Proj-2014-2015-MonoskiIntelligent

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Monoskis Défi Foly 2014

Sujet : Projet de monoski intelligent

Encadrants : Didier Donsez, Pascal Jay, David Eon

  • Élèves RICM4: Thomas Blondet, Quentin Torck
  • Élèves 3I4:
  • Élèves Matériaux4:


Description du sujet:

Le projet Monoski est un projet inter-filière (les Matériaux pour la conception et fabrication du monoski, les 3I pour incorporer des jauges de déformations et les RICM pour l'instrumentation générale (STM32 Nucleo) et le stockage des données. Il s'agit donc de réaliser un monoski capable de récupérer des données de déformation, d'accélération, de gyroscope et autre... Pour ce faire les capteurs vont transmettre leurs mesures à la carte STM32 pour être stockées dans un premier temps sur une carte microSD afin de de n'avoir aucune perte de données. Dans un second temps les données stockées sur la carte SD vont être retransmise via le shield bluetooth de la STM32 à une application pour smartphone (développée sous Android). Une fois les données récupérées, elles seront transmises vers une base de donnée sur un serveur web. Enfin, ces données seront transformées en graphes pour être affichables sous forme de page HTML.

Le matériel utilisé est le suivant:

Carte STM32 Nucleo

Toto.jpg


Carte MEMS (Centrale inertielle + Hygromètre + Baromètre + Thermomètre + Magnétomètre)

Mems.jpg

Carte Bluetooth Low Energy

Bluetooth.jpg

Planing: explication des taches et objectifs effectués

Week 1 (February 8nd - February 15th)

Objectif de la séance

Decouverte du sujet

Problèmes rencontrés

Week 2 (January 16nd - Januaryy 23th)

Objectif de la séance

->décortiquer le projet en différentes étapes, séparer ce qui doit être fais en priorité des autres taches, diviser le travail

Problèmes rencontrés

->arriver à fixer des rendez-vous avec les Matériaux et 3I afin d'avoir une synchronisation de notre projet

Week 3 (January 24nd - February 01th)

Objectif de la séance

-> se documenter sur les différentes manières d'effectuer une application Android (avec Cordova -> pour créer des applications multiplateformes, ou utiliser Android studio pour créer une application uniquement Android)

Problèmes rencontrés

Installation de l'environnement Cordova sous mac avec Node js

Week 4 (February 02nd - February 08th)

Objectif de la séance

          --> Prise en main de la carte STM32 Nucleo.
          --> Commencer le coté applicatif avec Cordova en se documentant.

Problèmes rencontrés

        --> Manque de code pour les différents modules de la carte (bluetooth et carte microSD).
        --> Difficulté d'utilisation de Cordova sur MAC.

Ce qui a été réalisé

Au cours de cette séance nous avons réussi à créer un répertoire sur le module microSD de la carte STM32. Nous avons également réussi à création d'une première esquisse d'application avec Cordova. Mais la principale mission pour Cordova à été de comprendre comment cela fonctionne.

Week 5(February 09th - February 15th)

Objectif de la séance

Avoir une idée des fonctionnalités que pourrait fournir l'application, en faire un schéma.

Problèmes rencontrés

-> Se documenter pour savoir comment réaliser des requêtes depuis Android -> Difficulté de prise en main de Cordova.

Ce qui a été fait

Nous avons divisé cette application en deux partie respective: La partie liaison bluetooth-carte et la partie serveur. Pour la partie Bluetooth nous avons décidé de lui donner deux fonctionnalités (la première qui permet de démarrer la capture de données, la seconde d'arrêter la capture, et enfin la dernière de réceptionner les données). Il y aura donc 3 boutons pour ces actions. Pour la partie serveur nous avons décidé de lui donner une unique fonctionnalité qui serait d'envoyer des requêtes HTML via l'option post.

Week 6 (February 16th - February 22th)

Objectif de la séance

Prendre en main le module MEMS

Utilisation de la carte MEMS

-Le tutoriel pour l'utilisation du programme de démo est à l'adresse suivante:

http://developer.mbed.org/teams/ST-Americas-mbed-Team/wiki/Getting-Started-with-Nucleo-Sensors 

-Pour visualiser le résultat (Sous Windows):

http://developer.mbed.org/teams/ST-Americas-mbed-Team/wiki/Creating-Console-Output 

-Sous Linux/Mac:

http://developer.mbed.org/handbook/Terminals
-Installer screen:
sudo apt-get install screen
-Lancer screen pour visualiser le bon device:
screen /dev/<devicename>

Le port par défaut pour la carte est actuellement ttyACM0

Problèmes rencontrés

Il est difficile de travailler sur des environnements différents (MAC- Linux)

Week 7 (February 23rd - march 01st)

Objectif de la séance

-> Faire un briefing de l'avancement du projet pendant les vacances

-> Trouver du code pour le module bluetooth LE

-> Documentation sur l'utilisation du module bluetooth pour communiquer avec une application Android.

