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Travail de Mémoire
Année Académique
2019 - 2020
Directeur CT. AMANI HAGUMA Joseph
Par CHERUBIN NDAKALA Guillaume
REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO
ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE
E.S.U
REALISATION D'UN SYSTEME DOMOTIQUE COMMANDE PAR VOIX
HUMAINE VIA WIFI
« Cas d'une maison d'Habitation dans la ville
de Goma »
Mémoire présenté et défendu pour
l'obtention de Diplôme de Licenceen Réseau et
Télécommunication
E-mail: isiggoma@isisg.ac.cd
w
INSTITUT SUPERIEUR D'INFORMATIQUE ET DE GESTION
BP : 841 GOMA
http://www.isig.ac.cd
adresse@email.zz
ISIG - GOMA
Encadreur: Ass KONZI MBELEKU Jean de Dieu
SOMMAIRE
EPIGRAPHE
ii
DEDICACE
iii
REMERCIEMENTS
iv
SIGLES ET ABREVIATIONS
v
LISTE DES TABLEAUX
vi
LISTE DES FIGURES
vii
RESUME + MOTS CLES
viii
ABSTRACT + KEY WORDS
ix
INTRODUCTION
1
1. Contexte et concepts
1
2. Problématique
1
3. Hypothèse
2
4. Objectifs
3
5. Choix et Intérêt du sujet
3
6. Méthodes et techniques
3
7. Délimitation du sujet
5
8. Subdivision du travail
5
CHAPITRE I: ÉTAT DES LIEUX ET ANALYSE
6
Introduction
6
Section 1 : Présentation du cadre de
travail et des concepts clés
6
Section 2 : Analyse de l'existant et
identification des problèmes
26
Conclusion
28
CHAPITRE 2 : REVUE DE LA LITTERATURE ET DESCRIPTION
DE L'APPROCHE
29
Introduction
29
Section 1 : Revue de la littérature
29
Section 2 : Approche méthodologique
31
Conclusion
33
CHAPITRE 3 : METHODOLOGIE ET RESULTATS AVEC
L'ANALYSE
34
Introduction
34
Section 1 : Stratégie de collecte des
données et planning prévisionnel du projet
34
Section 2 : Présentation des
résultats.
45
Conclusion
60
CHAPITRE 4 : RECOMMANDATIONS ET ANALYSE
D'IMPACTS
62
Introduction
62
Section 1 : Présentation des
recommandations
62
Section 2 : Analyse de l'impact du système
sur l'organisation
65
Conclusion
66
CONCLUSION
67
WEBOGRAPHIE
69
TABLE DE MATIERE
77
EPIGRAPHE
«
Nous ne
pouvons pas prédire où nous conduira la
Révolution Informatique. Tout ce que nous savons avec certitude,
c'est que, quand on y sera enfin, on n'aura pas assez de RAM.»
Dave
Barry
DEDICACE
A notre très chère mère
MamanZaina pour tous les efforts fournis à notre
égard,
A notre tante Léonie pour son soutien
moral ainsi que financier,
A notre très chère famille ; frères
et soeurs,
A tous les amis et camarades.
CHERUBIN NDAKALA Guillaume
REMERCIEMENTS
La réalisation de ce présent travail de
mémoire a nécessité le concours de plusieurs personnes
auxquelles notre reconnaissance revient de droit.
Sur ce, nous remercions notre Père céleste, Dieu
le tout puissant qui, en plus de nous accorder sa grâce de respirer,
pourvoit à nos besoins de chaque jour.
Qu'il nous soit permis d'adresser nos sincères
remerciements au Directeur de ce travail, leChef de Travaux AMANI
HAGUMA Josephqui a accepté de nous guider tout au long de nos
recherches en vue de la formulation de la présente oeuvre scientifique,
mais aussi à l'Assistant KONZI MBELEKU Jean de Dieu,
qui malgré les différentes occupations , ne nous a pas
abandonné durant ce travail.
Nos sincères remerciements s'adressent à notre
très chère mamanZaina qui, malgré les
difficultés de la vie ne nous a relâchés en aucun point en
fournissant les efforts pour que nous soyons ce que nous sommes aujourd'hui.
A notre tante Léonie et notre oncle
Amisi pour leur soutien à tous égards.
A nos frèresONEMA PAUL et
CHRISON NDAKALA.
A nos amis et camarade, BUYEMERE JEREMIE, EDDY
MANKUSUet SAFARI ANDREW, pour leur attachement
et encouragement sans oublier leur contribution tant morale, matérielle
que financière non seulement dans notre vie mais également dans
notre cursus éducatif et la réalisation de ce présent
travail.
Nos remerciements s'adressent également au corps
académique de l'Institut Supérieur d'Informatique et de Gestion
(ISIG/GOMA) pour leur développement dans l'éducation et
instruction de la jeunesse.
CHERUBIN NDAKALA Guillaume
SIGLES ET ABREVIATIONS
EDGE : Enhanced Data Rates for GSM Evolution
GSM : Global System for Mobile
communications
IDE : Integrated Development Environment
IOT : Internet OfThings
LED : Light-Emitting Diode
NTIC : Nouvelles Technologie
d'information et de la communication
OS: Operating system
PWM : Pulse Width Modulation
RDP : Remote Desktop Protocol
RFID: Radio frequency identification
RX : Recevoir
SH : Smart home
SI : Système d'Information
SMS : Short Message Service
TCP/IP : Transmission Control
Protocol/Internet Protocol
TX : Transmettre
UART : Universal Asynchronous Receiver
Transmitter
UML : Unified Modeling Language
UP : UnifiedProcess
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1:Avantages et inconvénients de
la domotique
214
Tableau 2:les principaux systèmes
technologiques nécessaires à l'implantation d'une solution
IOT
16
Tableau 3:Les différents
éléments de la carte de commande
20
Tableau 4:shields
25
Tableau 5:Tableau d'identification et
dénombrement des tâches
35
Tableau 6:Tableau du calcul des niveaux
36
Tableau 7: Détermination des couts du
projet
38
Tableau 8/Devis estimatif des couts
39
Tableau 9:description du cas d'utilisation
s'authentifier
48
Tableau 10:description du cas d'utilisation
Gérer l'éclairage
48
Tableau 11:description du cas d'utilisation
Gérer l'éclairage
49
Tableau 12:description du cas d'utilisation
Gérer l'éclairage
49
Tableau 13:description du cas d'utilisation
Demander l'intervention
50
Tableau 14:description du cas d'utilisation
Demander l'intervention
50
Tableau 15:Tableau des recommandations pour le
nouveau système
64
Tableau 16: Tableau des couts total pour la
réalisation et l'implantation du projet
64
Tableau 17:Tableau d'analyse de l'impact du
système sur l'organisation
66
LISTE DES FIGURES
Figure 1: Domotique et confort
I9
Figure 2: Alarmes anti-intrusion
10
Figure 3: Alarmes techniques
11
Figure 4: Domotique pour la
santé
12
Figure 5:Lampe DAL
15
Figure6: Microcontrôleur
17
Figure 7:Microcontrôleur ATMega 328 avec
ses pattes
18
Figure 8: Connectique de la carte arduino
Uno
20
Figure 9: Module Bluetooth
25
Figure 10:Module shield Arduino Wifi
26
Figure 11: Architecture interne de l'objet
d'étude
26
Figure 12:Calendrier de réalisation du
projet
40
Figure 13:Diagramme de Gantt
42
Figure 14:Diagramme de PERT
43
Figure 15:Diagramme de ressource
44
Figure
16: Diagramme de cas d'utilisation
47
Figure 17:Architecture du projet, les
matériels connectés
51
Figure
18:Vu de l'extérieur du système
53
Figure 19: Architecture électronique du
projet
54
Figure 20: interface de
démarrage
55
Figure 21: Fenêtre login
55
Figure
22: interface acceuil ou menu
56
Figure
23: Interface de la commande vocale
57
Figure 24 Commande par bouton
57
Figure 26: Interface planning
58
Figure 27: Interface appel et message
59
Figure 28: Maquette du projet
60
RESUME + MOTS CLES
Les progrès technologiques, notamment de
l'informatique, de la télécommunication et de
l'électronique ont permis le développement des systèmes de
transmission, des commandes à distance et favorisé
l'éclosion d'une offre abondante de nouveaux services pour les occupants
des logements.
