FOCUS SUR LE LABORATOIRE D'INFORMATIQUE DE L'ECOLE DOCTORALE ET INFORMATIQUE (EDMI)

altLes chercheurs en informatique de l’UCAD révolutionnent la vie des Pasteurs du Ferlo

Crée en 2008, le Laboratoire d’Informatique de la Faculté des Sciences et Techniques s’investit pleinement dans la recherche de solutions aux énormes défis qui se posent à la société. Grâce à une équipe de jeunes chercheurs et de doctorants dynamiques, le Laboratoire dirigé par Bamba Guèye est en passe de révolutionner la vie quotidienne des pasteurs du Ferlo. Pour en savoir plus, La Direction de la Communication (DIRCOM) est allée à la rencontre des chercheurs en Informatique qui ont réussi à connecter les éleveurs de cette partie septentrionale du Sénégal grâce à un système de communication basé sur l’internet des objets. Dans cet entretien, le Professeur Bamba Guèye présente également les innovations que son équipe a mises en place pour améliorer la gestion de la facture énergétique des structures de l’Etat et des Collectivités locales. en savoir plus

DIRCOM : Présentez-nous brièvement votre laboratoire (création, organisation et fonctionnement)

B. Guèye : Le Laboratoire d’Informatique est membre de l’Ecole Doctorale de Mathématiques et Informatique (EDMI) créée en 2008. Il est rattaché à la Faculté des Sciences et Techniques. Organisé en trois équipes composées d’enseignants-chercheurs et de doctorants, le laboratoire travaille principalement autours de trois axes de recherche. Il s’agit des de l’axe portant sur les Modèles Coopératifs et Performances des Réseaux, celui relatif aux Bases de données et Datamining et l’axe de recherche intitulé Réseaux, Services et Télécommunications

DIRCOM : Votre Laboratoire s’investit depuis quelques années pour améliorer la vie des pasteurs des zones du Ferlo. Pouvez-vous nous en dire davantage ?

B. Guèye : Effectivement. Au Sénégal, la transhumance s’effectue dans des zones très vastes, spécialement dans la zone sylvopastorale localisée dans le Ferlo. Ces zones ont la particularité d’avoir une densité de population très faible. Ainsi, les opérateurs de télécommunications ne voient pas l'intérêt d’investir dans ces zones reculées. Par conséquent, une bonne partie du Ferlo n’est pas couverte par les réseaux de communication terrestre.

Dans le cadre du projet COWShED financé par Internet Society (ISOC), nous avons mis en place une architecture de communication basée sur l’Internet des objets et qui est capable d’informer en temps réel les pasteurs sur la disponibilité des ressources en eau et des pâturages dans la région du Ferlo. En effet, chaque pasteur est équipé d’un smartphone et boitier relais qui communique via le réseau Wifi incorporé par le relais. Ensuite, le relais, en utilisant son interface de transmission LoRa, est capable de communiquer avec un autre relais détenu par un autre pasteur dans un rayon de 15 km. Il faut noter que le relais est alimenté par un panneau solaire. La Figure 1 illustre le sac qui sera porté par un éleveur et contient : le relais qui transmet les informations vers un autre éleveur via la technologie LoRa, la batterie qui alimente le relais, et le panneau solaire qui permet de charger la batterie.

Figure 1. Dispositif de communication (relais)

Nous avons visité le village de Namarel dans le Ferlo et des tests concluants y ont été réalisés avec les éleveurs. Par exemple, la figure 2 montre une séance de démonstration avec les éleveurs et les représentants de l’association ADENA.

Figure 2. Séance d’information et de démonstration à Namarel, Communauté Rurale de Gamadji Sare, Département de Podor.

La Figure 3 illustre un éleveur qui communique dans le cadre de COWShED. En outre, deux mémoires de Master ont été soutenus en 2017, des papiers publiés dans des conférences internationales indexées et abstractées, et une thèse de doctorat

(2018 – 2021) est en cours.

Figure 3. Un éleveur en communication dans le cadre du projet COWShED.

DIRCOM : Aujourd’hui quels sont les défis auxquels vous faites face et comment comptez-vous les surmonter ?

B. Guèye : Dans la suite du projet COWShED, les femmes qui collectent le lait (vache, brebis) des villages environnants ont pensé utiliser le dispositif dans le cadre de la collecte de lait. En effet, les villages environnants n’étant pas couverts par le réseau GSM, le dispositif peut être utilisé par les femmes pour informer la laiterie que le lait est disponible. Par conséquent, la laiterie à travers les moyens de locomotions disponibles peut programmer le ramassage du lait.

Nous envisageons de tester le dispositif autour des villages environnants de Namarel. Il permettra de ne pas vendanger le lait en cas de non ramassage. Par ailleurs, il permet d’améliorer le niveau de revenu des ménages et participe au développement socio-économique de la communauté rurale de Gamadji Saré. Par exemple, les pêcheurs qui s’aventurent au-delà de 10 km des côtes se retrouvent en zones blanche et n’ont aucun moyen de communiquer entre eux, ni avec la terre. Il faut rappeler qu’une zone blanche est un endroit où les communications GSM ne sont pas possibles. Cela rend d’autant plus dangereux les éventuelles conséquences d’une avarie moteur ou bien du chavirement, car il n’est plus possible d’appeler à l’aide. Un système de communication basé sur LoRa permettrait aux pêcheurs d’être en mesure de prévenir dans un premier temps les autres pêcheurs alentour d’une éventuelle avarie, mais aussi leur permettrait de collaborer dans leurs activités (ex. pêche collective, échange d’information). Nous avons commencé une phase pilote en mer et des communications avec la terre ferme sur une distance de 22,5 km ont été réalisées. Nous envisageons de poursuivre les travaux dans le cadre du routage mais aussi du positionnement des relais au niveau de l’architecture de communication.

