Grâce au logiciel Ubidots , l’université renforce l’intégrité académique grâce à la technologie des capteurs pour lutter contre la propagation du COVID-19.

L’année 2020 a été particulièrement difficile pour toutes les organisations, qui ont dû s’adapter à des normes inédites. La COVID-19 a représenté une menace majeure pour l’éducation, obligeant les étudiants à adopter l’enseignement en ligne. Cependant, l’École polytechnique de l’Université d’Alicante (UA) a souhaité surmonter ces obstacles de manière efficace et durable en purifiant et désinfectant l’air des salles de classe afin de garantir l’absence de COVID-19.

L'Université d'Alicante est un établissement public d'enseignement supérieur situé sur la côte méditerranéenne, à Alicante, en Espagne. Fondée en 1979, elle succède à l'Université d'Orihuela, qui a existé pendant deux siècles jusqu'en 1808.

L'apprentissage en classe entravé

L'enseignement universitaire est centré sur la salle de classe, et la COVID-19 a brutalement interrompu ce processus. Les aérosols, particleen suspension dans l'air par lesquelles se propage le coronavirus, représentent un grand danger dans les espaces clos non ventilés. Le professeur Javier Ferrández, responsable du projet IoT , explique qu'à partir de 1 000 parties par million (ppm) de CO2, il considère que « l'on respire déjà l'air expiré par une autre personne ».

L’université a cherché à remédier à ce problème dès qu’elle a réalisé que l’apprentissage serait entravé par la propagation de la COVID-19.

Le professeur Javier explique les raisons qui ont motivé la mise en place d'une solution efficace pour assurer la sécurité des étudiants et du personnel : « La crise sanitaire a rendu nécessaire la révision d'aspects importants tels que la qualité de l'air dans les espaces d'enseignement. Les virus se transmettant par voie aérienne, une ventilation adéquate des laboratoires, des salles d'étude et des amphithéâtres est primordiale. »

Capteurs de CO2 et logiciels alimentant plus de 60 salles de classe en UA

L'université a pris conscience de la nécessité d'aménager des espaces sécurisés pour prévenir la propagation des virus et créer des environnements confortables. Les chercheurs ont élaboré un plan d'action prévoyant notamment l'automatisation des systèmes de ventilation des salles.

Les chercheurs de l'École polytechnique supérieure (EPS) de l'Université d'Alicante (UA) et du groupe d'innovation UCIE ARS-INNOVATIO de l'UA ont coordonné le déploiement d'une solution basée sur la surveillance des niveaux de CO₂, de température, d'humidité et particle, ainsi que sur le contrôle de voyants lumineux et de filtres HEPA. L'équipe a utilisé la solution Ubidots facile à installer, pour les phases d'optimisation et d'automatisation des espaces clos.

Le système comprend un dashboard permettant de consulter en temps réel les conditions en classe ainsi que l'historique, le taux d'humidité, la température extérieure, le vent et sa direction.

L'équipe qui a rassemblé tous ces outils comprend des chercheurs en informatique ; Virgilio Gilart, Javier Ferrández d'Ars Innovatio et Joaquín López-Davó, expert en climatisation et en planification urbaine.

Ayant déjà collaboré avec l'Université d'Arizona (UA) sur des programmes agricoles, la plateforme Ubidots a permis à l'équipe de développer et de déployer rapidement sa solution pour prévenir toute nouvelle contagion. Grâce à sa plateforme low-code, l'Université a pu connecter les appareils et lancer sa solution. Elle a ainsi pu créer dashboards interactifs et des outils conviviaux pour résoudre les problèmes de purification de l'air en temps réel. Cette approche lui a permis de mener à bien un projet d'envergure en quelques mois seulement, un véritable défi compte tenu du contexte pandémique.

