Etude du suivi des wagons de fret à des fins logistiques par onde radio : impact des intérférences électromagnétiques sur le système proposé

Study of tracking of freight wagons for logistic purposes by radio wave : impact of electromagnetic interference on the proposed system

• Auteur / Autrice : Sara Iben Jellal
• Direction : Sylvie Baranowski, Laila Chakour
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique, microélectronique, nanoélectronique et micro-ondes
• Date : Soutenance le 31/08/2018
• Etablissement(s) : Université de Lille (2018-2021)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ondes électromagnétiques -- Propagation

Systèmes de communication

Transports ferroviaires -- Marchandises

Chemins de fer -- Systèmes de communication

Réseaux de capteurs (technologie)

Brouillage électromagnétique

Mots clés libres

Propagation wagon-Wagon

Propagation wagon-Infrastructure

Short-range wireless communication system

Résumé

Dans le domaine du transport de fret, il est nécessaire d’assurer le suivi des wagons, d’identifier les wagons sensibles (transport de matières dangereuses, denrées périssables…) ainsi que de collecter les informations associées (contenu, poids, localisation) pour faciliter la gestion logistique. Le but de cette thèse est de proposer un système de communication sans fil à courte portée qui répond à ces besoins. Les contraintes de l’environnement ferroviaire et de l’embarqué telles que la flexibilité, le coût de l’installation, la faible consommation d’énergie, et le risque de présence de perturbations électromagnétiques rend l’insertion des technologies sans fil dans le milieu ferroviaire plus complexe. Une étude comparative des systèmes de communication existants a permis d’identifier la technologie ZigBee comme étant la plus adaptée au problème étudié. Une comparaison des différents scénarios possibles du positionnement des dispositifs ZigBee a été réalisée et validée par des mesures en présence de véhicules et de conteneurs. L’impact des perturbations électromagnétiques issues des installations d’alimentation ferroviaire et des émetteurs RF environnants, a été étudié. Une analyse d’autres types de perturbations générées intentionnellement pour nuire au système proposé à des fins malveillantes, a été également menée.

In railway freight transport, wagons tracking is necessary to identify sensitive elements (transport of hazardous materials, perishable goods ...) and the associated information (content, weight, location) could be useful for logistic management. The aim of this thesis is to propose a short-range wireless communication system, which meets these needs. The constraints of rail environment such as flexibility, technical installation difficulties, low energy consumption and the risk of electromagnetic disturbances, causes more difficulties to insert wireless technologies in railway environment. A comparative study of existing communication systems has identified the ZigBee technology as the most appropriate to design the communication between wagons and between wagon and infrastructure for the studied application. A comparison of different possibilities for positioning of ZigBee devices was carried out. Experimentations have been realized in presence of vehicles and containers. The impact of electromagnetic disturbances issued from rail power infrastructure and from surrounding RF transmitters, has been studied. Disturbances intentionally generated to damage the proposed system, have been also analyzed.