IMPOLSE Méthode de mesure de la pollution sonore (Impolse - Intégration de l'internet des objets dans une méthode de mesure de la pollution sonore légale et sélective)

• Research unit: FOEN
• Project number: UTF 683.03.22

Key words (French)

Mesure du bruit, bruit routier, Détecteurs, l’ordonnance sur la protection contre le bruit (OPB).

Short description (French)

Orbiwise a développé avec le soutien de l'OFEV un concept novateur de mesure du bruit par des senseur connectés, autonomes et bon marché (UTF 495.25.14 OrbiWise smart metering). Le service de l'air, du bruit et des rayonnements non ionisants du canton de Genève (SABRA) a soutenu Orbiwise dans le développement de ces senseurs, pouvant être déployés sur un large territoire pour la mesure du bruit routier. Selon l’ordonnance sur la protection contre le bruit (OPB) l’autorité d’exécution consigne dans un cadastre de bruit les immissions de bruit déterminées. La détermination de ces immissions de bruit se fait actuellement par des outils de simulation qui sont alimentés par des données d’émissions qui sont soit mesurées à l’aide de sonomètres de classe 1 ou calculées à l’aide de modèles (STL86+, SonRoad18). Le projet de départ (UTF 495.25.14 OrbiWise smart metering), a permis 1) le développement d'un senseur de bruit à bas coûts, avec des performances s'approchant à celles d'un sonomètre de classe 1, 2) le déploiement de plusieurs centaines de ces senseurs connectés sur un territoire urbain étendu (ville de Carouge), 3) la collecte des données faite de façon centralisée sur une période de plusieurs mois en utilisant la technologie d’un réseau de communication basé sur le protocole LoRa.

Les senseurs développés ont des performances moindres que celles d'un sonomètre de classe 1, cependant ils ont d’autres qualités : bon marché, grande autonomie énergétique, simplicité d'installation, et des avantages liés à l'internet des objets (IoT). Le plus grand avantage est que grâce à l'interconnexion des senseurs la pollution sonore peut être mesurée en temps réel à différents endroits simultanément. Dans le cadre ce projet, il est prévu de faire évoluer les senseurs développés : des filtrages spécifiques vont être intégrés afin d’enregistrer le bruit routier uniquement et la possibilité de mettre à jour les senseurs à distance va être réalisée. En outre, il est prévu d’agréger une communauté autour de ce concept de mesure afin de rassembler un maximum d’expertise permettant de faire évoluer la régulation sur l’élaboration des cadastres de bruit routier.      

Le projet a été accepté sur la base de la demande de subside du 11.10.2021 à l’occasion de la séance de la Koko UT du 24.11.2021.

Results according to contract (French)

1. La méthodologie pour établir un cadastre de bruit est définie. Les choix concernant le hardware (microphone, module de communication et de traitement du signal y compris les solutions électroniques pour le filtrage sélectif du bruit) et le software pour les senseurs de bruit sont faits.
   
   
2. Un premier workshop de co-création avec participation de représentants de l’OFEV et du METAS a eu lieu pour valider la méthodologie définie au point 1.
   
   
3. Les cas de tests pour valider la méthodologie sont définis. Jalon 1
   
   
4. Un prototype de senseur de bruit qui contient un microphone, un module de communication et de traitement du signal y compris des solutions électroniques pour le filtrage sélectif du bruit routier est fonctionnel.
   
   
5. La plateforme software est opérationnelle : Une interface utilisateur à base de logiciel embarqué permet aux senseurs d’être mis à jour à distance et de récolter les données à distance de façon autonome, y compris des possibilités pour le traitement de ces données.
   
   
6. L’interaction entre la plateforme software et le hardware est au point. Les tests préliminaires selon les cas de tests de validation définis au point 3 sont faits. Jalon 2
   
   
7. Les performances des nouveaux senseurs (mesure et filtrage du bruit routier) ont été comparées avec une référence (sonomètre de classe 1) et qualifiées par le METAS.
   
   
8. Une campagne de mesure de longue durée en utilisant au moins 100 senseurs sur une ou plusieurs zones est faite, les données sont analysées ainsi qu’un cadastre du bruit est établi.
   
   
9. Un deuxième workshop avec la participation de représentants de l’OFEV et du METAS a eu lieu et la suite du projet est définie (par ex. la mise sur le marché).
   
   
10. Rédaction d’un rapport final présentant les résultats des points 1 à 9.
    
    
11. Eléments de textes, illustrations et au moins 3 photos (voir annexe 3) pour l’impression de publications à l’adresse du public.
    
    
12. Une présentation des résultats avec PowerPoint sera effectuée à la fin du projet pour les personnes intéressées de l’OFEV.

Project aims (French)

Réaliser le développement d'une méthodologie s’appuyant sur des senseurs de bruit connectés permettant une mesure du bruit routier suffisamment précise et sélective pour établir un cadastre de bruit en temps réel.

Description of results (English)

The IMPOLSE Project showed that it is possible, using battery-powered devices, to reliably distinguish traffic noise from other noise sources. The device developed during the IMPOLSE Project can measure noise levels in real-time and report those periodically to the user via low-power radio communication. The device also includes a sound classifier that can recognize a few sound types when one of those sounds is predominant over the background noise. The performance of this sound classifier was verified in field trials in Geneva. The cloud application generates a more accurate, quasi-real-time noise “cadaster”.

Transfer and application (English)

OrbiWise is further developing and productizing the technology initially developed in the IMPOLSE Project, as outlined in paragraph (3) below. The commercial launch of this technology is expected at the end of 2025.

Follow up (English)

OrbiWise is continuing the work started with the IMPOLSE Project by developing a more powerful sound classifier and a real-time noise mapping tool, that can not only visualize noise levels in positions where sensors are located but also estimate noise levels in all other points in an urban area of interest. Part of this work is carried out as an international cooperation with other organizations (Eurostars Project “SIREN”).