Avec le développement des équipements
électriques du logement, un nombre de plus en plus grand des
systèmes électriques permettent de piloter de façon simple
et confortable l'ensemble de ces équipements notamment
l'éclairage, le climatiseur, les ouvrants, l'arrosage et le
système alarme. On appelle ces systèmes « la domotique
».
Notre projet s'intéresse à la réalisation
d'un système domotique commandé par la voix humaine et dont nous
nous sommes limités seulement à une maison d'habitation ayant
deux salons, avec six chambres. Non seulement nous voudrions appliquer une
nouvelle technologie qui serait d'amener l'utilisateur à pouvoir
communiquer avec sa maison en commandant certains de ses équipements par
voix, mais aussi chercher à répondre aux problèmes que
traverse ce dernier.
Ce projet ce découpe en deux parties faisant appel
à nos compétences en Informatique et en Electronique. La
première se focalise sur la construction d'une maquette avec les modules
utilisés (Capteur, Modules WIFI ...) et la deuxième sur la
création et l'implémentation du système et le rendre
commandable via un smartphone. Dans un premier temps, nous expliquerons la
domotique brièvement. Dans un second temps, nous préciserons
tous les modules utilisés ainsi que les logiciels nécessaires.
Enfin, nous terminerons sur la création d'une maquette de la maison
connectée et la commandée grâce à une application
mobile.
Cette étude vise à résoudre les
problèmes liés au mécanisme dans une maison d'habitation.
Cette étude sera analysée suivant la méthode UP dans un
Langage UML avant l'utilisation de présenter le résultat en
conception, ceux en quoi nous sommes formées à faire.
Mots clés : Domotique,
automatisme, logement, UML, UP, Electronique, Capteur, WIFI, Module.
ABSTRACT + KEY WORDS
Technological progress, in particular in computers,
telecommunications and electronics, have enabled the development of
transmission systems, remote controls and favored the emergence of an abundant
supply of new services for the occupants of housing.
With the development of household electrical equipment, an
increasing number of electrical systems make it possible to control all of this
equipment in a simple and comfortable way, in particular lighting, air
conditioning, windows, watering and the alarm system alarm. These systems are
called "home automation".
Our project is concerned with the realization of a home
automation system controlled by the human voice and of which we have limited
ourselves only to a dwelling house with two living rooms, with six bedrooms.
Not only would we like to apply a new technology that would enable the user to
be able to communicate with his home by controlling some of his equipment by
voice, but also seek to respond to the problems that the latter is going
through.
This project is divided into two parts using our skills in IT
and Electronics. The first focuses on building a model with the modules used
(Sensor, WIFI Modules, etc.) and the second on creating and implementing the
system and making it controllable via a smartphone. First, we will briefly
explain home automation. In a second step, we will specify all the modules used
as well as the necessary software. Finally, we will end with the creation of a
connected house model and ordered using a mobile application.
This study aims to solve the problems associated with the
mechanism in a residential house. This study will be analyzed using the UP
method in a UML language before the use of presenting the result in design,
those in which we are trained to do.
Keywords: Home automation,
automation, housing, UML, UP, Electronics, Sensor, WIFI, Module.
INTRODUCTION
1. Contexte et
concepts
L'Electronique a toujours été à la base
de l'informatique, et vu son évolution croissante, elle semble
déjà être de plus en plus remplacée par
l'électronique programmée, que nous pourrons encore appeler le
Système embarqué ou l'informatique embarquée. Son but est
de simplifier les schémas électroniques et par conséquent
réduire l'utilisation des composants électroniques.[1]Elle a
été une solution que l'homme a cherché à utiliser
pour l'amélioration de la sécurité et de confort dans
l'habitat qui apparait donc comme une tache d'une grande importance.
En effet, la domotique regroupe les technologies de
l'électronique, de l'électricité, de l'automatique, de
l'informatique et des télécommunications permettant
d'améliorer le confort, la sécurité, la
communication et la gestion d'énergie d'une maison.[2]
2.
Problématique
La problématique est définie comme un ensemble
de questions que l'on se pose pour traiter un sujet particulier.[3]
Ainsi dire, la maison est un lieu particulièrement
important pour tout un chacun, il s'agit du lieu où l'on reste,
où l'on revient .Y'a des gens (plus particulièrement les
personnes âgées) qui passent beaucoup de leur temps à
domicile, d'où l'influence considérable de l'habitation sur la
qualité de vie.Mais alors, plusieurs engins sont à prendre en
considération surtout dans la ville de Goma où la
sécurité pose toujours problème. Avec les systèmes
actuellement utilisés dans nos maisons, nous ne cessons d'enregistrer
des cas dont nous pouvons illustrer ci-après :
- Des cas de vol dans des maisons lorsque les
propriétaires sortent la journée pour des activités
quotidiennes ; ou pendant la nuit lorsque les propriétaires sont en
plein sommeil ;
- Des casde carnage qui peuvent s'observer la nuit comme la
journée.
Apart cela, il s'ajoute aussi le problème de manque de
secours hospitalier pour les malades atteints subitement la nuit tout comme le
jour.Le temps qui sera pris pour chercher du secours à côté
est tellement long et parfois cela amène les malades à trouver la
mort.
Nous devons noter aussi, des difficultés d'ouvrir et de
fermer les portes, d'allumer et d'éteindreles lampes et de manipuler
certains appareils électroniques pour les personnes plus
âgées au cas où ces derniers vivent seuls dans la
maison.
De cela, dans le souci d'apporter une solution à ces
différents problèmes, nous essayerons de répondre aux
questions ci-après :
- Quel système pourrait être implantépour
réduireles cas d'insécurité enregistrés dans des
ménages la ville de Goma?
- Quel système serait mis en place pourfaciliter un
secours de l'hôpital à un bref délai ?
- Quelle technologie mettre en place qui faciliterait les
personnes plus âgées d'ouvrir et de fermer les portes, d'allumer
et d'éteindre les lampes et ausside manipuler certains appareils
électroniques ?
3.
