Rapport complet de préfaisabilité

Décision proposée

Développer d’abord les logiciels et un pilote de quatre balises. Réutiliser le calcul local. Positionner le solaire comme intégration de composants établis. Garder l’éolien caréné, l’hydroélectricité et la géophysique avancée en recherche tant que le site et les mesures ne justifient pas l’investissement.

Ce document ne conclut pas à la solvabilité de l’entreprise : trésorerie, dettes, charges fixes réelles, contrats et états financiers ne sont pas disponibles. Il ne démontre pas non plus une demande commerciale. Il donne des scénarios reproductibles et les informations nécessaires à une décision.

Ce que les preuves permettent de dire

Audit des promesses de la vitrine

Enveloppes de développement

Montants en dollars canadiens, hors taxes et transport. Ce sont des estimations internes de planification, pas des prix de marché validés ni des devis. Le matériel existant n’est pas gratuit économiquement : son remplacement et son énergie comptent. Le taux de travail de 60 $/h utilisé ci-dessous est une hypothèse, pas une rémunération déclarée.

Nomenclature de la balise B1

Viabilité commerciale : hypothèses à tester

Scénario de vente d’un logiciel

Hypothèses : licence à 49 $, frais de paiement 2 $, support 6 $ et acquisition client 10 $ par vente, donc contribution unitaire 31 $. Développement initial : 120 h × 60 $ = 7 200 $. Frais fixes annuels supposés : 1 200 $. Seuil de récupération la première année : plafond(8 400 / 31) = 271 ventes.

Ce solde n’est pas un bénéfice comptable : impôts, financement, remises, retours, charges sociales et travail dépassant l’enveloppe sont exclus. À zéro vente, les 8 400 $ du scénario ne sont pas récupérés. Si l’acquisition coûte 25 $ au lieu de 10 $, la contribution tombe à 16 $ et le seuil monte à 525 ventes.

Exemple matériel distinct : une balise vendue 900 $ avec 600 $ de matériel, 120 $ de montage, 30 $ de frais et 30 $ de provision de support laisse 120 $ avant R&D, pose, garanties réelles et taxes. Une seule visite non prévue peut absorber cette marge. Le service terrain doit être chiffré séparément.

Énergie et coût d’exploitation

Scénarios mesurables, à 0,10 $/kWh supposé : une base à 10 W continus consomme 87,6 kWh/an (8,76 $). Un poste à 100 W continus consomme 876 kWh/an (87,60 $). Une charge de 400 W utilisée 4 h/j représente 584 kWh/an (58,40 $), auxquels s’ajoute la veille. Le stockage, l’hébergement, le support et le remplacement peuvent coûter davantage que cette énergie.

Pour comparer des solutions, calculer le coût total sur trois ans : matériel supplémentaire + temps de conception + installation + énergie + entretien + remplacement − valeur résiduelle. Les technologies énergétiques demandent en plus une simulation sur leur durée d’usage; le simple temps de retour ne suffit pas.

Plan de validation et critères d’arrêt

Les données manquantes qui changent la décision

• Révision exacte des radios, schémas d’alimentation, modèles de batterie et de régulateur, température minimale du site.
• Consommation à la prise et aux nœuds, disponibilité réseau, erreurs réelles et restauration vérifiée.
• Débits, chute, vent à hauteur utile, horizon solaire, géométrie et droits d’accès au terrain.
• Deux devis comparables, temps de travail réel, coût du support et premières décisions de clients.
• Pour une solvabilité au sens financier : trésorerie, échéancier des dettes, dépenses mensuelles et revenus contractuels. Ces données ne sont pas publiées sur cette vitrine.

B1 : mesurer avant de prédire

Premier usage : température, humidité, pression et état de batterie sur quatre emplacements. Un message toutes les cinq minutes, un historique local, un indicateur de fraîcheur et une alerte de perte de données. Pas de caméra, de suivi GPS permanent ou de prévision météo autonome dans ce premier lot.

Une chaîne matérielle complète

1. 1

   Sur le terrain

   ESP32 + radio 915 MHz (T-Beam existant à identifier), antenne adaptée, SHT45 sur carte 3,3 V sous abri ventilé; BME280 existant possible pour pression et première comparaison.

2. 2

   Liaison radio

   LoRa point à point en étoile, numéros de séquence et authentification des messages à implémenter. La réception ne nécessite pas Internet. L’USB relie le récepteur au Pi; il ne remplace pas l’antenne radio.

