Case study — 01Santé · Déchets biomédicaux · IoT

Kaaraange

Intelligent Biomedical Waste Management

Système intelligent de gestion des déchets biomédicaux : tri, identification et ouverture sans contact, connecté au Cloud.

Rôle: Conception & développement — IoT, Cloud, logiciel
Année: 2025
Résultat: Lauréat Orange Summer Challenge 2025 · Médaille d'argent à Genève · Lauréat Eurocham PEPIT

Java
Spring Boot
React
AWS IoT Core
MQTT
Node-RED
DynamoDB
Arduino
ESP32
RFID/NFC

Dispositif Kaaraange installé et fonctionnel

01 — Overview

Le système

Kaaraange combine un dispositif physique (capteurs, RFID/NFC, servomoteur, écran LCD) et une chaîne logicielle complète, du micro-contrôleur jusqu'à l'interface web, pour sécuriser et fiabiliser la gestion des déchets biomédicaux.

Des idées aux systèmes — un problème de terrain, une chaîne technique complète, un résultat primé trois fois.

02 — The Problem

Le problème

Dans les établissements de santé, le tri des déchets biomédicaux est un enjeu critique de sécurité. Les erreurs de tri — un scalpel jeté dans le mauvais conteneur, des gants mêlés à des déchets non dangereux — constituent un risque direct pour le personnel soignant et l'environnement.

Les solutions existantes sont souvent coûteuses, complexes à déployer ou inadaptées aux contraintes des structures de santé dans les pays en développement : alimentation électrique instable, connectivité limitée, manque de personnel formé aux outils numériques.

Kaaraange est né de cette problématique : comment concevoir un système intelligent, abordable et fiable qui sécurise la gestion des déchets biomédicaux du point de collecte jusqu'au suivi cloud ?

Construction et câblage du prototype Kaaraange — Le problèmeConcevoir, câbler, itérer

L'équipe Kaaraange après l'Orange Summer Challenge 2025 — ÉquipeL'équipe Kaaraange — Orange Summer Challenge 2025

03 — The Solution

La solution

Un dispositif physique connecté : identification sans contact, ouverture automatique, traçabilité cloud en temps réel.

Kaaraange combine un boîtier physique équipé de capteurs, d'un lecteur RFID/NFC et d'un servomoteur, relié à une chaîne logicielle complète : du micro-contrôleur jusqu'à l'interface web de suivi.

L'utilisateur badge sa carte RFID sur le dispositif. Le système identifie le type de déchet, valide le tri, ouvre automatiquement le couvercle du bon conteneur et enregistre l'événement dans le cloud. Un écran LCD offre un retour visuel immédiat.

Chaque interaction est tracée : qui, quoi, quand, où. Les données remontent en temps réel via MQTT vers AWS IoT Core, permettant un tableau de suivi pour les responsables hospitaliers et les autorités sanitaires.

Visite et démonstration du dispositif Kaaraange — DémonstrationLe dispositif, en conditions réelles

01
Identification
L'utilisateur présente sa carte RFID/NFC au lecteur du dispositif.
02
Validation
Le système identifie le type de déchet et valide le tri selon les protocoles biomédicaux.
03
Ouverture
Le servomoteur ouvre automatiquement le couvercle du conteneur correspondant. L'écran LCD confirme l'opération.
04
Traçabilité
L'événement est publié via MQTT vers AWS IoT Core et enregistré dans DynamoDB pour suivi et audit.

04 — System Architecture

L'architecture

De la collecte physique à la visualisation, chaque couche du système a un rôle précis. Les données circulent de bas en haut, de la périphérie matérielle jusqu'à l'interface de suivi.

Capteurs / Hardware

Capteurs · RFID/NFC · Servomoteur · Écran LCD

Arduino / ESP32

Acquisition & contrôle

MQTT

Messagerie IoT légère

AWS IoT Core

Ingestion & gestion des appareils

Backend / Services

Spring Boot · API

DynamoDB

Stockage en base NoSQL

Interface React

Tableau de suivi & visualisation

Le dispositif Kaaraange, conteneur intelligent de déchets biomédicaux — DispositifConteneur intelligent — prototype Kaaraange

05 — Hardware

Le matériel

La couche physique, le cœur du dispositif.

Plan de travail : prototypage du système embarqué

Arduino
Micro-contrôleur principal
ESP32
Connectivité Wi-Fi / Bluetooth
RFID/NFC
Identification sans contact
Capteurs
Détection du type de déchet
Servomoteur
Ouverture automatique du couvercle
Écran LCD
Retour visuel à l'utilisateur

Références et modèles exacts selon les plans d'intégration du prototype — à compléter au fil des itérations.

06 — IoT & Cloud

La liaison

La liaison qui fait circuler les données en temps réel.

MQTT
Protocole de messagerie léger et économe, idéal pour l'IoT et les liaisons à bande passante limitée.
Node-RED
Orchestration des flux : réception, transformation et routage des messages vers les services.
AWS IoT Core
Gestion des appareils, authentification et ingestion sécurisée des messages à grande échelle.
DynamoDB
Base NoSQL serverless qui stocke chaque événement pour le suivi, l'historique et l'audit.

07 — Backend

La logique métier et l'API.

Le backend, construit en Java avec Spring Boot, expose une API REST qui sert de pont entre le cloud IoT et l'interface de suivi.

Il prend en charge l'authentification, la logique métier du tri et la restitution des données enregistrées dans DynamoDB, afin de fournir aux responsables hospitaliers une lecture claire et exploitable des événements.

08 — Frontend

Une interface pour lire et piloter le système.

L'interface React rend les données du système visibles et exploitables : suivi des dépôts, statut des conteneurs, historique des événements et indicateurs de remplissage.

Le tableau de bord transforme la traçabilité collectée côté cloud en un outil de pilotage concret pour les équipes de santé et les autorités.