Hypothèse
L'hypothèse est une proposition formulée,
indépendamment de sa valeur de vérité, et à partir
de laquelle on déduit un ensemble donné des propositions.[4]
Ainsi donc, pour résoudre les différents
problèmes cités dans le point précédent, nous avons
trouvé que :
- L'implantation d'un système
d'alertepermettraitd'alerteren cas de danger, les propriétaires de la
maison mais aussi la police afin de porter secours. Mais aussi un
système qui permettrait de faire le planning pour différents
rendez-vous afin d'éviter les visités non
planifiées ;
- La mise en place d'un système qui serait
connecté à un hôpital de la place et qui permettrait de
contacter ce dernier en cas d'urgence serait une solution qui pourrait
résoudre ce problème ;
- La manipulation des objets à distancevia un smart
phone serait une technologie qui faciliterait les personnes plus
âgées d'ouvrir et de fermer les portes, d'allumer et
d'éteindre les lampes et aussi de manipuler certains appareils
électroniques.
4. Objectifs
L'objet de notre travail consiste alors à concevoir et
à réaliser un système d'une maison connectée,
contrôlable via une application mobile à distancepar Wifi,
commandée par la voix humaine. Mais aussi:
- Assurer la sécurité de la maison ;
- Permettre un dialogue entre l'homme et le
système ;
- Ouvrir et fermer la porte;
- Elaborer le planning des visites
- Permettre de contacter l'hôpital pour le secours d'un
cas d'urgence
- Commander les éclairages ;
- Commander les appareils électroniques.
5. Choix et
Intérêt du sujet
a.
Intérêt personnel
Nous avons choisi ce sujet grâce aux différents
atouts que nous avons acquis, tels que :
- Comprendre et parvenir à utiliser l'internet
d'objet(IOT) ;
- Connecter les équipements électroniques,
électriques, et mécaniques sur internet afin de les commander en
distance.
b.
Intérêt scientifique
Ce travail pourra aussi permettre aux prochains chercheurs
d'avoir un meilleur aperçu dans le domaine d'internet d'objet, surtout
dans la partie domotique et qui constituera un document de
référence pour tout le monde qui voudra approfondir dans ce
domaine.
6. Méthodes et
techniques
6.1.
Méthodes
Nous avons utilisé trois méthodes qui nous ont
permis àcadrer notre travail dans le domaine de la domotique, entre
autres :
a. La méthode UP « Processus
Unifié »
Le processus unifié est un processus de
développement logiciel construit sur UML(UnifiedModelingLanguage). Il
est itératif, centré sur l'architecture, piloté par des
cas d'utilisation et orienté vers la diminution des risques. Il regroupe
les activités à mener pour transformer les besoins d'un
utilisateur en système logiciel.[5]Elle nous a permis d'analyser et
concevoir un nouveau système.
b. Méthode PERT « Program
Evaluation and Review Technique »
La méthode PERT est une technique permettant
de gérer l'ordonnancement dans un projet. La méthode PERT
consiste à représenter sous forme de graphe, un réseau de
tâches dont l'enchaînement permet d'aboutir à l'atteinte des
objectifs d'un projet. [6]
Cette méthode nous a beaucoup servi dans
l'élaboration du diagramme de Pert, dans le découpage
précis du projet en tâches, l'estimation du cout pour chaque
tache et l'estimation du la durée de chaque tâche.
c. Méthode GANTT
Le diagramme de Gantt est un outil
utilisé (souvent en complément d'un réseau PERT) en
ordonnancement et en gestion de projet et permettant de visualiser dans le
temps les diverses tâches composant un projet.'[7]Cette méthode
nous a permis à partir du diagramme de PERT d'établir un
calendrier et un graphique pour le suivi de l'évolution du projet.
6.2.
Technique
Une technique est un procédé, un moyen
utilisé pour obtenir un résultat fixé.
De cela, pour atteindre notre objectif, nous avons fait
recours aux techniques suivantes :
- La technique documentaire : Elle nous a
permis d'approfondir nos recherches en fréquentant les
bibliothèques pour la lecture des livres, travaux de fin de cycle,
mémoires afin de nous inspirer des expériences des travaux
précédents ;
- La technique d'observation : Elle nous a
permis de constater les faits tel qu'ils se déroulent, d'acquérir
une connaissance claire et précise, concentrée sur notre objet
d'étude.
- Techniques d'interview ou entretien
libre : Elle nous a permis à interroger certains
propriétaires de ménages sur le mode de vie dans plusieurs
domaines.
7. Délimitation
du sujet
a) Délimitation Temporelle
Notre travail sera réalisé au cours de
l'année 2019-2020 ; notre système sera utilisable
jusqu'à ce qu'un autre système plus perfectionné que lui
soit mis à jour pour le remplacer.
b) Délimitation spéciale
Notre travail est limité dans une maison
d'habitationdans la ville de Goma.
8. Subdivision du
travail
Hormis l'introduction et la conclusion, le Présent
travail comporte quatre chapitres, ayant chacun des sous points.
- Le premier chapitre, dans lequel nous allons
présenter et définir les thèmes et concepts
utilisés dans ce travail ;
- Le deuxième chapitre présente la revue de la
littérature et la description de l'approche.
- Le troisième chapitre présente la
stratégie de collecte des données et planning prévisionnel
du projet. Et la présentation des résultats obtenus.
- Le quatrième chapitre présente
présentation des recommandations et l'analyse de l'impact du
système sur l'organisation.
CHAPITRE I: ÉTAT DES LIEUX
ET ANALYSE
Introduction
Ce chapitre est composé de deux sections dont la
première présente le cadre de notre travail, ainsi que les
concepts clés qui seront employés durant son déroulement.
Par la suite, la deuxième section est concentrée sur l'analyse du
système existant et l'identification de problème.
Dans la première section nous allons définir
tous les concepts nécessaires qui seront utilisés tout au long
de ce présent travail afin de nous amener à comprendre les
éléments de base qui sont même les clés de de notre
travail et pour aussi nous amener à bien comprendre le sujet.En
deuxième position, nous allons passer à l'analyse du
système existant pour comprendre l'enchainement logique de toutes les
opérations et la manière dont elles sont effectuées envie
d'en soutirer les raisons qui nous pousseront à implanter un nouveau
système qui va lui remplacer, aussi en présentant le critique de
l'ancien système et y tirer certains problèmes que
présente ce système afin de parvenir à apporter une
solution adéquate à notre milieu d'étude.
Section
1 : Présentation du cadre de travail et des concepts
clés
I.1.
Définition du thème
I. 1.1. La domotique
Le mot domotique vient de domus qui signifie «domicile
» et du suffixe -tique qui fait référence à la
technique. la domotique est l'ensemble des techniques de l'électronique,
de physique du bâtiment, d'automatisme, de l'informatique et des
télécommunications utilisées dans le bâtiment, plus
ou moins « interopérables » et permettant de centraliser le
contrôle des différents systèmes et sous-systèmes de
la maison et de l'entreprise (chauffage, volets roulants, porte de garage,
portail d'entrée, prise électrique, etc.). la domotique vise
à apporter des solutions techniques pour répondre aux besoins de
confort (gestion d'énergie, optimisation de l'éclairage et du
chauffage), de sécurité (alarme) et de communication (commandes
à distance, signaux visuels ou sonores, etc.) que l'on peut trouver dans
les maisons, les hôtels, les lieux publics...etc.''''[8]
A l'origine, la domotique avait donc pour but d'automatiser sa
maison : ouverture et fermeture automatiques des volets, ouverture du portail
électrique, gestion du chauffage, gestion de l'éclairage, etc.
