Difference between revisions of "Secours Montagne avec LoRa"

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Il faut savoir que plus de 15000 demandes de secours en montagne sont recensées en France, chaque année. C'est plus d'une quarantaine chaque jour en moyenne ! Si certaines situations sont sans grande gravité, d'autres relèvent parfois de l'urgence absolue. La recherche d'une personne victime d'une avalanche et ensevelie sous la neige en est une, quand on sait qu'au-delà de 35 minutes, les chances de survie tombent à seulement 34%.
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Plus de 15000 demandes de secours en montagne sont recensées en France, chaque année. C'est plus d'une quarantaine chaque jour en moyenne ! Si certaines situations sont sans grande gravité, d'autres relèvent parfois de l'urgence absolue. La recherche d'une personne victime d'une avalanche et ensevelie sous la neige en est une, quand on sait qu'au-delà de 35 minutes, les chances de survie tombent à seulement 34%.
   
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Il existe donc un besoin de moderniser les technologies utilisées lors de la recherche de victimes d'avalanches. Le but de ce projet est d'étudier la possibilité d'utiliser la technologie de communication sans-fil LoRa, alliée au GPS et au Bluetooth, pour retrouver plus facilement et rapidement une personne ensevelie sous la neige. Il nous faudra également en proposer un prototype, utilisable pour les victimes d'avalanches, les services de secours, mais également de tierces personnes.
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Il existe donc un besoin pour des outils efficaces de détection des victimes d'avalanches (DVA). Les technologies actuelles du marché utilisent un radio-système très basses fréquences et ont une portée d'une trentaine de mètres. Améliorer ces technologies DVA et profiter de l'essor de la micro-électronique personnelle est peut être possible pour la recherche de victimes d'avalanches comme pour le secours au global.
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Le but de ce projet est d'étudier les améliorations possibles avec l'utilisation de la technologie de communication sans-fil LoRa. Alliée au GPS et au Bluetooth dans un téléphone, cette technologie peut-elle permettre de retrouver plus facilement et plus rapidement une personne accidentée, ensevelie sous la neige.
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Après une étude des possibilités et une caractérisation pour valider les propositions, un prototype devra être réalisé afin de réaliser des tests sur le terrain et démontrer que le prototype est utilisable par les victimes d'avalanches et les tierces personnes présentes ainsi que les services de secours.
   
 
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Ce projet comporte 2 objectifs bien définis.
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Ce projet comporte plusieurs objectifs à réaliser ce qui demande un coordination du groupe et une bonne gestion du projet.
   
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- Etudier le comportement de LoRa au travers de la neige à partir des mesures réalisées 2019-2020 afin de valider l'utilisation de cette technologie dans le contexte d'une avalanche.
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Le premier consiste à étudier le comportement des ondes LoRa dans la neige, afin de vérifier qu'utiliser cette technologie dans le contexte d'une avalanche est un bon choix. Pour se faire, il sera nécessaire de définir un protocole expérimental, et d'effectuer rigoureusement des mesures en montagne, en faisant varier différents paramètres, pour comprendre comment évolue la qualité des transmissions dans ces situations inhabituelles.
  
   
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Le second volet de ce projet est bien sûr le développement du système en lui-même. Il y aura une partie hardware (carte LoRa, capteur...), et une partie software (application pour smartphone).
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- Développement du système prototype en lui-même et son évaluation, notamment vis à vis de sa consommation énergétique pour dimensionner le besoin en batterie. Le système aura une partie matérielle à réaliser (téléphone, carte LoRa en émission, carte LoRa en réception, antennes) et une partie logicielle avec ses diverses interfaces dans une application pour smartphone.
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- Placement sur une carte des points GPS successifs sera nécessaire dans l'interface de guidage.
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- Réaliser la possibilité de transmettre la position GPS via LoRa jusqu'au moment le plus proche de l'accident, ou l'instant ou l'immobilité est confirmée.
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- Une fois le point GPS et le passage en mode sauvetage confirmé, le système basculera en mode recherche de proximité pour lequel une stratégie d'émission de balises sera déterminée afin de maximiser la rapidité de découverte, la précision, et la durée de vie du système. On peut imaginer de remplir la balise avec des informations sur les paramètres vitaux de la victime (température, rythme cardiaque et respiratoire, saturation).
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- Etude des radio localisations LoRa. Sa forme classique RSSI déjà proposée en 2020 servira à mettre en place une expérience de référence. L'étude portera ensuite sur le technique TDOA susceptible d'apporter plus de précision, surtout en milieu ouvert avec de multiples récepteurs (groupe de sauveteurs) ou un récepteur en mouvement (un sauveteur se déplaçant sur plusieurs points). Il faudra alors prévoir une communication entre les récepteurs (WiFi, Bluetooth) pour réaliser les transferts TDOA.
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- Expérience de validation du prototype dans un script réaliste. Les parties non-fonctionnelles devront être simulées.
   
