SmartCampus2014/CDC

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La page complète du projet se trouve ici.
La fiche de suivie est consultable sur cette page.

L’équipe

Le projet a débuté le 28 janvier 2014 et va durer environ 2 mois. L’équipe est formée de 5 membres de RICM5, trois de l’option Communication Multimédia et deux de l’option Systèmes et Réseaux. Le chef de projet est Nicolas Husson. Durant ce projet innovant, nous utilisons la méthodologie Agile et le Scrum Master est Thomas Nunes. La durée d’un sprint a été déterminée à une semaine et nous avons également décidé de mettre en place des « Poker Planning ».

Notre projet

Exemple de Smart City

Depuis quelques années les Smart Cities, ou villes intelligentes, se développent petit à petit dans différents endroits du monde (Masdar à Abou Dabi, Lyon, Amsterdam, Dubaï, Édimbourg, etc.) et la ville de Lyon est le leader français dans ce secteur. En effet, elle prévoit de réaliser différents systèmes :

  • Linky, pour mettre en place des compteurs électriques intelligents qui permettent de facturer les clients sur leurs consommations réelles, mais également de réaliser des interventions à distances et dans des délais beaucoup plus courts ;
  • Hikari, pour réaliser des bâtiments à énergie positive en utilisant des panneaux photovoltaïques et de l’intelligence artificielle, afin d’optimiser l’utilisation de l’énergie au quotidien ;
  • Sunmoov, pour partager des voitures électriques qui utiliseraient l’énergie des bâtiments Hikari pour se recharger ;
  • Community Management System, pour faciliter la réduction des consommations, visualiser en temps réel la consommation énergétique d’un quartier et optimiser l’utilisation des énergies renouvelables ;
  • Optimod’Lyon, pour rassembler les informations sur les différents modes de transports et aider l’utilisateur à optimiser ses déplacements ;
  • Covoiturage-Grand Lyon, une application pour smartphone permettant de faciliter la mise en relation des potentiels covoitureurs dans Lyon ;
  • Utilisation de la technologie NFC (la technologie sans contact), pour payer l’horodateur avec son smartphone et obtenir des informations touristiques sur les différents musées visités ;
  • Grand Lyon Smart Data, pour partager des données sur internet au publics, de façon libre ;
  • Grizzly, pour visualiser les données de différents capteurs placés sur la route, permettant d’exploiter les données pour le traitement hivernal de la voirie.

Objectifs et fonctionnalités

Un campus universitaire est un quartier de villes dont les usagers sont surtout des étudiants. SmartCampus est l’application des services des villes intelligentes (Smart Cities) à un campus universitaire (celui de Grenoble). L’idée du projet SmartCampus est :

  • d’une part, réaliser une application de réalité augmentée pour les usagers du campus ;
  • d’autre part, de monter une maquette de 9 a 12 m² représentant en temps réel l’activité sur le campus.


Tâches principales du projet :

  • Construction de la maquette (plan, découpe, montage, etc.)
  • Shields Arduino (capteurs, activateurs, etc.)


  • Application mobile client de réalité augmentée pour obtenir des infos sur les bâtiments
  • Application/site web administrateur pour la gestion des openHAB
  • Communication MQTT


  • Fonctionnalités de base :
    • RU : open data, crowdsourcing
    • co-voiturage
    • projet RICM5 casiers NFC
    • projet RICM4 Smart Citizen
    • projet RICM4 COQP


  • Modules complémentaires envisageables :
    • sécurité JAAS
    • accessibilité pour les handicapés
    • lampadaire/poubelle
    • tramway
    • parking


Diagramme de Gantt prévisionnel

Utilisateurs cibles

Les principaux utilisateurs de notre application sont les étudiants et les employés présents sur le campus.
Nous avons effectué un sondage auprès des potentiels utilisateurs de Smart Campus pour reccueillir leur avis et impressions. Ainsi, nous avons vu que 87% des sondés possèdent un smartphone et 72% un ordinateur portable lorsqu'ils sont sur le campus. De plus, les fonctionnalités qui les intéresseraient le plus sont les menus des RU, les événements sur le campus (conférences, concerts, etc.) ou encore les horaires des bâtiments. Une grande majorité des sondés seraient intéressés par des informations communautaires, et à les partager eux-même, principalement en utilisant un simple message texte ou un choix parmi des possibilités pré-saisie. Au contraire, peu d'entre eux seraient prêts à partager une photo ou leurs coordonnées GPS.
Parmi les propositions libres des sondés, certaines s'avèrent intéressantes. Par exemple, pouvoir trouver le bureau d'un enseignant quand on ne connait juste son nom, ou savoir si un RU est en grève (via le crowdsourcing).

