Étendoir intelligent et connecté !

• Gatien, CHAPON, gatien.chapon@etu.unice.fr, IAM
• Grégory ROBIN, robin.gregory.gr@gmail.com, IAM

Définition d’un utilisateur type du système :

Bob, Homme de 40 ans cadre dans une grande entreprise IT, n’a pas beaucoup de temps à la maison. De même, il en a plus qu’assez de relaver son linge à cause d’une météo changeante.

Scénario d’utilisation :

En tant que Bob, je ne veux pas avoir à configurer quoi que ce soit sur mon objet connecté. Lorsque j’étends du linge sur mon étendoir en extérieur, je veux qu’il soit capable de détecter la présence de linge sur celui-ci. De même, je veux être averti par différents moyen de communication que le linge que j’ai préalablement étendu en extérieur, doit être rentré en vue d’une dégradation de la météo.

Résumé des services de l’étendoir :

Étendoir intelligent permettant d’informer un utilisateur donné que le linge étendu en extérieur doit être rentré en vue d’une dégradation de la météo. L’étendoir est directement connecté à une API météo. Grâce à un GPS, l’étendoir peut être localisé de façon précise et donc revoir des informations météorologiques en fonction de sa localisation. De même, l’étendoir est capable de détecter s’il y a une présence de linge. De ce fait, lorsque l’étendoir détecte l’arrivé d’une perturbation, l’utilisateur en ait informé grâce à la réception d’un sms par exemple.

Vers un étendoir encore plus intelligent … ?

En plus d’être connecté à un service de météo local, nous équiperons notre étendoir d’un capteur permettant de recueillir la température, la pression atmosphérique ainsi que l’humidité ambiante. En comparant, les données reçues par notre capteur et les données envoyées par notre service externe, nous allons tenter d’optimiser la précision de notre appareil. De même, si le temps du projet nous le permet, nous tenterons d’inclure un mécanisme d’apprentissage à notre système. En effet, à partir d’un jeu de donné important définissant le temps de séchage en fonction des données émises par les capteurs de température, de pression et d’humidité, nous serions capable de définir le moment où l’utilisateur pourrait venir récupérer son linge sec.

Capteurs et actionneurs

A titre indicatif, les leds sont intégrées à l’objet. Elles permet d’indiquer à l’utilisateur si le temps prévu permet d’étendre le linge ou non. Par exemple, lorsqu’une dégradation météorologique proche est détectée, une led s’allumera avec une couleur rouge. Dans le cas contraire lorsque le temps est clément, une led s'allumera avec une couleur verte.

En ce qui concerne la détection de linge sur notre étendoir nous avons tenté de faire des recherches pour mettre en place un mécanisme de détection à l’aide d’émetteur/récepteur infrarouge. Solution qui n’est pas envisageable dans notre cas car il faut que l’émetteur et le récepteur soient branchés à la raspberry. De même, nous avons pensé à utiliser un capteur de détection avec faisceau laser, seulement cette solution n’est pas non plus envisageable car un tissu n’a pas une surface de contraste suffisante pour venir couper le faisceau laser (ref : https://www.generationrobots.com/fr/402021-capteur-de-d%C3%A9tection-avec-faisceau-laser.html). Pour la détection de linge, nous avons donc décidé d’utiliser un capteur magnétique en émettant l’hypothèse que lorsque le câble est rangé (corde rétractée dans le boitier) cela signifie qu’il n’y a pas de linge étendu. A l’inverse, lorsque le câble est tendu, cela signifie que du linge est en train de séché. Etant donné que notre étendoir est destiné à une utilisation en extérieur, avec cette solution on est sûr d’avoir un câble propre à chaque utilisation !

Équipement physique de l’objet :

Voici le schéma de communication général de notre système. Tous les services rendus par notre objet connecté seront accessible via UPnP par d'autre objet connecté comme une machine à laver par exemple. De même, notre objet est connecté à un service de météo externe et communique avec un utilisateur final via des services de consultation, d'envoi de sms ou de mail.