 
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==2021==
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* BADAT Leya : Cheffe de projet, preuve de concept, Arduino
  
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* Alexandra Chaton
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* CUAU Victor : Preuve de concept, Arduino
  
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* Romain Pasdeloup
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* MASSON Jéremy : Application Android
  
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* Thomas Frion (chef de projet)
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* WYKLAND Damin : Scrum Master, Arduino
  
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* ZARCOS Paul : Application Android
  
   
 
=Liens=
  
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==Version 2020==
 
* [[PROJET-INFO5 1920 Secours Montagne avec LoRa | Fiche de suivi]]
  
* [[PROJET-INFO5 1920 Secours Montagne avec LoRa | Fiche de suivi]]
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* [https://air.imag.fr/images/5/5b/SecoursMontagneLoRa1920_RapportTomePrincipal.pdf Rapport - Tome principal]
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* [https://air.imag.fr/images/a/aa/SecoursMontagneLoRa1920_RapportAnnexes.pdf Rapport - Annexes]
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* [https://air.imag.fr/images/2/29/SecoursMontagneLoRa1920_RapportMPI.pdf Rapport MPI]
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* [https://air.imag.fr/images/4/4f/SecoursMontagneLoRa_Soutenance_mi-parcours.pdf Présentation intermédiaire]
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* [https://air.imag.fr/images/8/8f/SecoursMontagneLoRa1920_SoutenanceFinale.pdf Présentation finale]
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* [https://drive.google.com/open?id=1cMHI9q-MkXd_WOeKalJQSLAXFzovm0IV Présentation finale screencast]
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* [https://air.imag.fr/images/2/23/SecoursMontagneLoRa1920_Demo.pdf Démonstration]
 
* [https://gitlab.com/info5_2020_secoursenmontagne GitLab]
  
* [https://gitlab.com/info5_2020_secoursenmontagne GitLab]
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==Version 2021==
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* [[PROJET-INFO5 2021 Secours Montagne avec LoRa | Fiche de suivi]]
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* [https://gitlab.com/info5-lora-avalanche GitLab 2021]

Latest revision as of 18:28, 28 January 2021

Introduction

Plus de 15000 demandes de secours en montagne sont recensées en France, chaque année. C'est plus d'une quarantaine chaque jour en moyenne ! Si certaines situations sont sans grande gravité, d'autres relèvent parfois de l'urgence absolue. La recherche d'une personne victime d'une avalanche et ensevelie sous la neige en est une, quand on sait qu'au-delà de 35 minutes, les chances de survie tombent à seulement 34%.

Il existe donc un besoin pour des outils efficaces de détection des victimes d'avalanches (DVA). Les technologies actuelles du marché utilisent un radio-système très basses fréquences et ont une portée d'une trentaine de mètres. Améliorer ces technologies DVA et profiter de l'essor de la micro-électronique personnelle est peut être possible pour la recherche de victimes d'avalanches comme pour le secours au global.

Le but de ce projet est d'étudier les améliorations possibles avec l'utilisation de la technologie de communication sans-fil LoRa. Alliée au GPS et au Bluetooth dans un téléphone, cette technologie peut-elle permettre de retrouver plus facilement et plus rapidement une personne accidentée, ensevelie sous la neige.

Après une étude des possibilités et une caractérisation pour valider les propositions, un prototype devra être réalisé afin de réaliser des tests sur le terrain et démontrer que le prototype est utilisable par les victimes d'avalanches et les tierces personnes présentes ainsi que les services de secours.

Feuille de route

Ce projet comporte plusieurs objectifs à réaliser ce qui demande un coordination du groupe et une bonne gestion du projet.

- Etudier le comportement de LoRa au travers de la neige à partir des mesures réalisées 2019-2020 afin de valider l'utilisation de cette technologie dans le contexte d'une avalanche.

- Développement du système prototype en lui-même et son évaluation, notamment vis à vis de sa consommation énergétique pour dimensionner le besoin en batterie. Le système aura une partie matérielle à réaliser (téléphone, carte LoRa en émission, carte LoRa en réception, antennes) et une partie logicielle avec ses diverses interfaces dans une application pour smartphone.

- Placement sur une carte des points GPS successifs sera nécessaire dans l'interface de guidage.

- Réaliser la possibilité de transmettre la position GPS via LoRa jusqu'au moment le plus proche de l'accident, ou l'instant ou l'immobilité est confirmée.

- Une fois le point GPS et le passage en mode sauvetage confirmé, le système basculera en mode recherche de proximité pour lequel une stratégie d'émission de balises sera déterminée afin de maximiser la rapidité de découverte, la précision, et la durée de vie du système. On peut imaginer de remplir la balise avec des informations sur les paramètres vitaux de la victime (température, rythme cardiaque et respiratoire, saturation).

- Etude des radio localisations LoRa. Sa forme classique RSSI déjà proposée en 2020 servira à mettre en place une expérience de référence. L'étude portera ensuite sur le technique TDOA susceptible d'apporter plus de précision, surtout en milieu ouvert avec de multiples récepteurs (groupe de sauveteurs) ou un récepteur en mouvement (un sauveteur se déplaçant sur plusieurs points). Il faudra alors prévoir une communication entre les récepteurs (WiFi, Bluetooth) pour réaliser les transferts TDOA.

- Expérience de validation du prototype dans un script réaliste. Les parties non-fonctionnelles devront être simulées.

L'équipe

2021

  • Alexandra Chaton
  • Romain Pasdeloup
  • Thomas Frion (chef de projet)

Liens

Version 2020

Version 2021

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