PROJET-INFO5 1920 Secours Montagne avec LoRa

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Le projet en quelques mots

L'équipe

  • BADAT Leya - Chef de projet
  • WYKLAND Damien - SCRUM Master
  • MASSON Jérémy
  • ZARCOS Paul
  • CUAU Victor

Supervisé par : Bernard Tourancheau

Journal

Sprint 0 - Du 29/01 au 31/01

Mercredi 29/01

  • Découverte du projet
  • Découverte du projet Ski-locator réalisé en 2018-2019
  • Discussion avec Bernard Tourancheau à propos des attentes du projet, des différentes étapes à suivre. Détermination des premiers objectifs. Discussions autour des technologies à utiliser, des incertitudes existantes et des études à mener pour faire des choix.

Vendredi 31/01

  • Formation rapide des 2 élèves issus de l'option Multimédia à LoRaWAN.
  • Détermination du matériel nécessaire pour réaliser le projet (au moins pour la partie d'étude de la transmission des ondes dans la neige).
  • Test sur une carte du module GPS : cela fonctionne, on obtient des coordonnées GPS (longitude et latitude) qui correspondent à notre emplacement actuel, le FabLab MSTIC. Nous sommes d'ailleurs agréablement surpris de la précision !

Ce jour, nous empruntons le matériel suivant :

Equipement Quantité
Carte Sodaq Explorer 4
Câbles USB 5
Module Grove GPS Seeed Studio 113020003 1
Boîtier plastique 1

Sprint 1 - Du 03/02 au 07/01

Lundi 03/02

  • Création d'une petite application Android afin de tester la lecture des données du GPS du smartphone (ça fonctionne), et début de l'intégration du Bluetooth à l'application (on peut voir depuis l'application les appareils Bluetooth à proximité)
  • Réflexion sur le protocole de test : définition de la liste du matériel nécessaire pour les tests, du nombre de mesures à effectuer, à quelle distance, à quelle profondeur d’enfouissement, etc.
  • Début de la tentative de fonctionnement du module Bluetooth sur la carte Sodaq Explorer

Mardi 04/02

  • Rédaction d'un mail à la scolarité INFO, expliquant le but des sorties qui s'annoncent pour effectuer les mesures de propagation du signal dans la neige, et demandant les démarches administratives à effectuer (conventions, assurances, frais...).
  • Suite et fin de la rédaction du protocole de test (SF et intervalle de confiance). [Lien utile à propos des canaux du SF]
  • Suite de l'apprentissage du fonctionnement du Bluetooth sur la carte Sodaq Explorer. [Lien utile]
  • Suite de l'apprentissage du fonctionnement du Bluetooth entre un smartphone et la carte Sodaq Explorer. [GitHub utile]

Mercredi 05/02

  • Connexion de deux cartes Sodaq Explorer en LoRa via P2P, sans passer par une gateway [Base de code]. Une carte émet des paquets, et la seconde les reçoit. Puis tentative de créer de paires de cartes en changer le canal sur SF12. [Documentation utile]
  • Etude de la documentation : nous constatons que les modèles de la puce RN2483 fabriqués après 2018 peuvent renvoyer le RSSI et le SNR, alors que ceux fabriqués avant ne peuvent renvoyer que le SNR. Nous contacter MicroChip par téléphone afin de connaître la date de fabrication des puces que nous utilisons, et il s'avère que les notre ne renvoient que le SNR !
  • Évaluation expérimentale qualitative de la distance de propagation des ondes entre les deux cartes, en champs libre et dans un bâtiment.
  • Début de la réalisation de la maquette de l'application Android
  • Suite de l'apprentissage du fonctionnement du Bluetooth entre un smartphone et la carte Sodaq Explorer.
  • Réflexion sur l'usage du Bluetooth BLE intégré à la carte Sodaq Explorer, ou bien à l'usage d'un Bluetooth plus ancien mais plus facile à utiliser, à l'aide d'un module externe connecté à la carte. Damien a passé la matinée au FabLab MSTIC pour discuter des options qui s'offrent à nous concernant le Bluetooth, et tester du matériel différent. Nous parvenons désormais, avec le module Bluetooth HC05, à communiquer dans les deux sens. Avec le BLE intégré à la carte Sodaq, nous parvenons à envoyer des commandes à la puce, mais nous n'avons pas assez de documentation pour aller plus loin pour le moment. Nous allons probablement privilégié l'usage du module externe Bluetooth HC05.

