sm – BTS CIEL-IR à l'Espace Scolaire Condorcet

27 juin 202227 juin 2022

Ruche connectée – réalisation

Le projet a été scindé en deux sous-projets : acquisition et publication

Sous-projet acquisition

La première équipe a réalisé les logiciels nécessaires au fonctionnement des modules de mesure et du concentrateur.

Elle a pu s’appuyer sur la plateforme Innovaltech pour la conception et la réalisation des boîtiers.

Les ESP32 de chaque module de mesure ont été programmés en utilisant l’EDI Arduino-ESP. Le programme interroge chaque capteur, puis transmet par liaison Wifi une trame de données en s’appuyant sur le protocole UDP. Le format des trames retenu par l’équipe permet d’indiquer la ruche à l’origine de la ruche, le capteur concerné et la grandeur mesurée.

Développement et test du module de pesée

Coté concentrateur, le système Raspberry Pi a été configuré pour offrir un point d’accès Wifi où se connectent les modules de mesure.

Le système Raspberry Pi avec la carte SIM7600E permettant la connexion au réseau 4G

Ensuite, le travail de développement a consisté à réaliser le logiciel offrant les caractéristiques voulues :

serveur UDP permettant la réception des trames
traitement des trames et détection des conditions d’alerte
échange de commandes AT avec la carte SIM7600 pour envoyer des SMS et publier des messages MQTT.

Exemple de commandes AT pour l’envoi d’un SMS avec le message » Test «

Sous-projet publication

L’équipe de développeurs a élaboré le site, qui comprend :

Le carnet du rucher

La publication des mesures sous forme de graphiques

Derrière la face visible, la base de données a été structurée de façon à collecter les mesures et autres informations nécessaires au site.

27 juin 202227 juin 2022

Ruche connectée – architecture

L'architecture comprend des modules de mesure, un concentrateur et un VPS. — Architecture

Pour effectuer les mesures, deux modules constitués d’une batterie, de capteurs et d’un SoC ESP32 sont placés dans la ruche :

Un module placé sous la ruche fournit le poids et la tension de la batterie du module.
Un module placé dans la ruche mesure la température et l’humidité intérieures, la température entre les cadres, et la tension de la batterie du module.

Placé à proximité du rucher, un concentrateur se connecte au réseau 4G au moyen d’une carte SIM-7600E, pilotée par un SoC Raspberry Pi. Il permet de :

Lancer des alertes par SMS
Transmettre via l’internet les mesures à la messagerie MQTT

Maillon final, un serveur privé virtuel hébergé dans un datacenter fait fonctionner le site Web, ce qui requiert en interne :

de collecter les mesures, au moyen d’une messagerie MQTT.
de stocker les informations. C’est le rôle du système de gestion de base de données (SGBD).
de produire les pages web selon les demandes des utilisateurs, ce que réalise l’application PHP exécutée par le serveur Web.

Le SoC ESP32, le SoC Raspberry Pi et le VPS implémentent les composants logiciels.

Lire la suite : La réalisation

27 juin 202227 juin 2022

Ruche connectée – objectifs

Le travail de l’apiculteur consiste à procurer aux abeilles un abri, des soins et un environnement favorable. L’outil numérique est utile pour :

Avoir un suivi numérique du carnet du rucher, où l’apiculteur inscrit les événements marquant la vie de la ruche.

Suivre la santé de la colonie : le poids de la ruche fourni de précieuses indications. L’augmentation graduelle du poids donne une indication sur la quantité de miel produit, tandis que les fluctuations journalières permettent de suivre les aller et venues, voire le départ d’un nouvel essaim (essaimage).

Être alerté d’incidents marquants : un apiculteur expérimenté sait reconnaître au bruit de la ruche qu’un essaimage est en préparation, ou que la colonie est en train de lutter contre une attaque de frelons asiatiques. Un objectif à atteindre est de permettre à l’apiculteur d’écouter la ruche, et d’utiliser un réseau neuronal pour détecter les incidents principaux.

Le rucher de l’Espace Scolaire Condorcet a aussi une visée pédagogique. Pour apporter des informations supplémentaires, d’autres grandeurs sont collectées :

humidité dans la ruche,
température dans l’essaim (mesure entre les cadres) et dans la ruche,
données météorologiques locales.

Les certaines informations seront accessibles au public, par un site internet ou par une plateforme de données ouvertes, tandis que l’accès au carnet numérique du rucher devra être restreint aux utilisateurs autorisés.

Lire la suite : L’architecture du projet

27 juin 202227 juin 2022

Ruche connectée

Depuis 2019, le Lycée accueille deux ruches (lire l’article Des abeilles à Condorcet).

Début 2021, le projet Ruche connecté a été porté par la structure Innovaltech, avec pour but de suivre la santé de la colonie d’abeille.

