Notre approche scientifique

Notre Instrumentation

Instrumentation low-cost et open-source conçue pour l'océanographie embarquée sur voiliers d'opportunité.

Sonde CTD v2 — vue assemblée
01 // PROFILAGE COLONNE D'EAU

Sonde CTD v2

Validée en test

Instrument de profilage sous-marin mesurant la conductivité, la température, la profondeur et l'oxygène dissous. L'architecture interne a été redessinée autour d'un système de rails et de cartes empilables pour faciliter la maintenance et la réplication.

Plans & Code sur GitHub
Spécifications Techniques
300 mètres Profondeur max (Bar30)
±0.05 mg/L Précision O₂ (lab grade)
±2% μS/cm Précision conductivité
I2C Bus Protocole standardisé
Sonde CTD v2 — carte PCB interne
Ingénierie Hardware

Architecture Modulaire

Électronique

  • Architecture 3 étages (stack) : gestion batterie, contrôleur (Raspberry Pi), interface capteurs.
  • Carte porteuse Atlas Scientific centralisant la communication I2C des sondes.
  • BMS intégré avec cellule Li-ion standard.
🔩

Mécanique

  • Enceinte étanche BlueRobotics équipée d'un système de rails internes.
  • Cage de protection (150×150×350 mm) usinée aluminium et acier inox.
  • Soupape de décompression intégrée au bouchon supérieur.
Protocole d'Acquisition

Pipeline de Mesure

⚙️
Calibration
Bain d'eau & SSH
🌊
Descente
Immersion via treuil
📡
Échantillonnage
Bus I2C synchronisé
💾
Log local
Raspberry Pi (RAW)
📊
Post-traitement
Alignement temporel

Open SeaO2 — système embarqué dans valise Peli
02 // CYCLE DU CARBONE

Open SeaO2

Opérationnel

Mesure en continu de la pression partielle de CO₂ (pCO₂) dans l'eau de mer. Conçu pour remplacer des équipements commerciaux coûteux par une solution embarquable à 300 CHF, combinant chambre d'équilibrage hydraulique et analyseur NDIR.

Plans & Code sur GitHub
Performance & Réduction des Coûts
400–5k
ppm CO₂
Plage de mesure (Senseair)
±30
ppm
Précision validée en labo
153
CHF
Coût électronique (vs 528 CHF initial)
~2
min
Temps d'équilibrage moyen

Hydraulique & Mécanique

  • Chambre d'équilibrage en PMMA avec anneaux de Raschig pour maximiser le contact air/eau.
  • Boucle d'air fermée et boucle d'eau ouverte avec 3 pompes distinctes (intake, outtake, air).
  • Intégration dans une valise Peli étanche modifiée pour montage sur rambarde.
💧 Équilibrage Air/Eau

Électronique & Capteurs

  • Capteur NDIR Senseair K33 mesurant le CO₂ par absorption infrarouge.
  • Sonde ToF couplée à un régulateur PID pour stabiliser le niveau d'eau.
  • Architecture 2 PCBs dédiés (power management & control) avec communication I2C.
⚡ NDIR & Régulation

Interface & Traitement

  • Unité centrale M5Stack Core2 avec écran tactile capacitif.
  • Modes simplifiés (ON/OFF, vidange) avec sécurité anti-conflits.
  • Compensation logicielle de la pression atmosphérique via capteur Sparkfun intégré.
🖥️ M5Stack Core2
Fonctionnement

Acquisition de la pCO₂

🚰
Pompage
Circuit eau de mer ouvert
🌪️
Dégazage
Anneaux de Raschig
⚖️
Équilibre
Air en boucle fermée sature
🔦
Analyse NDIR
Lecture IR & pression
📉
Calcul pCO₂
Déduction CO₂ dissous

03 // MÉTADONNÉES DE SURFACE

Station Météo

En Développement

Hub de surface pour centraliser les métadonnées d'expédition. La station mesure la qualité de l'air, l'irradiance et l'humidité, analyse la couverture nuageuse par vision embarquée, et agrège les données de navigation via le bus NMEA 2000 du voilier.