« En tant que membre du groupe ARS-INNOVATIO, dans le domaine de la recherche et de l’innovation, et en tant qu’enseignant spécialisé dans la préparation de supports pédagogiques », poursuit Javier, « je pense que la plateforme Ubidots possède des caractéristiques d’accessibilité, de simplicité et de potentiel qui la rendent très adaptée à une utilisation aussi bien en entreprise que dans les formations destinées aux futurs ingénieurs. »

Combiner IoT et les purificateurs d'air pour une expérience d'apprentissage plus sûre

Ce projet comporte trois phases, la première étant déjà en cours de mise en œuvre au sein de l'université. Les plans ont été initialement conçus et développés en tenant compte de la plateforme Ubidots , la première phase consistant à purifier l'air.

Cette solution est installée à partir d'un système de contrôle embarqué au niveau local, et transmet ses informations à la plateforme Ubidots via des tableaux dashboard pour la surveillance, la génération d'événements et l'analyse statistique.

En fonction du niveau particle dans l'air de la salle de classe, le système émet un voyant vert, orange ou rouge. Si le voyant est vert, le taux de CO2 est adéquat. L'orange indique un niveau dangereux et le rouge signale un dépassement de 1 000 ppm. Si nécessaire, l'enseignant peut interrompre le cours, faire évacuer la salle et aérer. La deuxième étape ne sera plus nécessaire car le système intelligent assurera la circulation de l'air avant que le voyant ne devienne rouge.

Des coûts abordables pour tous

Ce projet a un double objectif : permettre aux étudiants de retourner à l’université en toute sécurité et permettre à d’autres établissements d’enseignement et organisations accueillant de grands groupes de personnes de le mettre facilement en œuvre à un coût relativement faible.

À l'École polytechnique supérieure de l'Université d'Alicante, on a « anticipé les besoins », selon son directeur, Andrés Montoyo. L'établissement développe un système de purification d'air depuis quelques mois et l'a installé dans 60 salles de classe. Le ministère de l'Éducation a récemment annoncé l'envoi de 8 000 purificateurs d'air aux écoles, mais certains établissements de la province se sont déjà montrés intéressés par ce système UA. « L'objectif est de pouvoir diffuser cette innovation aux écoles, aux administrations et aux entreprises, car son coût est abordable », ajoute-t-il.

Le déploiement de ce système dans les premiers laboratoires EPS a mis en évidence l'importance de mesurer les niveaux de CO2 et le signal lumineux indicateur. Cela a permis à certains groupes d'étudiants de se réorganiser afin de limiter les risques en vérifiant que les niveaux enregistrés se rapprochaient des limites établies.

« Je recommande vivement Ubidots pour les projets, les démonstrations de faisabilité et pour présenter aux étudiants les capacités des plateformes IoT . Mon expérience avec Ubidots, que j'utilise depuis des années, est excellente, tant en termes de bénéfices que de service et d'attention de la part du personnel », déclare Javier, qui travaille avec Ubidots.

Ces solutions sont avantageuses pour les universités et le monde académique, mais avec le temps et le développement, il est clair qu'elles peuvent également s'imposer sur le marché. Les initiatives IoT peuvent être perfectionnées et optimisées en fonction du contexte organisationnel, ce qui les rend flexibles et adaptables aux environnements actuels. Quiconque maîtrise ces technologies numériques a la possibilité d'apporter des améliorations et de transformer ses concepts en un modèle économique viable.

Ubidots envisage les deux prochaines phases de collaboration avec l'Université d'Auckland, axées sur la formation continue et le développement d'une coopération internationale. La phase suivante consiste à développer des purificateurs qui filtrent le CO2 et, s'il contient particlevirales, les éliminent. Cette fonction est assurée non seulement contre la COVID-19, mais aussi contre le virus de la grippe et particle, afin que, même après la fin de la pandémie, « nous souhaitions préserver la santé de ce système », explique Montoyo.

La capacité à fournir des plateformes et dashboards flexibles permettant aux organisations d'optimiser leurs processus profite à tous, du retour des élèves en classe à la sensibilisation à l' IoT et à l'engagement de chaque citoyen. L'Université d'Arizona a fait preuve d'un savoir-faire exemplaire en développant sa plateforme personnalisable malgré une pandémie mondiale et continue d'étendre sa portée en 2021.