Après une approche en 1ère année en cours de Physique Appliquée, le projet Ruche est développé par 2 équipes d’étudiants de 2ème année :

équipe A : acquisition et transmission des mesures
équipe B : application web pour la gestion du rucher et l’analyse des données

Visitez le site de la ruche : http://ruche.tsir.ovh

En savoir plus :

7 décembre 202127 juin 2022

Billard connecté

Le projet Billard connecté a été mené en 2019, dans le cadre des Innosprints, en partenariat avec l’Académie de Billard de St Quentin.

Le billard connecté permet d’assister l’apprenant pour apprendre de nouveaux coups, en le guidant dans le positionnement les billes.

Les étudiants ont développé un système qui associe une caméra et un nano-ordinateur. Pour détecter les billes, ils ont mis en œuvre les fonctionnalités de reconnaissance de forme de la bibliothèque OpenCV.

Toutes ces fonctionnalités ont été intégrées à un logiciel, pour permettre d’enregistrer différents coups, de les trier par niveaux de difficultés, et d’associer une démonstration vidéo du geste d’un expert.

7 décembre 202127 juin 2022

Visionneuse MJPEG

Cette activité de programmation est menée en seconde année. Le but est d’afficher le flux internet de Webcams compatibles MJPEG.

L’étude du format MJPEG permet de comprendre comment le flux vidéo est transmis par la Webcam : Les images sont compressées au format JPEG puis transmise l’une après l’autre.

L’algorithme mis en place est relativement simple :

on reçoit en continu le flux d’octets venant de la webcam
on repère une image en recherchant les octets « magiques »
dès qu’une image JPEG est détectée, elle est affiché

Exemple de code C++ utilisé :

 void MainWindow::TraiteJpeg(void) {
    QByteArray ImageBrute;
    QPixmap ImageBitmap;
    tampon->RetirerJpeg(&ImageBrute);
    if (ImageBitmap.loadFromData(ImageBrute)) {
        ui->label->setPixmap(ImageBitmap);
        qDebug("AFFICHAGE");
    }
    else{
        qDebug("ERREUR FORMAT IMAGE");
    }
}

7 décembre 202127 juin 2022

Téléopérateur

Le projet Téléopérateur a été mené en 2021. Il vise à contrôler un robot humanoïde de plusieurs manières :

Un joystick pilote le déplacement : marche avant, virage, arrêt
Une caméra capture la position des bras d’une personne, et le robot imite ses mouvements

A travers ce projet, les étudiants se sont formés à la robotique, à travers des outils comme :

ROS (Robot Operating System), un système dédié à la programmation robotique
Gazebo, un simulateur permettant de faire évoluer le robot dans un environnement 3D.
MoveIt, un logiciel utilisé ici pour la planification de mouvement
OpenPose, un logiciel utilisant une intelligence artificielle pour analyser les personnes vues par une caméra

6 décembre 202127 juin 2022

Supervision de bâtiment

Pour prendre en main les éléments de base de l’internet des objets, on étudie le système de supervision installé dans une des salles de classe.

Ce système fonctionne en continu, notamment pour afficher l’heure et la température, mais aussi collecter d’autres mesures d’ambiance.

Réaliser ce système permet de mettre en œuvre des composants matériels et logiciels, par exemple :

Solution de virtualisation de serveur Proxmox

Serveur NodeRed – Programmation par blocs

Grafana – solution de visualisation de données

Cette réalisation permet aussi de voir une utilisation concrète des notions étudiées en cours, comme :

les VLANs
le routage IP
la création d’une base de donnée en SQL

Plusieurs extensions peuvent être envisagées :

ajouter un capteur de CO2 et alerter de la nécessité d’aérer la salle
programmer un report de sonnerie pour la fin des cours
…

Peut-être pourrez-vous y participer ?

2 décembre 202127 juin 2022

Station de poursuite de satellite

La section de BTS SN-IR dispose d’une station de poursuite de satellite au sein de l’Espace scolaire Condorcet.

Cette station va permettre de suivre un Cubsat et récupérer des données de mesures via un émetteur-récepteur radio pour être sauvegardées sur un serveur local de données.

Cette station sera mise à la disposition des étudiants chercheurs de l’INSSET dans le cadre de leurs projets.

Les étudiants de BTS SN-IR pourront de même utiliser cette station pour l’écoute de certains satellites.

2 décembre 202127 juin 2022

Piloter un gobo

Un gobo est un projecteur de spectacle.

Après avoir appris à réaliser des interfaces graphiques simples, vous développez une interface plus élaborée pour piloter le gobo : déplacer le spot, choisir la couleur, le motif…

C’est l’occasion de continuer l’apprentissage du C++, mais aussi de se simplifier la tâche avec des outils de conception rapide, comme Qt Designer.