Objets Connectés et Services (OCS - Objets Communicants)
Objectifs du Cours
Ce cours s'appuie sur une approche dite de la pédagogie par projet (APP). Les étudiants conduisent donc un projet de création d'objet communicant / connecté à directement ou indirectement à Internet et supportant des protocoles orientés services comme UPnP, DPWS, RESTFull, …
Les contraintes et hypothèses de travail sont les suivantes en réaction à de nombreuses erreurs qui selon sont commises dans des projets présenté au CES (Las Vegas) ou déjà commercialisé :
- L'acceptabilité de l'Objet par l'utilisateur est indispensable et le “Geek” n'est pas une référence pour cela. Nombre d'objets à caractère technologique ont réussi progressivement à s'imposer dans notre quotidien (TV, SmartPhone, Tablet, GPS, Alarm Systems, …) car nous n'avons pas encore atteint la saturation prévisible (Cf. Mark Weiser, ingénieur de recherche au Xerox Parc de Palo Alto qui introduisit très tôt cette problématique avec la notion de “Calm Technology” et Friedmann Mattern, Professeur à l'ETH de Zurich soulignant la saturation des échanges entre N smart Objet et 1 utilisateur quand N grand)
- L'objet communicant doit donc s'intégrer dans un eco-système d'objet pour minimiser les interactions 1-1 avec l'utilisateur et/ou son terminal préféré. L'introduction des objets communicants se fait pourtant aujourd'hui en les associant 1 à 1 avec un terminal mobile, souvent un smartphone pour offrir une interface utilisateur d'interaction avec l'objet.
- De même l'absence d'ouverture et de standards dans les communications, rendent les objets peut réutilisables. Il perd le caractère agnostique et non dédié qu'il pourrait avoir pour participer à nombre d'applications de différents domaines dans un éco-système d'objets et de systèmes d'informations (Internet and Web of Things, Machine to Machine.
Nous choisirons donc la démarche suivante imposée aux étudiants dans la conduite de leur projet :
- s'aligner sur un domaine d'application commun mais qui ne s'impose pas à l'objet (ex. u-santé, u-transport, u-environnement …). Le domaine d'application ne sera pris en compte que dans la conception de l'application au dessus de l'éco-système d'objet et de services. L'objet doit être non dédié à ses nouvelles tâches secondaires et doit rester agnostique au delà de sa tâche primaire.
Exemple :
L'arrosage d'une plate dans un pot de fleur intelligent, effectué à partir des informations capteurs, des informations sur le type de plante et la météo sur Internet. Inutile de demander à l'utilisateur lors de la programmation de son pot de fleur communicant de prendre connaissance de la météo et des bons pratiques pour sa plante
Matériel pédagogique et formation
Séances 1 et 2 : Introduction du Module Objets Connectés et Services
Intervenant : Jean-Yves Tigli
Fonction : Maître de conférences en Informatique à Polytech'Nice, Chercheur en Informatique Ambiante
Approche par projet du module
Séances 3 et 4 : Des notions de Design d'Objet
Intervenant : Jean-Dominique Hoyami
Fonction : Designer chez Accenture
Séances 5 et 6 : Plateforme de prototypage Matériel / Logiciel
Intervenants : Jean-Yves Tigli et Stéphane Lavirotte
Plateforme de prototypage logiciel
Cours d'introduction à la Plateforme logicielle de Prototypage WComp
Programme d'installation de la Plateforme logicielle WComp 3.2.1
Séances 7 et 8 : Des notions de Conception et Réalisation d'Objets
Intervenant : Alexandre Schneider
Fonction : Professeur Agrégé, Génie Mécanique Responsable proto et numérisation 3D à l'Université de Reims Champagne-Ardenne
Cours Conception d'Objets Communicants CAO et Prototypage Rapide
Apprentissage des technologies de Tagging et de Réseaux de la sphère de proximité
Intervenant : Stéphane Lavirotte
Intervenant : Kinan Arnaout
Cours sur la technologie ibeacons
Intervenant : Dino Lopez
Modalités d'Evaluation du module
Les modalités d'évaluation correspondent à une série de livrables et de présentations évaluées :
Modalité d'évaluation à mi-parcours
coeff 3 sur 9 de l'évaluation finale :
- Site Web à mi-projet (coeff 1) avec les
- description du projet (illustrable avec un scénario d'usage)
- documents du cahier des charges fournis aux concepteur de l'objet
- liste du matériel nécessaire à l'élaboration du projet
- cahier des charges de l'architecture logicielle : interface du service logicielle de l'objet, liste des autres services logiciels mis en oeuvre dans l'application, logique de composition de ces services.
- Audition sur l'avancer du projet à mi-parcours (coeff 2):
- description et croquis de l'objet
- ensemble des capteurs / actionneurs sur l'objet et positionnement
- architecture matérielle de l'objet (composants matériels et connectique)
- interface logiciel type Web service pour dispositif de l'Objet (liste des méthodes et des events)
- les services utilisateur ou application : description et liste des autres services logicielles mis en oeuvre
- préparer 7 slides pour illustrer cela et les déposer sur votre site
Modalité d'évaluation finale
coeff 6 sur 9 de l'évaluation finale :
- Site Web (coeff 1) :
- Photos de l'objet
- Photo du matériel et objet étalé sur un plan
- Vidéo de démonstration commentée et sous titrée en anglais
- Tutorial vidéo de montage de l'objet et du projet complet
- Tutorial vidéo d'installation logicielle et de lancement du projet
- Liste des limites, faiblesses et perspectives du projet
- Analyse post mortem du projet : Liste des commentaires “si c'était à refaire je …”
- Distribution logicielle des sources et description de l'environnement logiciel de travail requis
- Distribution logicielle binaire et procédure d'installation (de préférence automatique avec batch et autre)
- Sans oublier les autres sections présentes dans le template des pages Web d'OCS
- Audit du projet (10 min. par étudiant) (coeff 4) :
- Chaque étudiant individuellement aura 3 min. pour assembler, configurer et lancer son projet
- Une courte démo de 2 min. sera présentée
- Il répondra aux questions durant les 5 min. restantes
- Evaluation de la partie logicielle du projet (coeff 1):
- Architecture logicielle
- Qualité du développement
Modalité de Collaboration avec le Lycée des Eucaplyptus
Voici un lien “drive” pour le dépôt de fichiers des projets de conception d'objet.
A charge pour chaque groupe d'ajouter le nom de son projet à celui du répertoire , et d'y déposer la description de leur projet , le cahier des charges du prototype dont ils ont besoins , les croquis disponibles etc……
Lien vers le dépôt Drive pour la collaboration avec le lycée des Eucalyptus
Il s'agit de fournir des infos tangibles en terme de forme général , dimensions , intégration et problèmes particuliers à gérer ( étanchéités , transparences , design particulier , etc ).
Références :
L’informatique pervasive, Ziad NEHME, Collection TEchniques de l'Ingenieur, Référence RE12, nov. 2003;
The Internet of Things: From RFID to the Next-Generation Pervasive Networked Systems (Wireless Networks and Mobile Communications) [Hardcover] Lu Yan (Editor), Yan Zhang (Editor), Laurence T. Yang (Editor), Huansheng Ning (Editor), Mars 2008, ISBN-13: 978-1420052817
Getting Started with Netduino Paperback by Chris Walker, Février 2012, ISBN-13: 978-1449302450
Service UPnP pour dispositifs autonomes, Vincent HOURDIN, Stéphane LAVIROTTE, Jean-Yves TIGLI, Collection Techniques de l'Ingénieur, Référence H5002, février 2007