Ce jour, nous sommes donc en possession du matériel suivant :

Equipement Quantité
Carte Sodaq Explorer 4
Câbles USB 5
Module Grove GPS Seeed Studio 113020003 1
Boîtier plastique 1
Module Bluetooth HC05 2

Vendredi 07/02

  • Discussion autour des fonctionnalités de l'application Android, des messages qui doivent être échangés entre le smartphone et la carte en Bluetooth et entre les cartes en LoRa.
  • Nous parvenons à récupérer le SNR sur la carte LoRa avec notre code de test [Documentation utile]. Réflexion sur la possibilité de calculer le RSSI par la suite à partir du SNR.
  • Test en bâtiment de l'évolution du SNR avec la distance : les valeurs mesurées sont très instables. Nous prévoyons de réaliser un test en champ libre en ville lundi. Notre but sera d'obtenir une allure de courbe du SNR en fonction de la distance, et d'évaluer la fiabilité des mesures avant de nous rendre en montagne.

Sprint 2 - Du 10/02 au 14/02

Lundi 10/02

  • Prise de mesures de SNR en champ libre en ville et analyse (graphiques, etc) ; des mesures complémentaires sont nécessaires après observation des deux courbes d'évolution du SNR
    • matin : de l'arrêt de tram Maison Communale à l'hôtel Comfort Suites (290,16 m)
    • après-midi : le long de la piste cyclable en direction de l'arrêt Edouard Vaillant (159,80 m)
  • Révision de l'envoi d'un message en Bluetooth depuis le téléphone en direction de la carte
  • Travail sur l'application : création de la page Ami.e.s
  • Réunion rapide avec M. Tourancheau : discussion à propos des premiers résultats de mesures obtenus

Mardi 11/02

  • Prise de mesures de SNR en champ libre en ville et analyse (graphiques, etc) : une mesure avec la puissance à 14, l'autre à -2. Tracé et analyse des mesures.
  • Travail sur l'envoi de données de la carte vers le téléphone en Bluetooth
  • Ajout d'un scanner de QRcode à l'application
  • Documentation sur la création d'une application background pour envoyer les données GPS du téléphone vers la carte LoRa
  • Création de la page de recherche

Mercredi 12/02

  • Application Android : création d'un service pour effectuer une communication Bluetooth en arrière-plan.
  • Avancée de la conception de l'application : diagramme de contexte, modèle de tâche, IHM abstraite, modèle de tâches, user stories
  • Rédaction d'un compte rendu concernant les mesures en ville (pré-étude)
  • Rédaction d'un protocole détaillé pour la réalisation des mesures en montagne
  • Contact de Gregory BIEVRE, chercheur à l'ISTER, concernant l'emprunt de matériel pour creuser la neige : nous obtenons son accord !
  • Réflexion concernant l'architecture du code sur les cartes Arduino
  • Début de la conception 3D du boitier

Jeudi 13/02

  • Avancement dans le design du boitier pour loger la carte LoRa.
  • Associer le téléphone via le Bluetooth avec la carte LoRa grâce a un QRcode qui contient l'adresse Mac de la carte LoRa ainsi que le code PIN
  • Ajout d'un champ de recherche avec une liste pour les appareils disponibles

Vendredi 14/02

  • Connexion en Bluetooth entre le téléphone et la carte LoRa et débogage des soucis de connexion
  • Rédaction du compte-rendu de la pré-étude
  • Amélioration de la barre de recherche pour sélectionner la carte avec laquelle se connecter
  • Avancement dans le design du boitier pour loger la carte LoRa (quasiment terminé)