Ainsi avant l'ère des Smartphones, il était par exemple possible
d'activer son chauffage à distance en passant un coup de
téléphone à sa maison, ou encore en lui envoyant un SMS.
C'était tout à fait réalisable. Seulement une telle
installation était relativement compliquée à mettre en
place et, il faut bien l'avouer, couteuse. Cette époque a
malheureusement laissé des traces, puisque pour beaucoup encore
aujourd'hui, la domotique rime avec cher et compliqué. Pourtant, ce
domaine a énormément évolué et il existe de
nombreuses solutions simples à mettre en place et tout à fait
abordables pour le grand public.
La domotique a surtout elle-même évolué,
si bien que le terme est quelque peu dépassé. La domotique
servait à automatiser sa maison ; aujourd'hui on parle de domotique 2.0,
ou de « maison intelligente », pour bien marquer l'évolution
de ce monde. Les différents domaines de la maison ne se contentent plus
d'être automatisés et pilotables, ils communiquent ensemble,
permettant à la maison de réagir selon différents
évènements.
I.1.1.1. Historique
Les premiers travaux de domotique sont apparus dans les
années 70 avec les problématiques énergétiques dues
aux crises pétrolières. Ces crises marquent le début du
développement de l'électronique pour les bâtiments. Au
départ, la domotique contrôle seulement les prises,
l'éclairage et les volets roulants grâce à une
télécommande. Au fur et mesure, de nouveaux objets se mettent en
réseau comme les thermostats et les alarmes.
Mais c'est véritablement à partir de la fin du
20eme siècle, que la domotique va se démocratiser.
Deux raisons expliquent ce développement :
- L'arrivée de l'ordinateur et des technologies de
communication dans la maison au début des années 1990; notamment,
le déploiement d'Internet qui permet aux ordinateurs de communiquer
entre eux.
- Le coût de l'énergie qui augmente suite aux
deux crises pétrolières survenues dans les années 70.
Désormais, de nouvelles normes forcent les constructeurs
privilégiés des bâtiments bien mieux isolés pour
limiter leur utilisation chauffage.
La domotique intervient donc avec des appareils capables de
communiquer entre eux pour surveiller et gérer cette énergie.
Depuis les années 2000, avec le développement
des technologies sans fil comme le wifi ou le Bluetooth, la miniaturisation des
composants électroniques, l'avènement des appareils mobiles,
l'invasion des écrans tactiles et des télévisions
connectées, les ingénieurs peuvent désormais proposer au
public des produits objets connectés ou systèmes domotiques bien
plus puissants et simples d'utilisation.''''[8]
I.1.1.2. Fonctionnement de la domotique
Aujourd'hui, les différents objets connectés de
la maison ne se contentent plus d'être automatisés et pilotables ;
ils interagissent ensemble pour notamment offrir aux habitants des maisons
intelligentes un véritable confort d'usage, gagner en
sécurité et optimiser la consommation énergétique
des bâtiments. En communiquant avec l'habitat, il est possible de
régler le chauffage par zones, de simuler à distance une
présence, etc. En couplant l'installation avec une
télécommande universelle ou avec un simple appui sur une touche
sur son Smart phone, le pilotage s'effectue de n'importe où dans la
maison, en fonction des besoins.
Concrètement, la domotique consiste à mettre en
réseau différents appareils connectés dans une maison et
à centraliser les commandes. Ces appareils sont déjà
souvent existants : radiateurs, ventilation, éclairage, ... auxquels on
ajoute des moyens de communiquer au sein de la maison. Chaque appareil est
connecté avec d'autres via un appairage, qui consiste à associer
deux ou plusieurs appareils entre eux. Cet appairage permet par exemple de dire
à un interrupteur quel groupe de lampes il va devoir allumer.
L'appairage peut se faire directement entre deux objets, ou via un
boîtier domotique qui sert d'intermédiaire.
Chaque groupe d'appareils (éclairage, chauffage, volets
roulants, ...) est pilotable via une ou plusieurs applications sur des
appareils tels que les Smartphones, tablette, ordinateur ou
télécommande. C'est cette application qui, à distance,
permet de transmettre une demande (augmentation de la température,
éclairage d'une pièce, démarrage de la
télévision).
Les objets de l'habitat sont ainsi considérés
comme intelligents. Ils sont équipés de capteurs tels que des
capteurs de température et de présence pour un thermostat, qui
vont mesurer et détecter les habitudes des personnes vivant dans la
maison. Les informations telles que les arrivées, sorties, temps
passé dans une pièce des habitants sont toutes
enregistrées et envoyées aux radiateurs pour faire adapter la
température en fonction des scénarii programmés. Ainsi, on
ne chauffe que quand c'est nécessaire. ''''[8]
Les objets peuvent communiquer entre eux par plusieurs moyens,
dont les trois plus fréquents sont :
- L'envoi d'information par un réseau filaire, tel
qu'un réseau informatique, un réseau téléphonique
ou un câble dédié (un bus de données) ;
- Les informations peuvent aussi passer par des câbles
électriques, ce qu'on appelle le courant porteur ;
- Ou alors le boîtier peut émettre des ondes
comme le wifi, le Bluetooth ou les ondes radio.
Le câblage reste, à ce jour, la solution la plus
fiable. Mais la domotique sans fil est plus simple à installer. On
choisira l'un ou l'autre de ces moyens de communication en fonction des
caractéristiques de l'habitat (ancien ou neuf).
Enfin, il est possible d'utiliser plusieurs types de
communication en utilisant un boîtier domotique pour transmettre les
informations d'un réseau à un autre.
I.1.1.3. Les domaines d'application de la
domotique
a) Domotique pour le confort
Gestion de l'éclairage, gestion du chauffage, gestion
des volets roulants, par simple action d'une commande, toutes ces tâches
sont simplifiées grâce à la domotique. La domotique permet
d'améliorer le confort d'usage. Grâce à une application
installée sur son Smartphone, par exemple, les habitants d'une maison
connectée peuvent décider de l'heure d'ouverture des volets, de
la température des pièces selon l'heure de la journée. Des
capteurs installés un peu partout dans la maison détectent la
présence des individus et peuvent ainsi donner le signal pour allumer ou
éteindre les lumières dans une pièce, activer la
température optimale et même aller jusqu'à démarrer
une musique d'ambiance dans le salon si les habitants l'ont choisie. [9]
Source :
https://www.quelleenergie.fr/economies-energie/domotique/domotique-confort
Figure 1: Domotique et confort
b) Domotique pour l'énergie
L'un des enjeux de la domotique est d'améliorer
significativement l'efficacité énergétique des
bâtiments. Les maisons dites « intelligentes » ou
connectées sont équipées d'un ensemble de technologies
innovantes permettant d'améliorer de manière globale leurs
performances énergétiques sans perte de confort.