DIRCOM : Aujourd’hui, l’actualité nationale est dominée par la hausse du prix de l’électricité envisagée par les pouvoirs publics mais plus généralement, il se pose plus généralement la question relative à la gestion énergétique dans nos pays, comment votre Laboratoire peut-il contribuer à résoudre ces questions sociétales qui se posent à nos gouvernements ?

B.Guèye : Il faut d’emblée souligner que l’Université a également pou vocation de répondre aux défis auxquels la société est confrontée. Ainsi la question que vous posez entre en droite ligne de nos préoccupations de recherche. En effet, le Projet de Gestion efficiente des lampadaires solaires initié par notre laboratoire participe à cette dynamique de recherche de solutions aux problèmes de la société. Il est clair qu’aujourd’hui, l’éclairage public constitue un facteur primordial de sécurité et de cohésion

sociale des populations. Sous ce rapport, il constitue un grand poste de consommation énergétique pour les communes. De ce fait, sa gestion est très coûteuse pour les municipalités en termes de consommation électrique et de coût de maintenance. Les systèmes de gestion intelligents basés sur l’Internet des Objets que nous avons initié, sont de véritables perspectives pour une résolution efficace et durable du problème. Le Sénégal étant un pays ensoleillé avec plus de 3000 heures de soleil par an, il nous semblait pertinent et opportun de développer une application de gestion de l’éclairage solaire public grâce à un réseau de capteurs sans fil qui utilise la technologie Long Range (LoRa) capable de transmettre les informations sur de très grande distance. C’est ce que nous avons aujourd’hui réussi à réaliser.

Nous avons considéré comme champ d’application le quartier de HLM Route de Mbour pour simuler le déploiement du réseau de lampadaires. La zone a une superficie de 700 000 m2. L’application permet de collecter des données sur les lampadaires dans le but de gérer à distance l’éclairage et de programmer les interventions de dépannage et de maintenance sur les panneaux.

DIRCOM : A côté des projets évoqués ci-dessus quels sont les programmes de recherche autour desquels, votre laboratoire est entrain de travailler ?

B. Guèye : Nous avons deux autres projets et non des moindres sur lesquels notre laboratoire est entrain de travailler. Il ya d’abord le projet relatif à la mise en place d’un système de veille épidémiologie pour la bilharziose basé sur l’utilisation de réseau de capteurs auto-organisable » En effet, la bilharziose (urinaire et intestinale) constitue un problème majeur de santé publique au Sénégal avec un taux de prévalence globale variant de 0,3 à 1 %. Elle est la 2ème cause de consultation hospitalière après le paludisme. En outre, le taux de prévalence a énormément augmenté au niveau du fleuve Sénégal (Mali, Mauritanie) avec un taux d’infestation moyen atteignant 71,8 % à cause des barrages et des aménagements agricoles. Une architecture distribuée ayant des capteurs pour déterminer la température ambiante, le niveau d’ensoleillement, le Ph de l’eau et la présence des hôtes intermédiaires a été mise sur pied pour la prévention du risque d’infestation des populations.

Dans nos travaux, nous proposons l’utilisation des réseaux de capteurs sans fil qui offrent des moyens nouveaux pour déployer et gérer dynamiquement des communications permettant de recueillir, d’agréger et de disséminer des mesures en temps réel. L’utilisation des réseaux de capteurs et des technologies de l’information et de communication apportent des solutions en détectant de manière proactive les points d’eau souillées et de les traiter ; et d’autre part informer les populations en temps réel par SMS pour qu’ils évitent ces points d’eau avant le traitement.

Ensuite, nous avons le Projet Monitoring de la qualité de l'air. Il nous a semblé important de mener des recherches sur l’amélioration de la qualité de vie dans la région de Dakar en raison surtout de la pollution devenue de plus en plus préoccupante. Nous avons ainsi mis en place un dispositif de monitoring fixe ou mobile qui permet la visualisation en temps réel du niveau de pollution via une interface Web. L’architecture déployée dans le cadre de la mesure de la qualité de l’air dans la région de Dakar est subdivisée en trois sous-systèmes : un système acquisition de données, un système de stockage, et un système de traitement. Le système d’acquisition est composé d’une unité de traitement qui est dans notre cas une carte embarqué « Arduino Uno ». L’utilisation de cette carte nous permettra de traiter les informations provenant des capteurs et de les envoyer au serveur. Nous avons ensuite l’unité de collecte de données qui est formée par les capteurs. Nous utilisons trois types de capteurs : CO2, CO et particules en suspension (PM10, PM2.5, PM1). L’unité de localisation est représentée par un shield (carte) GPS qui récupère les coordonnées géographique (latitude, longitude). Pour l’unité de transmission, nous avons utilisé une carte LoRa qui permet de transmettre gratuitement les données dans la bande de fréquence libre ISM (Industrie Science Médecine). Durant les tests effectués, le kit de mesure mobile est embarqué dans une voiture. Nous avons parcouru les zones où il y a le plus de circulation dans la ville de Dakar. Suivant le trajet emprunté, pour chaque point de collecte, le système enregistre la concentration des particules minuscules PM10, PM2,5 et PM1 en plus celle du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone.