Revision as of 14:26, 30 March 2016

Document History
	Version	Date	Authors	Description	Validator	Validation Date
	0.0.1	18/01/2016	MACE Quentin, NOUGUIER Thibaut, RAMEL Régis	Développement d'une application de détection de passages devant un capteur de présence	Oliver Gattaz	06/04/2016

Introduction

Goal of the project

The aim of the project is to learn how to use the Cohorte platform to develop a web application which displays an historic of measures made by a sensor and stored on a remote server.

The main point of the project is to be able to transmit and process the information from the measures given by the sensor to the processed data on the user interface. Moreover, there is a more mathematical step, that consist in calculating the speed with the frequency, and filtering the signal to eliminate noise.

Scope of the product

The implementation of the sensor on the Raspberry and the process of measures can be added on any other application that needs movement detection in front of the sensor. The steps of calculation and storage on the server have to be autonomous so that any number of sensors are connected to the application.

The storage on the server and the interface have to be scalable. During the project, we only have one sensor, but the application we want to develop should be able to displays data form several sensors, which are characterised by a unique identifier, a name, an owner, GPS coordinates, … Besides, an interface has to be implemented on the Raspberry so that the owner can define all these attributes on the sensor in a way that it can be clearly identified by the Cohorte application.

Definitions, acronyms and abbreviations

Raspberry Pi : Reduced size computer (ARM processor), compatible with devices like keyboards, mouses, … The Raspberry Pi can host a program, providing many opportunities of use. In our project, the Raspberry is linked to the Arduino, and host the python modules that process the data and send it to the server.

Arduino : Programmable microcontroller able to generate and analyse electric signals. For our project, the Arduino get the measures from the HB100 sensor. Once the voltage and frequency values are available, they are transformed into distance and speed values, and send to the Raspberry by serial link.

ARM processor : Low consumption processor, equipped with a simpler architecture than other families of processors. ARM processors are mainly used on embedded computing like smartphones.

HB100 : Proximity sensor that provide a voltage and frequency measure. The voltage gives an information about the distance between the sensor and the object, whereas the frequency allows to calculate the speed of the object thanks to the Doppler effect (see below). The distance variation corresponds to the direction of movement.

Cohorte : Development platform created by Isandlatech that provides tools to program distributed applications on different independent devices, including the programming languages. Cohorte allows to do component oriented programming, which means that the application is flexible, and the different components are autonomous.

SQLite : Database engine in a C library that allows table interrogation with SQL requests. In our server, the database contains only one table, so SQLite is quite enough for the management of the server.

Doppler effect : Physical phenomenon that consist in a frequency shift between the transmitter and the receiver when the distance between them is changing. With this phenomenon, we can calculate the speed of an object thanks to the relation between the measured frequency and the speed of the object.

Raw data : Data returned by the sensor and send to the Arduino (voltage, frequency, timestamp).

Processed data : Data returned by the process of raw data on the Raspberry (average speed, maximum speed, direction, date).

Synthetic data : Analysis of processed data. For example, it could be a distribution of the flow during a month, or at a precise moment of the day, or also an historic of speed.

Timestamp : date, hour, minute and second when the measure is done.

Description of the project

Product perspective

The product is meant to be a presence detector whose measurements are saved to interrogate them in the user interface. We could imagine many use like domestic surveillance (a detector with a bell), or also a road traffic detector.

In a fuller version of the product, we should integrate an authentication system that allows groups of users with different access permissions.

Product functions

The sensor is able to measure speed and distance. Therefore, the aim is to detect the speed of objects in front of the sensor (pedestrians, cyclists, cars, …) and date this detection. The web interface gets the data from the server and displays it with the possibility to restrict to a certain time of day, or a date range, or to make graphs.

Caractéristiques utilisateur

Contraintes générales

The constraints of the project are the use of Cohorte and the Raspberry Pi with the sensor.

There is no constraint about the programming language, because thanks to Cohorte, the different components can be developed in different languages : Python or Java for the Raspberry, Java and SQLite for the server, and HTML/CSS/Javascript for the web interface.

Specific requirements, covering functional, non-functional and interface requirements

Exigences fonctionnelles

Fonction d’acquisitions des données

Récupération des valeurs physiques : Vitesse et proximité

Propagation des données par consommation d’un service fourni par un composant distant.

Fonction d’agrégation

Stockage de la donnée (service write).

Fonction interface utilisateur

Composants de récupération et de présentation des données (voir cas d'usage).

Exigences non-fonctionnelles

Qualité du réseau

Une solution de stockage des mesures dans le cache du Raspberry permet de prévenir la perte des données en cas d'indisponibilité du réseau.

Environnement du capteur

Il est nécessaire de traiter les mesures pour ne pas tenir compte du bruit dû à l'environnement.

Exigences de l’interface

Ergonomie

Compatibilité multi-support (différents navigateurs, version mobile).

Interactions (sélection de plage de dates, affichage de graphiques, …).

Nécessité de transparence pour l'utilisateur.