Parmi ces technologies, de nombreux automatismes : gestion des
volets, de la ventilation, gestion des équipements de chauffage rendent
les maisons réactives aux conditions extérieures (climat) et
intérieures (usage), l'objectif final étant de réduire les
dépenses quotidiennes d'énergie tout en préservant le
confort des habitants.'[10]
c) Domotique pour la sécurité
Un des domaines d'application de la domotique est la
sécurité des biens et des personnes par des systèmes
d'alarme qui préviennent d'une part des risques techniques (pannes ou
dysfonctionnements des appareils) et d'autre part des éventuelles
intrusions dans la maison (cambriolage)[11]. En général on trouve
:
- Alarmes anti-intrusion : Ce sont en
général des capteurs sur les portes (détection
d'ouverture) ou dans les pièces détection de présence) qui
sont reliés eux aussi à une centrale d'alarme. Ces capteurs
peuvent être couplés avec un réseau de caméras
numériques de surveillance. Lors d'une intrusion, un message d'alerte
peut être envoyé par e-mail ou sur un téléphone
portable.
Source :
http://www.toutes-les-alarmes.com/alarme-anti-intrusion/24
Figure 2: Alarmes anti-intrusion
- Alarmes techniques : Les alarmes techniques
sont basées sur des capteurs capables de détecter
différents incidents tels que des dégagements toxiques, incendie,
fuite d'eau, fuite de gaz, etc. Ces différents capteurs sont
raccordés à une centrale d'alarme. Les sécurités
anti-noyade des piscines font également partie de ces systèmes
d'alarme.
Source :
https://www.elsylog.com/produits/alarmes-techniques/
Figure 3: Alarmes techniques
d) Domotique pour la santé
La domotique trouve aujourd'hui de nouvelles applications
dans le domaine de la santé. En installant des systèmes
domotiques dans les maisons des personnes en situation de handicap, atteintes
de maladies neurodégénératives telles que la maladie
d'Alzheimer ou encore des personnes âgées, il est possible de les
aider dans leur quotidien en automatisant le plus possible des tâches
considérées comme complexes.
Cela permet également à la personne de rester
à son domicile plus longtemps et d'être suivie à distance.
Par exemple, grâce à la domotique, on peut détecter quand
une personne ne boit pas assez d'eau ou quand elle oublie de se nourrir. Si le
comportement est considéré comme « préoccupant
», il est alors possible d'alerter la famille ou les secours selon les
scénarii programmés dans l'interface de commande. [12]
Figure 4: Domotique pour la
santé
Source :
http://blogs.lecolededesign.com/veille/2019/01/29/domotique-et-sante/
I.2.1.4. Recherche de la domotique
Depuis quelques années, avec la démocratisation
des Smartphones, des tablettes et des objets communicants, les maisons
connectées se sont développées à des coûts
plus raisonnables que par le passé. Les recherches menées
actuellement dans le domaine de la domotique consistent à proposer aux
consommateurs des solutions domotiques meilleur marché, plus facile
à installer et à développer des applications et interfaces
de gestion plus ergonomiques et simples à utiliser, adaptées aux
particularités des marchés locaux.
La gestion de l'énergie est un enjeu historique de la
domotique. Profitant de l'essor des énergies renouvelables telles que le
solaire et l'éolien, les technologies domotiques permettent une
maîtrise des consommations tout en respectant le confort des usagers.
L'intégration de ces énergies dépasse le cadre de la
maison et s'étend également au domaine des transports. Par
exemple, aujourd'hui, en cas de panne électrique, les véhicules
électriques branchés peuvent prendre le relais et alimenter la
maison.
Par ailleurs, de nombreuses recherches en domotique portent
sur l'axe « santé ». En lien étroit avec les usagers
(personnes âgées, personnes en situation de handicap) et les
fournisseurs de produits et services, les ingénieurs et chercheurs
développent des solutions fiables et sécurisées pour
renforcer l'autonomie de ces personnes : domotique innovante, systèmes
de surveillance et d'alerte adaptés (capteurs de chutes), aides
techniques connectées (robotique, automatique), solutions de gestion
énergétique efficientes, solutions pour la mobilité et le
lien social. L'objectif est de permettre à ces individus de rester le
plus longtemps possible à domicile en toute
sécurité.'[10]
I.2.1.5 Avantages et inconvénients de la
domotique[13]
|
Avantages
|
Inconvénients
|
|
Le principal avantage de la domotique est
l'amélioration du quotidien au sein de la maison, du point de vue du
confort, de la sécurité et de la gestion de l'énergie.
|
Le principal inconvénient est le prix d'achat et
d'installation. Le prix est beaucoup plus élevé mais vos factures
d'énergie baisseront. Il faut donc le prendre en compte dans le budget
initial.
|
|
Ce type d'équipement vous simplifie la vie et optimise
votre confort en adaptant votre maison à différents
scénarios de la vie quotidienne.
|
Le deuxième inconvénient est le verrouillage
qu'offrent certaines marques dans leurs produits ne permettant pas d'avoir un
logiciel ouvert.
|
|
Il vous permet notamment d'éteindre tous vos appareils
électriques et de mettre l'alarme quand vous quittez votre domicile, de
régler des ambiances lumineuses (ambiance lecture, ambiance relaxation
avec lumières tamisées), de vous réveiller dans un habitat
chauffé où le café est déjà prêt,
d'enclencher automatiquement l'arrosage ou l'ouverture des volets chaque
matin.
|
|
|
La domotique permet aussi de réaliser des
économies d'énergie grâce à la gestion automatique
du chauffage, de la climatisation et de l'éclairage et à la
programmation des appareils électroménagers en heures creuses.
|
|
|
Elle a pour avantage d'améliorer la
sécurité grâce à des alarmes, des systèmes
d'ouverture automatique de la porte (reconnaissance vocale, carte
magnétique...)
|
|
|
En cas de tentative d'intrusion dans la maison, un appel
téléphonique automatique peut contacter le propriétaire ou
une entreprise de sécurité.
|
|
|
Enfin, ces différentes technologies constituent une
aide précieuse pour les personnes dépendantes et
handicapées.
|
|
Tableau 1:Avantages et
inconvénients de la domotique
I.2.
CONCEPTE DE BASE
I.2.1.L'internet des objets (IOT)
IOT est l'acronyme de « Internet Of Things », ou
internet des objets en français. IOT est l'extension d'internet qui
n'était qu'un monde virtuel et qui n'interagissait pas ou peu avec le
monde physique à des entités et des emplacements existants sur
terre. Les données générées par ces entités
(objets) sont échangées via internet afin d'être
exploitées dans divers domaine ; la santé, la domotique,
l'agriculture...etc. Les géants de l'informatique parlent de maisons
connectées, de villes intelligentes, et de véhicules
autonomes.[14]
I.2.1.1.Objet connecté
Un objet connecté est un objet électronique
relié à internet et capable de communiquer des informations,
apportant ainsi un service ou une valeur ajoutée. Le premier objet
connecte était la lampe DAL, lancé en 2003 par RAFI Haladjan.
Sensible au toucher et au bruit, cette lampe communiquait des informations sur
la météo, la bourse, la pollution, des alertes Google et
même des messages grâce à neuf LED de couleur. Les fonctions
proposées aujourd'hui vont beaucoup plus loin que la simple annonce de
la météo. Prenons l'exemple du thermostat Qivivo, qui permet non
seulement de piloter son chauffage à distance, mais également
d'obtenir un diagnostic de sa consommation d'énergie, des conseils
d'optimisation et même d'être mis en relation avec des
professionnels afin d'étudier les possibilités
d'amélioration de son logement.[15]
Les usages ont donc su se développer et, aujourd'hui,
les objets connectés sont partout. Ils sont particulièrement
appropriés dans certains domaines.
