4.3. Conception des produits
En Ingénierie et développement durable
4.3.1. Les réseaux intelligents
Structures des réseaux
Structures des réseaux (routiers, informatiques, énergétiques) : - principales caractéristiques :
maillé, étoile ;
composants principaux : nœuds, branches, flux, supervision et pilotage intelligent des réseaux.
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Il s'agit de montrer des convergences de problématiques, de modalités d'analyse et de solutions constructives, pour étudier et concevoir des ouvrages en réseaux : routiers, informatiques, d'énergie, d'adduction de fluides, d'assainissement, etc.
Analyse comparée des problématiques rencontrées (gestion de flux, encombrements, redondance de sécurité, etc.) et des solutions y répondant (structure des réseaux, équipements de gestion, etc.).
Réseaux fluidiques et communicants
Réseaux de transport (fluides) et réseaux communicants.
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Il s'agit de différencier les différents réseaux secs et humides et leurs caractéristiques principales (adduction d'eau potable, assainissement, fibre, etc.).
Insister sur le maillage et l'importance et les nœuds de connexion, afin d'assurer la continuité du service.
Physique-chimie :
énergie électrique
énergie mécanique
Réseau électrique
Structure d'un réseau de transport et de distribution d'énergie électrique alternatif, caractéristiques et pertes.
Distribution et répartition de l'énergie.
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Il s'agit de découvrir l'intérêt du maillage et de la distribution de l'énergie sur le territoire afin d'obtenir un mix énergétique approprié.
Il est important ici d'insister sur l'adaptation de la production à la demande.
Physique-chimie :
énergie électrique
Gestion des réseaux, production, optimisation
Gestion des réseaux de transport et de distribution de l'énergie, multiplicité et complémentarité des divers procédés (production, stockage, etc.).
Production décentralisée et coopérative, cogénération.
Optimisation énergétique et performance environnementale.
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Les nouvelles stratégies de gestion des réseaux d'énergie sont abordées au travers de cas d'étude (réseaux « intelligents ») aussi bien dans une voiture hybride qu'à l'échelle d'un bâtiment, d'un quartier ou bien d'une ville entière, etc.
La performance environnementale est abordée au travers d'une analyse fine de l'usage et d'une meilleure relation avec l'action des usagers (transformation des comportements) afin d'optimiser la consommation énergétique (hybridation, récupération d'énergie, etc.) grâce à la généralisation du numérique et des objets connectés.
4.3.3. Efficacité énergétique passive et active d'un produit
Enveloppe du bâtiment
Enveloppe du bâtiment, isolation.
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Principe de l'analyse des apports et dépenses énergétiques dans une construction.
Identification des principaux apports et dépenses énergétiques.
Bilan énergétique sur une construction complète à l'aide d'un logiciel de simulation numérique.
Physique-chimie :
organisation de la matière, propriétés des matériaux
énergie interne
Rendement des équipements
Rendement énergétique des équipements techniques du bâtiment.
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À partir d'études de cas reposant sur l'étiquetage énergétique des produits, il s'agit de mettre en perspective les performances énergétiques d'un équipement en lien avec les changements d'habitude du consommateur.
Physique-chimie :
organisation de la matière, propriétés des matériaux
énergie interne
Domotique
Conception de fonctionnalités intelligentes à caractère domotique et immotique.
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Il s'agit par une approche systémique et globale de gestion de l'énergie de travailler sur le pilotage automatisé du bâtiment en fonction de leurs usages.
4.3.5. Conception informationnelle des produits
Bilan et nature des entrées/sorties.
Structures de programmation.
Fonctions logicielles.
Méthodes et propriétés utiles en lien avec les bibliothèques logicielles choisies.
Types de variables.
Diagrammes de description.
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Lister les entrées et les sorties du système en fonction de leur nature (analogique, logique, numérique).
Identifier, pour les bibliothèques logicielles utilisées, les méthodes utiles ainsi que les propriétés de celles-ci.
Le choix des diagrammes retenus pour décrire le système est motivé par l'intention de communiquer à l'écrit comme à l'oral.
Mathématiques :
algorithmique et programmation
Codage
Codage dans un langage spécifique.
Règles d'écriture (organisation du code, commentaires, documentation, etc.).
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Les langages Python et C++ sont à utiliser.
Pour l'écriture de pages web on utilisera HTML/CSS et PHP.
Mise au point
Mise au point.
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Débogage (pas à pas, point d'arrêt, etc.).
Intégration et fusion de différents programmes en un programme unique.