L’Institut allemand Fraunhofer pour la technologie des médias numériques IDMT a lancé le projet de recherche « lokalRAIN » en collaboration avec Pan Acoustics GmbH de Wolfenbüttel. L’objectif du projet est de développer un capteur de pluie acoustique et un réseau de capteurs rentable pour la détection et la transmission précises en temps réel de données sur les précipitations. Le projet est financé par le ministère fédéral allemand des affaires économiques et de l’action climatique et se déroule d’octobre 2024 à juin 2026.
La mesure précise des précipitations reste un défi majeur, car des données pluviométriques fiables ne sont disponibles que pour certains sites équipés de stations météorologiques. Ce manque de données entraîne des prévisions météorologiques inexactes et rend difficile une réaction rapide et efficace aux phénomènes météorologiques extrêmes tels que les fortes précipitations. Pour atténuer l’impact des crues soudaines causées par des précipitations intenses, les municipalités, les urbanistes et les équipes de gestion des catastrophes ont besoin de données précises et complètes sur les précipitations. Cela permet une planification et une surveillance ciblées des zones sujettes aux inondations.
Développement d’un système de mesure acoustique des précipitations en temps réel
Les partenaires de recherche du projet « lokalRAIN » visent à relever ces défis en développant un système de mesure acoustique des précipitations pour des applications de surface. L’idée centrale est de capturer les vibrations acoustiques générées lorsque les gouttes de pluie impactent les surfaces à l’aide de capteurs de vibrations et de les analyser en temps réel à l’aide de techniques d’apprentissage automatique et d’apprentissage profond.
En s’appuyant sur ce concept, les chercheurs développeront un nouveau système de capteurs pour la détection et l’analyse des précipitations réparties dans l’espace en utilisant des modules photovoltaïques comme plateforme d’essai. Il s’agit non seulement de concevoir des technologies d’apprentissage automatique efficaces, mais aussi de développer du matériel de calcul optimisé en termes de coûts et d’énergie pour les applications de capteurs.
Un autre aspect critique est la transmission fiable des données sur les précipitations depuis les nœuds de capteurs individuels vers un serveur central via des infrastructures connectées. Sur le serveur, les données sont agrégées et analysées en temps réel sur la base de paramètres de précipitations tels que la quantité, la taille des gouttes et la distribution spatiale, afin d’améliorer les capacités de prévision.
Domaines d’application de lokalRAIN
Jakob Bergner, chef de projet au Fraunhofer IDMT, présente quelques applications clés de lokalRAIN : « En recueillant des données sur les précipitations dans de vastes zones, les services météorologiques peuvent élaborer des modèles de prévision plus précis. En cas de précipitations extrêmes, les données de précipitations en temps réel peuvent aider les équipes de gestion des catastrophes à planifier efficacement les mesures d’intervention d’urgence. Les compagnies d’assurance peuvent accéder à des informations détaillées sur l’évaluation des risques, tandis que les entreprises agricoles peuvent optimiser leurs stratégies d’irrigation, améliorant ainsi l’efficacité et préservant les ressources. »
Contributions des partenaires du projet
Le Fraunhofer IDMT est chargé de la détection acoustique des précipitations. En appliquant des techniques de traitement du signal et d’apprentissage automatique, les chercheurs analysent l’interaction entre les vibrations causées par les gouttes de pluie et la quantité, l’intensité et la composition des précipitations.
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En outre, des concepts de capteurs acoustiques appropriés sont en cours de développement pour permettre le traitement et l’analyse intégrés des signaux acoustiques enregistrés. La mise en réseau de nœuds de capteurs individuels permettra d’évaluer avec précision et en temps réel les données sur les précipitations locales.
Pan Acoustics GmbH est responsable du développement du matériel des nœuds de capteurs et de la technologie de transmission des données sans fil.
Légende illustration : Plusieurs modules photovoltaïques sont interconnectés par des nœuds de capteurs. Les données collectées sont transmises à un serveur pour être traitées et analysées. Un pluviomètre conventionnel (visible sur le côté gauche de l’image) est utilisé pour calibrer la mesure acoustique des précipitations. © Fraunhofer IDMT
À propos du Fraunhofer IDMT
À l’Institut Fraunhofer pour la technologie des médias numériques IDMT, les experts travaillent sur la détection et la classification sécurisées et efficaces des données audio et vidéo basées sur l’intelligence artificielle. Entre autres applications, l’institut développe des technologies de capteurs acoustiques pour capturer et analyser les sons avec précision. Ces technologies permettent une surveillance acoustique automatisée pour diverses applications, notamment les événements environnementaux, les processus de production, la biodiversité, la technologie marine, la logistique, la construction et le transport. L’objectif est de créer des concepts de capteurs intelligents qui s’adaptent automatiquement aux différents environnements de mesure tout en fournissant des données de haute qualité avec un effort de mesure minimal.
À propos de Pan Acoustics GmbH
Pan Acoustics GmbH, basée à Wolfenbüttel, développe et fabrique des systèmes de haut-parleurs de haute qualité depuis plus de 20 ans, pour des applications dans les domaines de la sonorisation, de la technologie de conférence et de la technologie des médias. L’entreprise met l’accent sur la qualité du son, une technologie intelligente et une production durable. Des clients du monde entier dans les secteurs de la culture, de l’éducation, de l’industrie et du public font confiance aux solutions de Pan Acoustics.