-> Se renseigner sur la partie cloud (utilisation d'un serveur d'amazone ou de google app engine avec les fonctionnalités de google storage ou avec google bloc)

Week 8 (February 1rd - march 8t)

Objectif de la séance

-> Comprendre le fonctionnement des serveurs Web Amazone

-> Faire les premières configuration sur notre serveur

-> Résoudre les problèmes de stockage des données sur la carte microSD

Problèmes rencontrés

-> La carte microSD n'est plus détectée par la carte STM32, l'erreur n'as pas été résolue

Week 9 (march 13rd - march 20t)

-> Finaliser la partie serveur

-> Se renseigner auprès des 3I sur le format de réception des données pour pouvoir les intégrer facilement dans influxdb

Ce qui à été effectué

Nous avons configuré sur notre serveur Ubuntu les différentes bases de données sur influxdb. Nous avons configuré grafana pour qu'il soit relié à influxdb et puisse afficher les graphes en temps réel. Nous réfléchissons à une solution pour pouvoir dans tous les cas afficher les données même si la partie mobile n'est pas terminée.

Problèmes rencontrés

Problème de permission pour notre serveurWeb avec grafana Ports bloqués à Polytech

Week 10 (march 30rd - april 3rd)

Objectif de la séance

-> Ajout de l'utilisation du bouton user de la carte

Ce qui à été effectué

-> Le bouton user a été paramétré pour lancer la capture et l'arrêter.

Travail Réalisé

Pour démarrer la capture nous flashons notre programme sur la carte STM32. Quand le programme à été flashé une première fois sur la carte, il suffit de presser le bouton user pour lancer la capture et d’appuyer une seconde fois sur ce bouton user pour arrêter la capture. Nous savons que la capture est en cours de fonctionnement car une led clignote. Pendant cette période de capture les données sont stockées sur la carte SD. (Il y a un fichier par capture qui est créé.) Une fois la capture effectuée nous récupérons les fichiers, nous les transformons en requêtes http grâce à notre parseur. Ces requêtes sont écrites dans un fichier Shell. Une fois le parsage de données effectué nous devons exécuter le Shell en exécutant la commande suivante :/<nom du fichier>.sh pour procéder à l’envoi des données sur le serveur. Une fois les données envoyées sur le serveur il suffit de se rendre sur la page suivante : http://54.93.89.31/grafana/#/dashboard/db/defi-foly-2015 pour pouvoir observer les graphes concernant les différents capteurs.


Les difficultés rencontrées

Utilisation de Cordova Comprehension du code bluetooth qui doit marcher sur la carte STM32 nucleo. Connexion au serveur


Travail pour les années futures

Si ce projet est remis en jeux l'année prochaine, de nombreux point devront être amélioré, il faudra par exemple revoir entièrement la partie applicative. Pour le moment notre application est capable de se connecter à un téléphone en bluetooth ou à une Arduino, mais n'est pas capable de se connecter à la STM32 Nucleo. Dans un second temps il faudra intégrer le passeur dans l'application que nous avons réalisé pour qu'il transforme les données reçues en requêtes http. L'application devra alors commander la carte STM32 Nucleo pour initialiser la capture des mesures ainsi que l'arrêter. Elle devra aussi récupérer le fichier de données via la liaison bluetooth et l'envoyer sur un serveur grâce à notre parser. On pourrait aussi penser à intégrer la localisation GPS du smartphone aux données pour obtenir le profile de la descente du skieur.




Outils utilisés:

Partie Serveur

Pour cette partie, nous avons tout d'abord utilisé un serveur virtuel de amazone (ubunto14;4). Sur cette machine, nous avons installé ét configuré un serveur apache à l'aide de ce lien : http://doc.ubuntu-fr.org/apache2

Ensuite nous avons installé et configuré et installé influxdb à l'aide du lien suivant: http://influxdb.com/docs/v0.8/introduction/getting_started.html

Pour pouvoir intégrer à influxdb ( qui est un serveur de base de donné , un visuel graphique, nous avons décidé d'installé un logiciel web (grafana) qui permet d'editer et visualiser différents graphes à partir de la base de donnée de influxdb). Pour ce faire nous avons utilisé le lien suivant : http://www.rittmanmead.com/2015/02/obiee-monitoring-and-diagnostics-with-influxdb-and-grafana/

Partie Aplicative

http://sberfini.developpez.com/tutoriaux/android/bluetooth/ http://developer.android.com/training/cloudsync/backupapi.html http://mosquitto.org http://sberfini.developpez.com/tutoriaux/android/bluetooth/ http://evothings.com/doc/build/cordova-guide.html

Partie Carte

Le code pour la carte a été réaliser à l'aide du compileur de mbed. Le fichier .bin est ensuite transféré sur la carte STM32 via un gestionnaire de dossier.