Maquette GridLab jeu modulaire d’un réseau électrique

Bienvenue dans cette série d’articles consacrée à GridLab, un projet open-source de maquette pédagogique modulaire et connectée, qui vous plonge dans le fonctionnement d’un réseau électrique intelligent.

GridLab est une maquette physique destinée à représenter un réseau électrique miniature interactif. Elle a été conçue pour la Nuit Européenne des Chercheurs 2026, mais son ambition va bien au-delà : offrir un outil simple, évolutif et ouvert pour comprendre les principes d’un réseau électrique moderne, avec ses enjeux de production, de consommation, de stabilité et… de blackout.

Le principe est simple : le réseau est composé de tuiles magnétiques, que l’on peut connecter librement entre elles.

Chaque tuile représente un élément du réseau :

• une maison
• une entreprise
• un panneau photovoltaïque
• une centrale électrique
• une batterie de stockage

Ces tuiles s’assemblent magnétiquement, comme un puzzle intelligent. Elles s’alimentent mutuellement et détectent automatiquement leurs voisines dès qu’elles sont connectées.

Voici l’architecture du système :

Ce que fait chaque tuile

Chaque tuile intègre un ESP32, un petit écran, des boutons et une interface UART sur les côtés. Elle est capable de :

• détecter ses voisins via UART grâce à un protocole maison,
• communiquer en Wi-Fi avec une Raspberry Pi centrale,
• afficher ses données (puissance, état, alertes…) à l’utilisateur,
• réagir aux actions des visiteurs (appui sur un bouton, choix d’un mode…).

Ce que fait la Raspberry Pi

La Raspberry Pi agit comme le cerveau du système :

• Elle détecte la topologie du réseau en temps réel
• Elle simule un comportement électrique (puissances, fréquence, équilibre réseau)
• Elle détecte les surcharges ou déséquilibres (avec simulation de blackouts)
• Elle alimente un dashboard interactif accessible depuis une tablette ou un PC

Architecture du système

Voici comment tout ça fonctionne :

ESP32 → Raspberry Pi : Communication Wi-Fi via MQTT
Tuile → Tuile : Connexion UART via connecteurs magnétiques
Simulation : Tout est calculé sur la Raspberry Pi pour garantir une base de temps unique
Affichage local : Chaque tuile affiche ses données
Dashboard : Vue d’ensemble + alertes + monitoring live

Et la suite ?

Dans les prochains articles, on entrera dans le concret :

• Comment faire communiquer un ESP32 et une Raspberry Pi en MQTT
• Comment détecter des voisins connectés avec un protocole UART et un multiplexeur
• Comment simuler un réseau et visualiser les alertes
• Comment construire un dashboard en direct
• Comment utiliser un écran de Nokia 5510

En cours d’écriture