Objectifs de Développement Durables concernés (ODD)
Bonne santé et bien-être
Industrie, innovation et infrastructure
Villes et communautés durable
Lutte contre les changements climatiques
Vie terrestre
Défis Résilience des territoires ADEME (si applicable)
Mobilites et logistiques
Urbanisme Circulaire
Objectifs pédagogiques
Apprendre en petit groupe (jusqu'à 10 personnes) à assembler un capteur qui mesure des paramètres de qualité d'air (particules fines, température, humidité, ...) et aller partager et réutiliser la donnée générée. A l'issue de l'atelier non seulement le capteur aura été assemblé par les personnes, mais les mesures seront envoyées sur une cartographie ouverte et citoyenne en opendata.
Soft skills
Coopération
Suivre des consignes avec précision
Confiance en soi
Compétences techniques
Découverte des capteurs environnementaux
Découverte des objets connectés
Découverte de la donnée et de la donnée environnementale
Notions de mesures, qualité de l'air
Cartographies collaboratives et communautés de communs (ici on publiera dans la communauté Sensor Community)
Broches, entrées, sorties sur un micro-controlleur
Notions environnementales
Mesures de la qualité de l'environnement : comment, pourquoi ?
Enjeux de la qualité de l'air (santé)
Qualité de la donnée, sources, contrôle et informations
Participation citoyenne à l'amélioration de l'environnement et à la prise de décision aidée par la data
Outillage
Ordinateur (fixe ou portable) avec port USB
Source d'énergie (port USB, batterie solaire, ...) pour le capteur
Accès wifi sur place. Il sera utilisé par le capteur pour émettre les mesures, tant que le capteur est à portée de la box ou du dispositif distribuant ce réseau.
Optionnellement un video-projecteur et/ou un écran TV pour partager visuellement la documentation de fabrication.
Documentation de fabrication que l'on peut transmettre en version numérique aux participants avant l'atelier ou vidéoprojeter. Le labfab a un excellent support vidéo-projetable.
Pas besoin de matériel de soudure, on peut assembler le système avec les composants préparés directement en enfichant des fils de prototypage "Dupont" femelles-femelles ce qui est idéal pour des débutants.
Il est également possible de ramener des boites étanches (tupperwares par exemple) pour intégrer chaque capteur dans un boitier "maison" réalisé très vite en fin d'atelier.
Le Labfab de Rennes a documenté de manière exhaustive la suite de ces ateliers effectués dans toute la région, dans de nombreux lieux : sa documentation de fabrication est en pied de page et la liste des composants disponibles sur wiki Rennes (wiki territorial soutenu par la ville).
Les composants électroniques sont courants, mais il faut prendre les capteurs de particules spécifiés pour pouvoir suivre la documentation de fabrication. Donc disposer à l'avance, pour un kit de capteur de particules fines, de :
Carte Nodemcu ESP8266
Capteur de particules fines SDS011
Thermomètre et hygromètre DHT22
Petits câbles de connexion Dupont (femelle-femelle)
Câble USB vers micro USB (type smartphone)
Adaptateur secteur vers USB (5v) ou batterie solaire résistante à un environnement extérieur OU monter sa propre station solaire
Un bout de tuyau en plastique, un morceau de tulle et du scotch (pour protéger l'arrivée d'air).
Le capteur peut ensuite être mis dans n'importe quel boite étanche avec un orifice pour le tuyau d'air et un äutre pour l'alimentation électrique de la carte électronique.
Local/Lieu
Lieu accessible pour un petit groupe (10 personnes).
Atelier possible en extérieur mais si possible avec prises 220V et Wifi (par exemple cour intérieure, jardin).
Atelier très agile et réalisable dans tout lieu capable d'accueillir la jauge.
Un vidéo-projecteur ou écran TV est un plus pour la phase de visualisation de la cartographie affichant les données.
ÉquipeUn à deux animateurs pour 6 à 10 personnes, dont au moins un à déjà assemblé un capteur.
L'atelier durera 2 à 3 heures.
Une diversité de participants rend l'atelier beaucoup plus riche en échanges:
Militants environnementaux
Personnes en découverte du numérique
Enseignants/chercheurs
Collégiens/lycéens
Parité hommes-femmes
Ruraux/urbains
etc.
Normes/Sécurité
Pas besoin d'équipements de protection, pas de manipulation de voltages ou outillages dangereux.