Source :
https://www.journaldulapin.com/2010/08/10/les-produits-violet-la-lampe-dal
Figure 5:Lampe DAL
I.2.1.2. Composants d'un système IOT
L'internet des objets n'est pas une technologie à
part-entière mais plutôt un système intégrant
plusieurs autres systèmes. Lier un objet ou un lieu à Internet
est un processus plus complexe que la liaison de deux pages Web.[15] Divers
composant sont de mise, L'IOT en exige sept :
1. Une étiquette physique ou virtuelle pour identifier
les objets et les lieux.
2. Un moyen de lire les étiquettes physiques, ou de
localiser les étiquettes virtuelles.
3. Un dispositif mobile (Smartphone, tablette, ordinateur
portable).
4. Un logiciel additionnel pour le dispositif mobile.
5. Un réseau sans fil de type 2G, 3G ou 4G.
6. L'information sur chaque objet lié.
7. Un affichage pour regarder l'information sur l'objet
lié.
Le tableau suivant résume les principaux
systèmes technologiques nécessaires à l'implantation d'une
solution IOT.[15]
|
Type de système
|
Enjeux
|
Technologies employées
|
|
Identification
|
Reconnaître chaque objet de façon unique et
recueillir les données stockées au niveau de l'objet.
|
Code-barres, URI, GPS, radioidentification(RFID), ADN...etc.
|
|
Capteur
|
Recueillir des informations présentes dans l'environnement
pour enrichir les fonctionnalités du dispositif.
|
Luxmètre, capteur de proximité, thermomètre,
hydromètre, accéléromètre, gyroscope...etc.
|
|
Connexion
|
Connecter les systèmes entre eux.
|
Câbles, fréquences radio, Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee,
ZWave, NFC...etc.
|
|
Intégration
|
Intégrer les systèmes pour que les données
soient transmises d'une couche à l'autre.
|
Middleware (simple et complexe), analyse décisionnelle des
systèmes complexe.
|
|
Traitement de données
|
Stocker et analyser les données pour lancer des actions ou
pour aider à la prise de décisions.
|
Tableur, base de données, entrepôt de
données, progiciel de gestion intégré(PGI).
|
|
Réseau
|
Transférer les données dans les mondes physiques et
virtuels.
|
Intérêt
|
Tableau 2:les principaux
systèmes technologiques nécessaires à l'implantation d'une
solution IOT
I.2.2. Notion sur la carte Arduino
Le système Arduino donne la possibilité
d'allier les performances de la programmation à celles de
l'électronique. Plus précisément, pour programmer des
systèmes électroniques. Le gros avantage de l'électronique
programmée c'est qu'elle simplifie grandement les schémas
électroniques et par conséquent, le coût de la
réalisation, mais aussi la charge de travail à la conception
d'une carte électronique.[16]
Arduino est un circuit imprimé en matériel libre
sur lequel se trouve un microcontrôleur qui peut être
programmé pour analyser et produire des signaux électriques, de
manière à effectuer des tâches très diverses comme
la domotique (le contrôle des appareils domestiques :
éclairage, chauffage...), le pilotage d'un robot, etc.
Le langage Arduino se distingue des langages utilisés
dans l'industrie de l'informatique embarquée de par sa
simplicité. En effet, beaucoup de librairies et de
fonctionnalités de base occulte certains aspects de la programmation de
logiciel embarquée afin de gagner en simplicité. Cela en fait un
langage parfait pour réaliser des prototypes ou des petites
applications.
Les possibilités des cartes Arduino sont
énormes, un grand nombre d'application adéjà
été réalisé et testé par bon nombre
d'internautes.
Dans cette partie nous allons voir une présentation
générale du système Arduino UNO, ses
caractéristiques et présentation des quelques shields et on
mettra la lumière sur le logiciel IDE Arduino.
I.2.2.1. Constitution de la carte
- Le microcontrôleur
C'est le cerveau de la carte. Il va recevoir le programme que
nous allons créer et va le stocker dans sa mémoire avant de
l'exécuter. Grâce à ce programme, il va savoir faire des
choses, qui peuvent être : faire clignoter une LED, afficher des
caractères sur un écran, envoyer des données à un
ordinateur...etc
Source :
Google /image
Figure6: Microcontrôleur
Le microcontrôleur utilise sur la carte Arduino UNO est
un microcontrôleur ATMega328. C'est un microcontrôleur ATMEL de la
famille AVR 8bits.
Source :
https://fr.slideshare.net/byorntandu/microcontroleur-arduino-uno-70539946
Figure 7:Microcontrôleur ATMega 328 avec ses
pattes
Les principales caractéristiques d'ATMega328
sont [16]:
- FLASH = mémoire programme de 32Ko.
- SRAM = données (volatiles) 2Ko.
- EEPROM = données (non volatiles) 1Ko.
- Digital I/O (entrées-sorties Tout Ou Rien) = 3 ports
Port B, Port C, Port D (soit 23 broches en tout I/O).
- Timers/Counters : Timer0 et Timer2 (comptage 8 bits), Timer1
(comptage 16 bits) Chaque trimer peut être utilise pour
générer deux signaux PWM. (6 broches OCxA/OCxB).
- Plusieurs broches multi-fonctions: certaines broches peuvent
avoir plusieurs fonctions différentes choisies par programmation.
- PWM = 6 broches OC0A(PD6), OC0B(PD5), 0C1A(PB1), OC1B(PB3),
OA(PB3), OB(PD3)
- Analog to Digital Converter (resolution 10 bits) = 6 entrees
multiplexes ADC0(PC0) à ADC5(PC5).
- Gestion bus I2C (TWI Two Wire Interface) = le bus
estexploite via les brochesSDA(PC5)/SCL(PC4).
- Port série (USART) = émission/réception
série via les broches TXD(PD1)/RXD(PD0)
- Comparateur Analogique = broches AIN0(PD6) et AIN1 (PD7)
peut déclencher interruption
- Watch dog Trimer programmable.
- Gestion d'interruptions (24 sources possibles (cf.
interruptif vecteurs)) : en résumé :
- Interruptions liées aux entrées INT0 (PD2) et
INT1 (PD3).
- Interruptions sur changement d'état des broches
PCINT0 a PCINT23.
- Interruptions liées aux Timers 0, 1 et 2 (plusieurs
causes configurables).
- Interruption liée au comparateur analogique.
- Interruption de fin de conversion ADC.
- Interruptions du port série USART.
- Interruption du bus TWI (I2C).
- L'alimentation
Pour fonctionner, une carte Arduino a besoin d'une
alimentation. Le microcontrôleur fonctionnant sous 5V, la carte peut
être alimentée en 5V par le port USB ou bien par une alimentation
externe qui est comprise entre 7V et 12V. Un régulateur se charge
ensuite de réduire la tension à 5V pour le bon fonctionnement de
la carte.