Cas d'usage

Interaction de l’utilisateur avec l’interface web

- L’utilisateur entre sur le site web et s’authentifie avec un login et un mot de passe

- L’utilisateur peut choisir de cliquer sur “tout” pour afficher l’ensemble des données de tous les capteurs (triées par date décroissante)

-la date / vitesse moyenne / sens / capteur

- L’utilisateur choisit un capteur parmi la liste des capteurs installés (vert : connecté, rouge : déconnecté) :

-onglet données élaborées :

-le système affiche les données élaborées dans un tableau (triées par date décroissante)

- la date (Heure / Minute / Jour / Mois / Année) / vitesse moyenne (km/h) / sens (sens du capteur, contresens du capteur)

- L’utilisateur peut cliquer sur les liens de pagination pour naviguer dans les données élaborées

- L’utilisateur peut filtrer les données affichées en fonction des paramètres suivants :

- entre deux dates d1 et d2

- une vitesse max / min.

- onglet données synthétisées :

- L'utilisateur peut obtenir des analyses paramétrées des données élaborées en choisissant l'option "historique" en fontion de :

- un type de donnée :

- le nombre de passages

- la vitesse moyenne (km/h)

- la vitesse maximum (km/h)

- une plage de date :

- une date de début (JJ/MM/AAAA)

- une date de fin (JJ/MM/AAAA)

- une plage horaire :

- heure de début (HH/MM)

- heure de fin (HH/MM)

- L'utilisateur peut également obtenir une répartition des vitesses de passage en choisissant l'option "répartition" en fonction de :

- onglet administrateur :

- le système affiche un tableau des événements relatifs au capteur sélectionné (trié par date décroissante) :

- une plage de date :

- une date de début (JJ/MM/AAAA)

- une date de fin (JJ/MM/AAAA)

- une plage horaire :

- heure de début (HH/MM)

- heure de fin (HH/MM)

- la date (Heure / Minute / Jour / Mois / Année)

- l’état (connecté, déconnecté)

- L’utilisateur peut se déconnecter

Interaction du technicien avec le capteur

- Le technicien branche le capteur au réseau internet du client

- Le technicien démarre le capteur

Interaction du technicien avec l’interface d’administration du capteur

- Le technicien ouvre la page d’administration du capteur

- Le technicien remplit un formulaire :

- L’identifiant du capteur

- Coordonnées GPS du capteur (longitude latitude, altitude (décimales))

Appendicies

Read first:

Cohorte

cohorte.github.io

Microwave Motion Sensor

Making the electronics for $7 USD doppler motion sensor

Raspberry Frequency measurment

@@ Line 53: / Line 53: @@
 * Timestamp : date, hour, minute and second when the measure is done.
-=   Description du projet=
+=   Description of the project=
+== Product perspective ==
-==   Perspective du produit==
+: The product is meant to be a presence detector whose measurements are saved to interrogate them in the user interface. We could imagine many use like domestic surveillance (a detector with a bell), or also a road traffic detector.
-:Le produit a pour but d’être un détecteur de présence dont les mesures sont sauvegardées dans le but d’une interrogation par une interface utilisateur. On peut alors imaginer de nombreuses utilisations comme de la surveillance domestique (radar lié avec une alarme), ou tout simplement un appareil de mesure de trafic. Les données pouvant être triées et analysées (moyennes, histogramme), il y a une possibilité d’étude poussée de tronçon routier.
+: In a fuller version of the product, we should integrate an authentication system that allows groups of users with different access permissions.
-:Dans une version plus aboutie du produit, on pourrait introduire un système d’authentification. Cela permettrait d’implémenter des groupes d’utilisateurs avec des permissions d’accès différentes selon les groupes.
+== Product functions ==
-==   Fonctionnalités==
+: The sensor is able to measure speed and distance. Therefore, the aim is to detect the speed of objects in front of the sensor (pedestrians, cyclists, cars, …) and date this detection. The web interface gets the data from the server and displays it with the possibility to restrict to a certain time of day, or a date range, or to make graphs.
-: Le capteur permet d’avoir une mesure de proximité et de vitesse. Le but est donc de mesurer la vitesse des objets passant devant le capteur (piétons, cyclistes, voiture, …) et de dater cette mesure. Les données sont stockées sur un serveur qui va permettre l’utilisation d’une interface graphique. Cette interface utilisateur affiche l’historique des mesures, avec diverses actions comme la sélection d’une plage de dates pour un affichage plus ciblé, ou encore la présentation des données sous la forme de graphiques pour permettre une analyse plus pointue du trafic.
-==   Caractéristiques utilisateur==
+== Caractéristiques utilisateur ==
-==   Contraintes générales==
+== Contraintes générales ==
-: Les contraintes de ce projet sont l’utilisation de Cohorte et du Raspberry Pi comme support pour le capteur.
+: The constraints of the project are the use of Cohorte and the Raspberry Pi with the sensor.
-:Il n’y a pas de contraintes pour le langage de programmation, car grâce à Cohorte, les différents composants peuvent être développés dans différents langage : Python ou Java pour le Raspberry, Java et SQLite pour le stockage sur le serveur, et HTML/CSS/Javascript pour l’interface web.
+: There is no constraint about the programming language, because thanks to Cohorte, the different components can be developed in different languages : Python or Java for the Raspberry, Java and SQLite for the server, and HTML/CSS/Javascript for the web interface.
-==   Assumptions and dependencies==
 =   Specific requirements, covering functional, non-functional and interface requirements=

Difference between revisions of "SRS - Tachymètre"