3. 3

   Réception et journal

   Deuxième carte ESP32 LoRa alimentée par USB, Pi 5, service de réception supervisé, MQTT local et base SQLite. Horodatage UTC, unités et indication des valeurs manquantes.

4. 4

   Consultation

   Intégration G1X-Control à développer. Conservation locale puis sauvegarde indépendante et test de restauration. Le client voit l’âge de la dernière mesure.

L’autonomie se calcule en wattheures

Alimentation : deux chemins distincts

• Sur établi : alimentation USB adaptée à la révision de la carte, sans modifier son circuit batterie. Vérifier d’abord la mesure, la radio et la reprise après coupure.
• Sur terrain : panneau 20–30 W → régulateur compatible LiFePO₄ 12,8 V → batterie 6 Ah avec protection de charge à froid → convertisseur 5 V à faible consommation → USB du T-Beam, sans 18650 dans son logement. Fusible et protections dimensionnés après mesure.
• Ne pas brancher une batterie LiFePO₄ sur un chargeur intégré prévu pour une autre chimie. Le seuil de charge à froid dépend de la batterie choisie : le manuel Victron cité exige +5 °C minimum pour cette gamme précise.
• Si le site dépasse les températures admissibles, placer la batterie dans un volume protégé ou choisir une solution qualifiée au froid. La fiche exacte du pack, du BMS et du régulateur reste à approuver avant achat.

Portée et nombre de balises

La portée n’est pas un rayon garanti. Première campagne : 100 m, 500 m puis 1 km, avec et sans obstacles; enregistrer pertes, RSSI et SNR. Retenir la portée qui satisfait les critères, même si elle est inférieure à 100 m dans un bâtiment. L’antenne, la hauteur, le relief et la végétation comptent.

Quatre balises à cinq minutes produisent 1 152 messages/jour. À 100 balises, ce serait 28 800 messages/jour et environ 10,5 Go/an si chaque enregistrement stocké occupe 1 ko, avant index et sauvegardes. Cette taille de fichier ne prouve pas la capacité radio.

Illustration de temps d’antenne LoRa : charge utile totale 32 octets, BW 125 kHz, CR 4/5, préambule 8, en-tête explicite et CRC. Environ 72 ms à SF7 contre 1,81 s à SF12. Pour 100 messages par cinq minutes, cela représente 2,4 % contre 60,3 % d’un canal, avant accusés, reprises ou collisions. Ce calcul n’est ni un plan de fréquences canadien ni une autorisation d’émettre.

Utiliser une configuration radio et antenne conforme à l’homologation du module et aux règles ISDE applicables. Une fréquence marquée « 915 MHz » ne suffit pas à établir cette conformité. Pour B1, partir de quatre balises; passer à LoRaWAN multicanal si le besoin le justifie.

Une mesure crédible demande un bon emplacement

Le SHT45 annonce une précision typique de ±0,1 °C et ±1 % HR dans ses conditions spécifiées. Ce n’est pas la précision de la station assemblée. Abri, rayonnement, échauffement de la carte et condensation changent le résultat. Une sonde collée au boîtier ou placée sur un toit chaud mesure son microclimat.

Pour comparer une température d’air, viser un abri autour de 1,5 m au-dessus d’un sol représentatif, éloigné des sources de chaleur. Pour un vent comparable aux observations usuelles, la référence est 10 m en terrain ouvert. Une installation plus basse reste utile si sa hauteur et ses obstacles sont indiqués.

Vent et pluie viennent au lot B2 : compter les impulsions sans les perdre en veille, enregistrer les rafales avec une cadence adaptée, étalonner le pluviomètre et gérer neige et gel. Détection de foudre AS3935 et détection de verglas restent expérimentales; aucune alerte de sécurité certifiée n’est annoncée.

Le passage au terrain

• 72 h sur établi : consommation complète enregistrée, compteur de messages vérifié, dix coupures et reprises sans intervention manuelle.
• 30 jours sur quatre balises : objectif ≥99 % des messages attendus reçus sous 10 minutes à la portée retenue, doublons éliminés et trous visibles. Ce seuil est à atteindre, pas déjà obtenu.
• Comparer deux stations côte à côte pendant sept jours; viser des écarts ≤0,5 °C et ≤5 % HR avec une référence adaptée. Conserver biais, dispersion et conditions. Ce n’est pas une certification métrologique.
• Tester autonomie sans panneau, condensation et froid avant d’annoncer un fonctionnement hivernal. Un essai de 30 jours en automne ne qualifie pas l’hiver québécois.

