Le concept FreeSun
Imaginez un quartier de 12 maisons équipées de panneaux solaires. Certaines produisent plus qu'elles ne consomment. D'autres, à l'ombre, consomment plus qu'elles ne produisent. FreeSun optimise ce partage en temps réel sans passer par le réseau EDF, entre voisins.
Producteurs
Foyers avec surplus solaire. Publient leur disponibilité via MQTT sur The Things Network.
Orchestrateur
Raspberry Pi central. Algorithme d'optimisation. MariaDB pour l'historique et la facturation.
Consommateurs
Foyers en déficit. Reçoivent l'énergie disponible selon priorités définies.
L'algorithme de distribution
Le cœur du projet est l'algorithme d'optimisation de distribution. À chaque cycle (toutes les 5 minutes) :
- Collecte des surplus disponibles (en Wh) de chaque producteur
- Collecte des besoins de chaque consommateur (estimation + historique)
- Attribution prioritaire selon le besoin
L'API NASA POWER : anticipation météo
L'innovation principale : utiliser l'API NASA POWER (données de rayonnement solaire prévisionnelles) pour anticiper 24h à l'avance les disponibilités de chaque foyer. Si la météo prédit 70% de couverture nuageuse demain, l'algorithme recommande de stocker plus d'énergie aujourd'hui.
Sécurité : EBIOS & OAuth 2.0
Les données de consommation énergétique sont des données personnelles sensibles : elles révèlent les horaires de lever, les absences, le rythme de vie d'un foyer. On a appliqué la méthode EBIOS pour analyser les risques dès la conception.
Pourquoi OAuth 2.0 ?
La réponse est simple : un capteur ESP32 ne peut pas "se connecter" comme un humain. Il n'y a pas d'interface, pas d'utilisateur, pas de session interactive. Un mot de passe stocké en dur dans le firmware, c'est une catastrophe sécurité il suffit de décompiler le binaire pour l'extraire.
OAuth 2.0 Client Credentials résout ça proprement. C'est le flux OAuth conçu exactement pour les communications machine-à-machine, sans humain dans la boucle.
Infrastructure LoRaWAN déployée
Pour le déploiement, nous avons mis en place une infrastructure LoRaWAN complète, de la source (capteurs) jusqu'au traitement des données. Chaque foyer a un ESP32 avec module LoRa. Les données de production et de consommation sont envoyées toutes les 60 secondes. Tant que la gateway LoRaWAN locale est joignable, les données transitent via TTN (The Things Network).
Architecture