Exemples de réponses au sondage

Spécifications techniques

Architecture générale du projet

L’ensemble de la communication entre les machines s’effectuera avec le protocole de communication MQTT. Un serveur central concentre l’ensemble des données et les redistribue à travers les différentes interfaces.

Architecture globale de SmartCampus (M : extrémité d'une communication MQTT)

Différentes interfaces

Application client

L’application client est une application mobile que le client pourra utiliser pour faire des actions sur le système :

  • Obtenir des informations sur un bâtiment ;
  • Partager des informations sur un évènement grâce au crowdsourcing (ex : Les trams direction Condillac sont bondés).

Cette application utilisera pour certaines actions, comme l’obtention des informations d’un bâtiment, de la Réalité Augmentée. Le client devra ainsi viser un bâtiment avec son appareil, et les informations apparaitront au dessus de l’image.

Application administrateur

L’application administrateur est une application web permettant à un administrateur d’effectuer des actions sur son bâtiment via le système :

  • Obtenir des informations collectées avec le système (via le crowdsourcing) ;
  • Un item defectueux signalé par un utilisateur ;
  • Un avis donné par un utilisateur ;
  • Obtenir des informations collectées avec les capteurs de son bâtiment ;
  • Faire des actions sur les actionneurs de son bâtiment.

Cette application aura donc une partie qui utilisera OpenHab et une autre qui utilisera les données du système. Elle pourra être utilisée aussi bien sur desktop que sur mobile.

Maquette de prototypage

Présentation

Une partie du projet consiste à réaliser une maquette de 9 à 12 m². La maquette représentera le campus de Grenoble avec une quinzaine de bâtiments différents présentant des intéractions différentes. Les différents types de bâtiments présents seront :

  • Résidences universitaires ;
  • Restaurants universitaires ;
  • Universités ;
  • Parkings ;
  • Transports en commun.

SmartBuilding

L’ensemble des bâtiments contient des capteurs (pollution, température, présence d’étudiants, etc.), ainsi que des actionneurs (lampes, chauffage, stores automatique, etc.). Chaque bâtiment sera géré par une carte Arduino Galileo qui regroupera l’ensemble de ces capteurs. Un logiciel de domotique sera deployé pour chaque bâtiment, permettant à chaque administrateur de contrôler son établissement.

Connexions avec l’application SmartCampus

L’utilisation du GPS et de la boussole étant impossible à l’échelle d’une maquette, des QRcodes seront alors disposés sur chaque bâtiment pour que l’application de réalité augmentée puisse identifier les bâtiments.

Requis non-fonctionnels

Sécurité et confidentialité des données

L’application récupérera des informations de la part des utilisateurs. Il faudra donc veiller à ce que les informations récupérées soient sécurisées et anonymisées.

Accessibilité

L’application étant utilisée en priorité par des étudiants d’un campus, il est intéressant d’avoir une application multilingue. En effet, les étudiants étrangers étant nombreux sur les campus, il faut que l’application leur soit accessible.

Robustesse

Les utilisateurs pourront mettre à jour/saisir/ajouter des données stockées dans l’application. Il faudra donc gérer les cas d’erreur qui pourront être insérées par l’utilisateur.

Performance

L’application devra être en temps réel souple. L’utilisation de la réalité augmentée fait que l’information à afficher devra être rendue rapidement pour que l’application soit utilisée.

Ergonomie

L’application proposera de nombreuses fonctionnalités différentes en fonction de l’utilisation (et de l’utilisateur). Il faudra donc veiller à ce que celle ci soit le plus ergonomique possible, pour permettre à l’utilisateur de comprendre et d’éxécuter facilement les actions qui lui sont disponibles.

Génie Logiciel

Diagramme de contexte

Diagramme de contexte de notre projet Smart Campus

Use cases

Diagramme logique

Vue logique de notre projet Smart Campus

Diagramme physique

Vue physique de notre projet Smart Campus

Diagrammes dynamiques

Vue dynamique dans le cas où un utilisateur souhaite obtenir les informations relatives au RU
Vue dynamique dans le cas où un robot parse les menus du RU
Vue dynamique dans le cas où un administrateur souhaite éteindre un bâtiment