Répartir les tâches au bon endroit

Ce que la mémoire permet d’envisager

Ordre de grandeur, poids seuls : 8 milliards de paramètres à 4 bits = 4 Go décimaux; 24 milliards = 12 Go. Les formats réels ajoutent métadonnées et surcoûts. Un 8B quantifié est une première cible plus prudente sur 16 Go; aucun débit en jetons/s ni contexte maximal n’est promis avant essai.

L’OCR de la démo Filaments fonctionne déjà dans le navigateur. Ajouter un Coral implique un modèle de détection compatible et une liaison vers un serveur; cela ne donne pas automatiquement une meilleure lecture. Commencer par comparer qualité et latence de la solution existante.

Un serveur local limite les transferts si les logiciels et leur configuration le respectent. Il faut encore des droits d’accès, des mises à jour et des sauvegardes. « Local » ne prouve ni confidentialité absolue ni disponibilité permanente.

Preuve attendue

Constituer 50 tâches représentatives : 20 lectures d’étiquettes, 20 questions sur des documents publics, 10 tâches de code isolées. Mesurer le taux de réussite, la latence, le pic mémoire et les Wh par tâche. Conserver le nom, la version, la licence et les réglages du modèle.

T1 : une passerelle intérieure supervisée

Concept retenu : Pi 5 ou mini-PC dans un environnement intérieur maîtrisé, alimentation adaptée, refroidissement, Ethernet, stockage et réception USB LoRa. Le logiciel conserve les mesures et expose une API locale. L’ajout de RS-485 nécessite un adaptateur isolé et le protocole exact du capteur.

Stockage : capacité et récupération

Exemples d’architecture : deux disques de 6 To en RAID 1 donnent environ 6 To décimaux utiles avant formatage; trois disques de 3 To en RAID 5 donnent également environ 6 To. Les écritures et reconstructions partagent les limites du lien USB et du boîtier.

La redondance supporte une panne de disque selon l’état de la grappe, mais une suppression, un rançongiciel ou une panne commune du boîtier peut affecter les données. Sauvegarde versionnée sur un support indépendant, copie hors site et restauration vérifiée restent des fonctions distinctes.

Les playbooks Ansible reconstruisent la configuration prévue; ils ne sauvegardent pas à eux seuls les bases, documents ou secrets. Tester une restauration complète sur un support de remplacement, pas un retrait de disque dans une grappe active.

Quand passer à une version extérieure

Après un essai intérieur de 30 jours avec reprise après coupure, test de restauration et mesure des températures. La version extérieure nécessite ensuite un bilan thermique, gestion de condensation, alimentation protégée, câblage et fixation adaptés. Le boîtier étanche d’une illustration n’apporte aucune preuve de tenue au froid ou à l’eau.

S1 : panneaux standards, suivi local

Le concept crédible associe modules photovoltaïques documentés, onduleur ou MPPT approprié, protections, montage conçu pour le site et compteur d’énergie. G1X peut apporter suivi, historique et détection d’écarts. Il n’est pas nécessaire d’inventer une nouvelle cellule solaire pour offrir ce service.

Hydro-Québec indique un repère d’environ 1 200 kWh par kW installé et par an au Québec. Pour cette préfaisabilité, la sensibilité retenue est 900–1 200 kWh/kW/an : 5 kW donnent 4 500–6 000 kWh/an. La borne basse est une hypothèse G1X, pas un minimum garanti. Ombrage, neige, orientation et site peuvent réduire davantage le rendement.

Un scénario économique, pas un devis

Batterie, bifacial et hiver

Exemple de secours : 30 kWh nominaux × 80 % de capacité utilisable × 90 % de rendement = 21,6 kWh délivrés. Cela représente 21,6 h à 1 kW constant ou 4,3 h à 5 kW, avant contraintes de puissance, température et vieillissement. La batterie déplace l’énergie dans le temps; elle n’en produit pas.

Le bifacial dépend de l’éclairement arrière et de la pose. Orientation motorisée, revêtement anti-neige et dégivrage actif restent des variantes de recherche. Comparer leur gain net à une installation fixe, après consommation, entretien et coût. Les 42,6 kW de l’ancienne affiche étaient illustratifs, pas une puissance obtenue.