Pas besoin de fer à souder non plus grâce au montage choisi par le Labfab de Rennes.
Financement
Coût d'un kit : entre 30 et 50€ selon fluctuation du coût des composants.
Montages possibles pour financement avec des partenaires locaux intéressés par l'acquisition des compétences et la thématique. Partenaires possibles :
Entreprises
Associations
Collectivités
Agences locales de l'environnement et/ou de l'énergie
Capteurs suspendus : un partenaire paie un capteur pour un lieu ou un participant qu'il choisit, et en paie un autre qui sera offert à un participant ou à un lieu.
Accueil
La phase d'accueil est rapide et bienveillante, mais tout de suite suivie d'une présentation du ou des animateurs et d'un tour de table des participants : qui êtes-vous, pourquoi êtes-vous venu(e) ?
15 mn. Puis on attaque directement la phase de fabrication/assemblage.
Consignes
Tout le monde ici assemble ce capteur pour la première fois : il est normal de ne pas savoir
S'entraider, surtout s'il y a plusieurs capteurs et équipes : ce n'est pas une compétition et on peut aller aider dans une autre équipe si on sait faire
Pas de danger : on ne manipulera que des basses tensions et on aura pas besoin d'outillage dangereux
Objectif commun :mesurer, partager et faire connaître les taux de particules fines autour du capteur
Etre rigoureux lors de la fabrication
Préparation des Matériaux/Kits
Il faut impérativement venir animer l'atelier avec les composants permettant l'assemblage du nombre de kits à réaliser (au moins un). Ces composants sont standards mais il faut se procurer les capteurs mentionnés dans la documentation pour éviter toute soudure, complexité, échec.
En gras les composants clés et capteurs à commander en amont :
Carte NodeMCU ESP8266
Capteur de particules fines SDS011
Thermomètre et hygromètre DHT22 Le modèle BME280 peut être plus pertinent mais nécessite de souder les connexions
Petits câbles de connexion Dupont (femelle-femelle)
Câble USB vers micro USB
Adaptateur secteur vers USB (5v) OU batterie solaire résistante à un environnement extérieur OU monter sa propre station solaire : Proposition sur le blog de Jaxom
Un bout de tuyau en plastique, un morceau de tulle et du scotch (pour protéger l'arrivée d'air).
Pour faire un boitier de protection pour la pluie, une bouteille d'eau minérale vide par kit et/ou une section de gros tube PVC par kit. Sinon on peut préparer des boitiers en découpe laser et ramener les pièces détachées (demande plus de préparation).
Pauses
Pas de temps de pause durant l'atelier, mais tout participant peut en prendre une librement.
Par contre, temps d'échange à la fin pour élargir aux enjeux de la co-production de l'information environnementale pour l'aide à la décision et la prise de mesures environnementales.
Fabrication/Assemblage
La fabrication documentée par le Labfab de Rennes a le gros avantage de se faire rapidement comme avec des légos, par assemblage de briques et sans soudures.
Par contre, certaines phases sont plus délicates comme le flashage de la carte arduino, l'activation de la connexion entre le capteur et le réseau wifi, et demandent un accompagnement resseré des participants.
Etapes avec les participants
Accueil avec café et boissons chaudes et froides disponibles : 10 mn
Présentation des animateurs et tour de table des participants : 20 mn
Présentation des objectifs de l'atelier / échange : 15 mn
Début de la fabrication et partage visuel de la documentation pratique-fabrication : 45 mn
Activation et test du capteur : 15 mn
Visualisation collective des données sur une cartographie en ligne : 10 mn
Echange et débat :30 mn
Rangement
Rangement collectif de la salle avec les participants : pas de matériel ni d'outillage lourd à remiser.
Communication
Le recrutement des participants se fait via annonce sur les réseaux sociaux et dans les réseaux des lieux accueillant les ateliers. Donc suivant les lieux qui accueillent :
liste de diffusion mail
réseaux sociaux avec formulaire d'inscription
intégration dans le cadre d'un événement plus large autour de la santé, du data et de l'environnement
Le labfab de son côté complète depuis plusieurs années une documentation exhaustive et collaborative autour des ateliers, et produit également des articles de fond sur les enjeux associés (exemple ici).
Carte visualisation des données des capteurs : https://maps.sensor.community/#4/41.56/2.11
Les données sont accessibles car ouvertes au sein de l'opendata cartographique de la communauté Sensor Commmunity.
