'entretien et à améliorer le confort d'utilisation du consommateur d'un Réseau de capteurs sans fil (WSN). L'entreprise Gibson Innovations commercialise des produits musicaux et audio aux consommateurs et aux professionnels (casques, audio, home cinéma et vidéo …). Les activités du consortium flamand se sont dès lors concentrées sur le domaine du divertissement dans la maison intelligente.

Dans le cadre de ce projet, Gibson Innovations souhaitait étudier et développer de nouveaux systèmes audio intelligents qui interagissent avec plusieurs appareils domestiques reliés à un Réseaux de capteurs sans fil (ex. capteurs de mouvement, capteurs de portes) afin par exemple que dès le retour à la maison du consommateur, de la musique soit diffusée, qu'elle le suive dans ses déplacements chez lui et que l'éclairage s'adapte à la situation.

À cet égard, la collaboration entre Sirris et Gibson Innovations s'est concentrée plus particulièrement sur la prédiction de la durée de vie des appareils reliés au WSN et des appareils audio intelligents en fonction de leur utilisation. La possibilité pour Gibson Innovations de prédire la durée de vie de la batterie d'un module à capteur ou d'un appareil audio intelligent peut contribuer à accroître le niveau de satisfaction de la clientèle. Par exemple, la capacité de prédire la durée de fonctionnement de haut-parleurs utilisés par un client lorsqu'il regarde un film lui permettra de savoir à quel moment il devra les recharger.

Démonstration du système Smart Home Entertainment

Gibson Innovations a installé dans ses locaux un mini bâtiment résidentiel de démonstration permanente intégrant plusieurs capteurs hétérogènes sans fil (capteurs de mouvement, capteurs de porte, capteur de sonnette, …), des déclencheurs et des haut-parleurs sans fil.

Mini bâtiment de démonstration du système « Smart Home Entertainment » de Gibson Innovation

Prédiction de la durée de vie de la batterie

Afin de récolter les données pouvant servir à prédire la durée de vie d'une batterie, Gibson Innovations a installé sur deux haut-parleurs surround sans fil fonctionnant sur batterie des capteurs de tension sans fil de sorte à contrôler le niveau de charge de la batterie. Cette installation a permis de récolter des données sur l'état de la batterie et sur la durée de lecture. Une partie de ces données a été utilisée dans le cadre des tests des modèles de prédiction mis au point, tandis que les autres données ont servi par la suite à la validation des modèles.

Trois modèles de prédiction différents ont été développés (voir la description dans le schéma ci-dessous) selon les approches suivantes : Régression linéaire, Réseaux bayesiens et Ajustement de la courbe polynomiale.

Les exigences en matière de données disponibles, de design et d'installation, ainsi que le meilleur compromis entre la complexité et la précision du modèle, ont été étudiés pour chacune de ces méthodes. Les résultats de cette analyse sont repris dans le tableau ci-dessous.

Enfin, Sirris a validé les modèles de prédiction développés sur la base des données collectées au début du processus. En fonction de l'analyse des résultats et des exigences, il a été décidé d'adopter le modèle de prédiction basé sur l'ajustement de la courbe polynomiale dans la structure de démonstration du « Smart Home Entertainment ». Cette approche peut aussi servir à prédire la durée de vie d'autres appareils audio intelligents ou reliés au WSN.

Si vous désirez plus d'informations à propos de cette méthode et/ou de ce projet vous pouvez nous contacter par e-mail!

Vous souhaitez en savoir plus à propos de ce 'use case' ? Lisez l’article qui a été publié sur Bol.com's Tech Magazine (en néerlandais).

Vous trouvez cet exemple de cas et bien d’autres encore dans notre rapport annuel 2016 en ligne.