Prochaine étape : relevé du site et de l’ombrage, simulation mensuelle, deux devis détaillés, analyse de raccordement et calcul du coût par kWh. Un prototype de suivi sur un système existant permet de valider G1X sans financer une nouvelle centrale.

A1 : mesurer le vent avant de fabriquer

Concept retenu : une station de mesure à la hauteur envisagée, puis une turbine de référence avec courbe de puissance documentée. Un rotor caréné G1X pourra ensuite être comparé, à coût et encombrement comparables. La turbine doit être dégagée des obstacles; un toit n’est pas automatiquement un bon emplacement.

Les problèmes de turbulence, vibrations et maintenance rendent souvent le petit éolien sur toiture moins intéressant que sur un mât au sol. Pour une première installation, privilégier un site dégagé et une campagne de mesure plutôt qu’une promesse de production résidentielle.

La surface et le vent fixent l’échelle

Calcul de sensibilité pour un rotor libre, non caréné : P = ½ ρ A v³ × Cₚ × η. Hypothèses illustratives : air 1,225 kg/m³, Cₚ = 0,30, rendement électrique 0,85. Aucune courbe G1X n’a été mesurée.

Ce qui doit être démontré

• Un diffuseur peut changer le flux capté, mais comparer la seule surface du rotor masque l’encombrement du carénage. Mesurer la puissance nette à surface totale, vent et coût comparables. Aucun multiplicateur de rendement n’est retenu.
• Une VAWT reçoit plusieurs directions sans mécanisme d’orientation; cela ne garantit ni démarrage facile ni meilleur rendement. Pales, roulements, génératrice, freinage et vibrations demandent une conception mécanique.
• Le dégivrage doit être déduit de la production; les charges de glace et de tempête peuvent gouverner la structure. Une pale imprimée ou un assemblage carbone ne constitue pas une qualification mécanique.
• Critère avant achat de turbine : mesures saisonnières, idéalement un an avec référence locale, implantation et structure validées, courbe documentée, bilan annuel positif après auxiliaires.

H1 : sélectionner une chute exploitable

Concept prioritaire : instrumenter une infrastructure ou un site autorisable avec débit et chute mesurables, puis sélectionner une turbine commerciale correspondant à la courbe du site. G1X peut d’abord mesurer niveau, température et production. Le débit demande une mesure dédiée ou une relation niveau-débit étalonnée.

Puissance électrique : P(kW) = 9,81 × Q(m³/s) × H nette(m) × η. La chute nette inclut les pertes de la conduite. Le débit utilisable tient compte des variations saisonnières et du débit qui doit rester dans le milieu.

Les quatre variantes de l’affiche

Informations nécessaires à la décision

Relevé topographique, débit bas et saisonnier, longueur de conduite, accès, droits d’usage, conditions écologiques, glace et devis de génie civil. Les autorisations environnementales doivent être établies avec les autorités compétentes. Le qualificatif « faible impact » reste à démontrer pour chaque implantation.

Sans site ni débit, aucun coût installé ou retour sur investissement fiable ne peut être annoncé. Le premier livrable utile est une campagne de mesure; on reporte la fabrication de turbine.

G1 : cartographier des observations traçables

Premier concept : carte locale associant position GNSS, photos de surface et données publiques, avec provenance, date et incertitude. Un opérateur contrôle le relevé. Le Pi ou le mini-PC enregistre; le GPU peut aider à classer des images si un jeu de validation adapté existe.

Une progression qui limite le risque

• Lot 1 : photo + GNSS + formulaire + export GeoJSON. Comparer les positions à des points connus et mesurer l’erreur. Sans correction RTK vérifiée, ne pas annoncer une précision centimétrique.
• Lot 2 : louer ou emprunter un capteur spécialisé et travailler avec un géophysicien sur une cible connue. Mesurer répétabilité, faux positifs et dépendance au terrain.
• Rover et drone ajoutent mécanique, sécurité, réglementation et perturbations électromagnétiques. On ne les finance qu’après validation de l’utilité de la mesure manuelle.
• Le LoRa transporte positions, états et petits résultats. Images, nuages de points et cubes hyperspectraux restent en stockage local puis passent par un lien à haut débit.

Références primaires