- La connectique
La carte Arduino ne possédant pas de composants
(résistances, diodes, moteurs...) qui peuvent être utilisés
pour un programme, il est nécessaire de les rajouter. Mais pour ce
faire, il faut les connecter à la carte. C'est là
qu'interviennent les connecteurs de la carte. Sur les Arduino et sur beaucoup
de cartes compatibles Arduino, les connecteurs se trouvent au même
endroit. Cela permet de fixer des cartes d'extension, appelée shield.
Source :https://www.generationrobots.com/fr/172-connectivite-et-accessoires-pour-arduino
Figure 8: Connectique de la carte arduinoUno
Les différents éléments de la carte de
commande sont regroupés dans le Tableau ci-dessous :
|
Tension de fonctionnement
|
5 V
|
|
Tension d'alimentation (recommandée)
|
7-16 V
|
|
Tension d'alimentation (limites)
|
6-20 V
|
|
Broches E/S numériques
|
14(dont 6 disposent d'une sortie PWM).
|
|
Broches d'entrées analogiques
|
6 (utilisables en broches E/S numériques).
|
|
Intensité maxi disponible par broche E/S (5 V)
|
40 mA (attention : 200 mA cumulé pour l'ensemble des
broches E/S ).
|
|
Intensité maxi disponible pour la sortie 3.3 V
|
50mA
|
|
Intensité maxi disponible pour la sortie 5 V
|
Fonction de l'alimentation utilisée - 500 mA max si port
USB utilisée seul
|
|
Mémoire programme flash
|
32 KB (ATmega328) dont 0.5 KB sont utilisés par le boot
loader (programme de base préprogrammé conçu pour
établir la communication entre l' ATmega et le logiciel Arduino).
|
|
Mémoire SRAM (mémoire volatile)
|
2 KB (ATmega).
|
|
Mémoire EEPROM (mémoire non volatile)
|
1 KB (ATmega).
|
|
Vitesse d'horloge
|
16 Mhz
|
Tableau 3:Les différents
éléments de la carte de commande
I.2.3. Les capteurs
Un capteur est un dispositif ayant pour tâche de
transformer une mesure physique observée en une mesure
généralement électrique qui sera à son tour
traduite en une donnée binaire exploitable et compréhensible par
un système d'information.[17]
I.2.3.1. Présentation des capteurs
Pour la plupart des projets, il est souvent nécessaire
d'ajouter des fonctionnalités aux cartes Arduino. Plutôt que
d'ajouter soit même des composants extérieurs (sur une platine
d'essai, circuit imprimé, etc.), il est possible d'ajouter des shields.
Un shield est une carte que l'on connecte directement sur la
carte Arduino qui a pour but d'ajouter des composants sur la carte. Ces shields
viennent généralement avec une librairie permettant de les
contrôler. On retrouve par exemple, des shields Ethernet, de
contrôle de moteur, lecteur de carte SD, etc.
Le principal avantage de ces shields est leurs
simplicités d'utilisation. Il suffit de les emboiter sur la carte
Arduino pour les connecter, les circuits électroniques et les logiciels
sont déjà faits et on peut en empiler plusieurs. C'est un atout
majeur pour ces cartes pour pouvoir tester facilement de nouvelles
fonctionnalités. Cependant il faut bien garder à l'esprit que les
shields ont un prix. Suivant les composants qu'ils apportent, leurs prix
peuvent aller de 2 à 100$.
Voici un tableau représentant certains shields que nous
pouvons trouver :
|
Nom de capteurs
|
Image de capteurs
|
Principales caractéristiques
|
|
Capteur de flamme
|
|
- haute sensibilité du récepteur IR
- extrêmement sensibles aux ondes entre 760-1100nm
- voyant d'alimentation
- voyant comparateur de sortie
- sortie analogique quantité
- seuil de renversement du niveau de sortie électrique
- seuil réglé par potentiomètre
- Gamme de détection d'angle: environ 60 degrés
- Alimentation: 0-15 V DC.
|
|
Capteur infrarouge
|
|
- VCC: alimentation 3v-12v (pouvant se connecter directement
à 5V ou 3,3V microcontrôleur)
- GND: Masse
- OUT: interface de sortie numérique de la carte (0 et
1).
|
|
Détecteur de niveau d'eau Grove 101020018
|
|
- Interface: compatible Grove
- Signal: digital ou analogique
- Faible consommation
- Dimensions: 40 x 20 x 12mm
- Température de service: 0°C à
+40°C
- Connectique non compatible avec Tinker Kit
- Référence Speede studio: 101020018 (remplace
SEN11304P).
|
|
Photosensible (module de capteur de luminosité
résistance)
|
|
- en utilisant capteur photosensible résistance sensible
type;
- tension de Fonctionnement: 3.5 V, 5 V;
- forme de sortie: numérique de commutation spectacle (0
et 1);
- trou de vis fixe, installation facile;
- petit PCB Taille: 3.2 cm * 1.7 cm;
- la sortie du comparateur, le signal propre, bonne vague, la
capacité de conduire est forte, pour plus que 15 mA;
- avec réglable potentiomètre pour régler la
luminosité de la lumière.
|
|
Capteur de
distance à ultrason SRF05
|
|
- tension d'entrée : 5v dc Courant de repos: < 2ma
- niveau (élevé) de sortie: 5v
- niveau de sortie (de bas): 0v
- angle induction: < 15 °
- distance de détection: 2cm - 450cm
- Précision: jusqu'à 0.3cm
- taches aveugles: 2cm.
|
|
Capteur
de Pression BMP18
|
|
- Vin: 3 V à 5 V.
- Plage de détection de pression: 30-110 KPa (9000 m
à -500 m audessus du niveau de la mer).
- Jusqu'à 0.003 KPa / 0.25 m de résolution.
- plage de mesure de -40 à + 85 ° C de, +-2 ° C
de précision de température
|
|
Capteur de Température (DHT)
|
|
- Alimenté avec une tension de +5V.
- Il possède 3 broches : Vcc (5v +), Out (vers Arduino),
Gnd (5v -).
- Il fonctionne sous une température allant de 0 à
50° avec erreur de +/- 2 et humidité de 20 - 90% avec une erreur de
5%.
|
|
Capteur le mouvement/ Présence (PIR)
|
|
- Son détecteur de mouvement est divisé en deux, la
raison est que nous voulons détecter un mouvement et non un rayonnement
IR, alors les deux moitiés sont câblées afin qu'ils
s'annulent mutuellement, si une moitié capte plus ou moins de
rayonnement que l'autre, la sortie basculera vers le haut ou vers le bas (HIGH/
LOW
- Il possède 3 broches : Vcc (5v +), Out (vers Arduino),
Gnd (5v -).
|
Tableau 4:shields
I.2.3.Communication
Le constructeur a suggéré qu'une telle carte
doit être dotée de plusieurs ports de
Communications; on peut éclaircir actuellement quelques
types.
I.2.3.1.Module Bluetooth
Le Module Microcontrôleur Arduino Bluetooth est la
plateforme populaire Arduino avec une connexion sérielle Bluetooth
à la place d'une connexion USB, très faible Consommation
d'énergie, très faible portée (sur un rayon de l'ordre
d'une dizaine de mètres), faible débit, très bon
marché et peu encombrant.