Plans & Code sur GitHub
Matériel Embarqué

Composants de la Station

🌬️

Qualité de l'Air & Météo

  • Capteur de particules fines Sensirion SPS30.
  • Module BME280 pour pression, température et humidité.
  • Capteur de lumière BH1750 pour l'irradiance.
🧠

Traitement & Vision

  • Contrôleurs ESP32C6 et ESP32 DevKit M V1.
  • Module ESP32-CAM orienté ciel pour la constitution d'un dataset de couverture nuageuse.
🔗

Connectivité Bateau

  • Transceiver CAN pour lecture du bus NMEA 2000 (instruments Garmin).
  • Lecteur micro SD Adafruit pour log local autonome.
  • Antenne Zigbee/Wi-Fi pour synchronisation sans fil avec les sondes CTD.
Méthodologie

Étapes de Conception

1

Design des PCB (étages 1 & 2)

Architecture deux étages séparant l'alimentation (convertisseur DC-DC buck) de la logique capteur (I2C/CAN).

2

Ingénierie Mécanique & Abri Stevenson

Modélisation 3D d'une enceinte inspirée des abris Stevenson pour assurer ventilation passive et isolation thermique des capteurs.

3

Fabrication & Tests

Commande des circuits, assemblage CMS, et itérations sur l'impression 3D pour optimiser le flux d'air et l'étanchéité.

4

Déploiement Logiciel

Firmware C++ (Arduino) pour centraliser les données CAN et constituer le dataset de couverture nuageuse.

Projets crédités

Tu veux mettre tes compétences en ingénierie au service de l'environnement ? Rejoins Sailowtech pour concevoir des outils low-tech robustes et accessibles. Participe à une aventure scientifique concrète, du prototypage en atelier jusqu'aux campagnes de mesures immersives dans les eaux du Léman.

Semestre d'automne 2026
Projet Master

Sonde CTD

+

Détails à venir - travail sur la connectivité avec notre station de métadonnées, amélioration du prototype existant et refonte de l'architecture.

Projet Master

Argo Float

+

Détails à venir - développement d'un véhicule autonome pour la collecte de données subaquatiques.

Projet Master

À venir

+
Semestre de printemps 2026
Projet Master

Analyse statistique des planctons dans les lacs suisses

+

Le Planktoscope est un microscope open-source conçu pour observer et identifier le plancton présent dans des échantillons d'eau. Sailowtech a collecté des échantillons de plancton dans le lac Léman ainsi que dans plusieurs autres lacs suisses, à différentes profondeurs de la colonne d'eau. Le Planktoscope sera utilisé pour imager les organismes. Le logiciel associé permet de segmenter les images pour isoler chaque individu, tandis que la plateforme EcoTaxa se charge ensuite de leur identification taxonomique. Si toutes les métadonnées liées à l'échantillonnage sont correctement enregistrées, il devient possible d'estimer la densité d'une espèce donnée dans la zone échantillonnée. L'objectif final est d'analyser les statistiques sur la distribution verticale du plancton, c'est-à-dire de comprendre comment les différentes espèces se répartissent en fonction de la profondeur. Ce projet porte sur l'analyse du plancton des lacs suisses.

Projet Master

Analyse statistique de la sonde CTD

+

La sonde CTD est un outil développé par Sailowtech, une association MAKE de l'EPFL qui collecte et analyse des données lacustres via des méthodes low-tech. La CTD est un instrument immergé qui mesure le pH, la température, l'oxygène dissous et la profondeur. La collecte de ce type de données est cruciale, notamment pour établir des liens entre les phénomènes physiques (température, acidité de l'eau) et leur impact sur la biodiversité aquatique, comme le plancton.