Service rendu par l’objet :

• Temps à chaque instant + prévu (baromètre, hygrométrie, température) + position courante : mode consultation
• Savoir si le temps permet d’étendre le linge à un instant donné : mode consultation (machine à laver, utilisateur, …)
• Linge étendu : être prévenu avant l’arrivée d’une perturbation : mode événement (envoi de SM)
• Connaitre depuis combien de temps le linge est étendu : mode consultation
• Linge étendu : être prévenu de rentrer le linge lorsque la nuit tombe : mode événement (envoi de SMS)

Service utilisé par l’objet :

• Service météo (weather avenue API)

L’objet sera placé en extérieur. Il sera d'une apparence acier brossé. Étant fixé au mur extérieur, il sera connecté au secteur pour l’alimentation comme n’importe quel luminaire.

• Le capteur d’humidité et le baromètre seront placés en bas à droite du boitier, ils auront un accès vers l’extérieur et seront protégés sur les côtés.
• Le GPS sera placé à l’intérieur du boitier sur la raspberry pi
• Le capteur magnétique viendra se positionner sur l’enrouleur pour que l’on puisse positionner la poigner qui est accroché au bout du câble, dessus.
• Les deux leds seront positionnées à l’intérieur du boitier, une matière transparente situé sur le cache permettra de laisser passer la lumière.
• Un sortir pour la prise secteur sera positionné en bas à gauche à l’intérieur du boitier.

Aucune amélioration particulière n'a été effectué depuis la soutenance du projet. En effet, la partie software était terminée et fonctionnelle. De même, l'objet était terminé et avait toutes les conditions requises pour s'approcher au mieux d'un produit fini (prototype fonctionnel).

1) Objet fini

2) Objet fini démonté

3) Service Device Py

3) Copie d'écran de la composition

1° Démarrage depuis la carte fournie :

• Connexion avec le mot de passe suivant : gg1116
• Lancer le script “smart_drying” (./smart_drying &) depuis l'espace home (Attention, tous les capteurs doivent être correctement branchés, ce référer à la partie 2.2 Configurations logiciels et matériels)

2.1° Configurations logiciels de la raspberry from scratch:

• Télécharger l'image du système Rapbian à l'adresse suivante : imageSystem.zip
• Installer l'image système téléchargée sur la carte SD avec le logiciel Win32DiskImager
• Configurer la raspberry sur le réseau wifi (Setting Wifi on Rapberry Pi)

2.2° Configurations logiciels et matériels:

• Téléchargez le dossier suivant : embedded_soft.zip, il contient les fichiers sources python UPNP, un scrypt de lancement appelé “smart_drying” et un ReadMe décrivant le placement des différents capteurs sur la platforme GrovePI
• Envoyez le script “smart_drying” sur la raspberry (à l'aide de filezilla par exemple)
• Lancez le script “smart_drying” depuis la rapsberry (./smart_drying &) (Attention, tous les capteurs doivent être correctement branchés)
• Et voila, tous les services de l'objet sont maintenant démarrés et accessibles
• Pour arrêter les services utiliser la commande suivant : (killall -9 smart_drying)

Afin de pouvoir utiliser SmartDrying, il faut dans un premier temps installer tout l’environnement. Pour ce faire, après avoir installer SharpDevelop, il est nécessaire de copier les différentes dll (correspondants aux composants du projet) dans le répertoire : C:\Users\user\Documents\WComp.NET\Beans beans_dll.zip

( Code source des composants développés : wcomp.zip)

Une fois ces différentes dll installées, il faut maintenant ouvrir SharpDevelop et créer un nouveau container : Fichier/nouveau/fichier/C# Container

Le nouveau container créé, il faut maintenant importer le fichier wcc (à télécharger ci-dessous smartdryingorchestrateur.zip) correspondant au projet smart drying :

Le projet est maintenant afficher sur l’interface SharpDevelop :

Dans notre projet, nous avons configuré l’envoi de SMS grâce à un api Free ( il faut donc être client free). Il est donc nécessaire de changer les propriétés du composant SMS_Bean afin de pouvoir envoyer un message sur votre propre téléphone :