Sprint 3 - Du 17/02 au 21/02

Lundi 17/02

  • Séance de gestion de projet : création du budget fictif du projet et écriture d'un premier jet du pitch de présentation
  • Soumission du modèle 3D du boitier au FabLab MSTIC et réflexions autour de la matière à adopter pour ce prototype
  • Fin de la rédaction de la pré-étude sur le rapport final
  • Travail de mise en page sur le rapport final

Mardi 18/02

  • Application Android : Transfert des coordonnées du GPS du smartphone en Bluetooth vers la carte Sodaq Explorer.
  • Récupération d'une pelle à neige et de deux tarières au laboratoire ISTerre par le biais de Grégory BIEVRE.

Mercredi 19/02

  • Achats en vue de notre déplacement en montagne.
  • Correction du rapport.
  • Début de la préparation des slides pour la soutenance de mi-parcours.
  • Application Android : debug

Jeudi 20/02

  • Finalisation du protocole de test en montagne et derniers préparatifs
  • Déplacement à Chamrousse, à 2 voitures. Réalisation des mesures (trou dans la neige, enfouissement, rebouchage, nombreuses mesures du SNR à différentes distances, puis recommencer à 5 profondeurs d'enfouissement différentes). Arrivée sur place à 11h, départ pour le retour à 17h.

Vendredi 21/02

  • Saisie des données de la veille sous Excel, calcul des moyennes et écart-types.

Sprint 4 - Du 02/03 au 06/03

Lundi 02/03

  • Finalisation des slides de la soutenance de mi-parcours, entraînement
  • Suite de la rédaction du rapport concernant les mesures en montagne
  • Preuve de concept : Traçage des points de mesure
  • Application Android : Mise à jour de la maquette de l'application pour correspondre aux décisions et choix des dernières semaines.
  • Code Arduino : codage et réflexion sur le codage/décodage en hexadécimal pour la communication LoRa et Bluetooth.

Mardi 03/03

  • Soutenance de mi-parcours
  • Application Android : Mise en place de la demande de permission de géolocalisation
  • Mise à jour des diagrammes de conception UML
  • Code Arduino : Nous parvenons à convertir les données dans le format requis et à les transmettre en LoRa
  • Début de la mise en commun des briques Android et Arduino : définition d'un protocole de communication Bluetooth entre le smartphone et la carte
  • Réflexion et analyse des résultats des mesures en montagne

Mercredi 04/03

  • Mise en forme de la bibliographie
  • Suite de la rédaction du rapport concernant l'analyse des résultats des mesures en montagne, tracé de nombreux graphes
  • Application Android : fin de l'encodage des messages
  • Début de l'impression en 3D du prototype du boitier de la carte

Jeudi 05/03

  • Fin de l'impression en 3D du boitier de la carte, assemblage
  • Suite de la rédaction du rapport concernant l'analyse des résultats des mesures en montagne
  • Préparation d'un nouveau protocole expérimental pour la mesure en montagne de la fiabilité du GPS sous la neige
  • Application Android : implémentation de la partie décodage des messages

Vendredi 06/03

  • Mesures expérimentales sur le terrain (Chamrousse) : tests de transmission du signal GPS du téléphone lorsque ce dernier est enfoui à différentes profondeurs sous la neige
  • Application Android :
    • Rafraîchissement des appareils BT à proximité
    • Accès à la dernière page de l'application
    • Bug-fix

Sprint 5 - Du 09/03 au 13/03

Lundi 09/03

  • Saisie des mesures de la fiabilité du GPS sous la neige. Observation et analyse des résultats
  • Code Arduino : ajout du SNR dans le message transmis entre les cartes LoRa
  • Application Android :
    • Travail sur la fermeture du service Android
    • Travail sur la communication entre 2 cartes LoRa

Mardi 10/03

  • Arduino + Application Android : optimisation du temps d'écoute de la carte, pour optimiser le taux de réception des paquets. Résultats très mitigés.
  • Fin de l'analyse et de la rédaction des conclusions des mesures GPS
  • Suite de la rédaction du rapport

Mercredi 11/03

  • Suite de la rédaction du rapport
  • Conception du logo de l'application

Jeudi 12/03

  • Suite de la rédaction du rapport
  • Nettoyage et commentaires du code Arduino
  • Réalisation de la vue dynamique UML
  • Modifications mineures du design de l'application

Vendredi 13/03

  • Corrections mineures sur les diagrammes UML de conception
  • Fin de la rédaction du rapport + relecture & correction
  • Modifications légères du design de l'application Android

Sprint 6 - Du 16/03 au 20/03

Lundi 16/03

En raison de la fermeture de l'école suite à la pandémie Covid-19, nous travaillons à partir de ce jour à domicile.

  • Fin de l'amélioration de l'application
  • Préparation de la réalisation de la démonstration
  • Suite de la préparation des slides de la soutenance
  • Réalisation des photos de la démonstration

Mardi 17/03

En raison des mesures de confinement suite à la pandémie Covid-19, nous travaillons à partir de ce jour en télétravail, chacun chez soi.

  • Suite de la rédaction du rapport, découpage en tome principal et annexe
  • Suite et fin de la préparation des slides de la soutenance
  • Début de la réalisation des slides de la démonstration

Mercredi 18/03

  • Suite et fin de la réalisation des slides de la démonstration. Mise en ligne.
  • Suite et fin de la rédaction du rapport et de ses annexes. Relecture, exportation en PDF. Mise en ligne.
  • Début de l'enregistrement des voix off pour la soutenance en screencast. Début du montage.
  • Rédaction complète du rapport Management de Projet Innovant. Relecture, exportation en PDF. Mise en ligne.
  • Conversion du tome principal du rapport en Markdown pour publication sur GitLab également.

L'ensemble des documents mis en ligne le sont sur le Wiki et sur GitLab dans le projet Application Android, branche doc.

Jeudi 19/03

  • Suite et fin des enregistrements des voix off pour la soutenance en screencast.
  • Montage du screencast de la soutenance.

Conception (Génie Logiciel)

Diagramme de contexte

DiagContextePGHM.png

Vue logique de haut niveau

VueLogique.png

Vue logique de bas niveau

VueLogiqueBasNiveau.png

Vues dynamiques

4-VueDynamique RechercheVictime.png

Vue physique

PROJET-INFO5 1920 Secours Montagne avec LoRa VuePhysique.png

Arbres des tâches

Modele-de-tache-PGHM.png

IHM abstraite

IHM-abstraite.png

IHM concrète

La maquette de notre application a été réalisée sur le service Adobe Xd. Elle est disponible en suivant ce lien.

User Stories

User Story
US_001 En tant que skieur·euse, je veux pouvoir me connecter en Bluetooth à ma carte depuis mon smartphone, notamment à l'aide d'un QR Code.
US_002 En tant que skieur·euse, je veux pouvoir sauvegarder en “favoris” des cartes, qui seront celles de mon groupe de skieur·euse·s. Cette sauvegarde se fera à l’aide d’un numéro unique à chaque carte, ou plus simplement à l'aide d'un QR Code.
US_003 En tant que skieur·euse, en fonctionnement normal, c’est-à-dire lorsque je skie, je veux que la position GPS de mon smartphone soit transmise en LoRa à tous les skieur·euse·s proches, 1 fois par minute.
US_004 En tant que skieur·euse, je veux que ma carte reçoive les paquets LoRa qui l’entourent et sauvegarde le dernier paquet de chaque carte.
US_005 En tant que skieur·euse, je veux pouvoir afficher les cartes dont je capte le signal, et les trier par force du signal (SNR).
US_006 En tant que skieur·euse, si l’un·e de mes ami·e·s se retrouve enfoui·e sous la neige, je veux pouvoir passer sa carte en mode "Alerte", pour qu'elle transmette sa position GPS toutes les 5 secondes.
US_007 En tant que skieur·euse, si ma carte reçoit un paquet lui demandant de passer en mode "Alerte", la position GPS de mon smartphone est transmise toutes les 5 secondes aux skieur·euse·s à proximité.

Liens