Figure 9: Module
Bluetooth
Source :https://www.generationrobots.com/fr/401926-module-bluetooth-v20-emetteur-recepteur-serie-33v.html
I.2.3.2. Module shield ArduinoWifi
Le module ShieldArduino Wifi permet de connecter une carte
Arduino à un réseau internet sans fil Wifi.
Source :https://store.arduino.cc/arduino-wifi-shield
Figure 10:Module shieldArduino Wifi
Section
2 : Analyse de l'existant et identification des problèmes
Dans cette partie nous allons analyser le système
existant afin d'identifier les problèmes auxquels nous apporterions une
solution.
2.1.
Présentation de l'objet d'étude
La maison que nous avions choisie pour ce projet, est une
maison à deux salons, avec six chambres située dans la ville de
Goma, dans la commune de Goma, Quartier le Volcan.
Source :archive de l'ancien
système
Figure 11: Architecture interne de l'objet
d'étude
2.2. Observation fonctionnelle de
l'objet d'étude
- Au niveau de la sécurité
Dans la plupart de maisons dans la ville de Goma, la
sécurité est assurée par des sentinelles qui sont mises en
garde jour et nuit, et qui doivent être vigilants à chaque
mouvement. Mais il arrive parfois que ceux-ci s'endorment, vu que ce sont des
êtres humains.
- Au niveau du secours dans le cas critique d'un
malade
Une foi qu'il arrive qu'une personne tombe subitement malade
durant la nuit ou la journée, le secours est d'abord cherché aux
alentours pour afin voir comment amener le malade à l'hôpital.
- Au niveau d'ouverture et fermeture de la
porte ; de la gestion d'éclairage et des appareils
électroniques
L'ouverture et la fermeturede la porte ;la gestion
d'éclairage ; la gestion des certains équipements
électroniques, nécessitent encore l'innervation totalede l'homme.
2.3.
Critique de l'objet d'étude/analyse
a. Critiques positives
Nous ne pouvons pas seulement donné un avis
négatif sur la sécurité donnée par l'homme
étant sentinelle, car celui-ci malgré ses faiblesses arrive
à donner ce qu'il peut, et ceci pendant quelques temps contribue
à la sécurité de la maison.
b. Critiques négatives
- Au niveau de la sécurité, nous avons
constaté que la sécurité n'est pas assurée pour la
maison au bien des habitant, vu que la sentinelle étant humain, peut se
trouver dans un profond sommeil, et aussi il n'est serait pas capable de
défendre devant une masse de bandits.
- Au niveau du secours d'un malade, nous avons remarqué
que la façon parcourue pour amener un malade à l'hôpital
est tellement risquant et ceci a une forte probabilité de causer la mort
du malade dû au temps.
- Au niveau d'ouverture et fermeture de la porte ; de la
gestion d'éclairage et des appareils électroniques, nous avons
remarqué que cette manière est trop épuisant surtout chez
les personnes plus âgées, qui sont déjà
fatiguées et n'ont plus la force nécessaire pour faire
différents mouvements.
Conclusion
Ce chapitre était subdivisé en deux sections,
dont la première consistait à présenter le cadre et
définir les concepts de base et la seconde consistait à faire
l'analyse de l'existant et d'identifier les problèmes.
En effet, la définition des concepts de base nous a
permis à avoir un aperçu sur la globalité de notre
sujet.Vu que tous les mots clés ont été définis,
cela nous a amené à comprendre les différents concepts
utilisés mais aussi le sujet en soit.
Dans la deuxième section nous avons trouvé que
notre système présente certains problèmes tels que la
consommation d'énergie trop élevée, la gestion de certains
équipements qui n'est pas adaptée ;dont nous pensons
apporter une meilleure solution envie de secourir l'homme dans son besoin
quotidien. Ces problèmes puisent leurs origines dans la façon
dont s'exécutent les taches qui sont encore manuelles etceci ennuie
l'utilisateur, comme le système utilisé pour l'ouverture de la
porte est l'ancien modèle, qui demande toujours l'intervention totale de
l'homme pour son exécution ; les commandes des équipements
qui nécessitent toujours des interrupteurs mécaniques ; et
l'insécurité qui présente un grand danger pour l'homme
dont aucun système d'alerte n'est installé.
CHAPITRE 2 : REVUE DE LA
LITTERATURE ET DESCRIPTION DE L'APPROCHE
Introduction
Ce chapitre en soit est composé de deux sections qui
vont nous amener à comprendre la globalité de tout le chapitre,
la première étant la revue de la littérature et la seconde
l'approche méthodologique.
Dans la revue de la littérature nous
allonsénumérer les travaux de nos prédécesseurs qui
s'étaient déjà imprégnés dans lemême
domaine afin d'être ressourcé et inspiréde leurs
idées pour nous servir dans l'élaboration de notre travail. Vu
que nous ne sommes pas le premier à s'intéresser au domaine de la
domotique, nos ainés en avaient déjà parlé sous un
autre angle et dont nous venons seulement ajouter notre innovation dans ce
même domaine avec nos connaissances apprises, en s'inspirant aussi de ce
qu'ils avaient déjà fait bien avant nous. A part cela, dans la
deuxième section, nous aurons à souleverles hypothèses,en
présentant la manière dont nous allons faire pour y aboutir.
Section
1 : Revue de la littérature
Certains chercheurs avaient déjà abordé
un tel sujet qui nous allons présenter dans les lignes qui suivent,dont
leurs travaux nous ont inspirés et enrichis d'idées dans
l'élaboration de ce présent travail. Parmi ces
prédécesseurs nous pouvons citer en occurrence :
- Christ SIMBA MUKASA'[18], il a
proposé la conception d'un système domotique interconnecté
par Bluetooth sous une plateforme androïde.
Dans son travail, il a développé la domotique
basée sur Bluetooth dont le but était d'arriver à
contrôler les équipements de la maison en distance via Bluetooth
moyennant un téléphone mobile.
En effet il est parvenu à contrôler la porte avec
une technique avancée qui nous a aussi poussés à
imprégner encore nos idées un peu plus loin dans ce domaine.
Il ne s'est pas arrêté par-là, il a aussi fait la gestion
de l'éclairage par un clavier mobile qui permettait à
l'utilisateur de contrôler les éclairages, mais aussi certains
appareils électroniques. Ceci nous a beaucoup instruits dans la gestion
des éclairages qui faisait aussi parti de nos objectifs majeurs
visés dans ce travail.
- TSHIMPANGA BADIBANGA Didi Tyana'[19], il a
travaillé sur le pilotage de certaines fonctionnalités de la
maison à distance grâce à une application web en utilisant
le service GSM.
Différemment de celui cité dans les lignes
ci-haut qui se basé sur le Bluetooth, lui dans son travail il a
utilisé le service GSM. Cette technologie qu'il a utilisée dans
son travail, nous a beaucoup ressourcés et a ajouté à nos
insuffisances dans ce domaine.
- Omari Mohamed[20], son sujet porta sur
l'Implémentation d'un Système de Contrôle Domotique et a
abouti à faire la détection d'incendie et de fuite de gaz, la
Gestion d'éclairage et contrôler l'accès de l'habitat.
Dans son travail nous avons beaucoup appris l'utilisation de
certains capteurs et comment parvenir à les connecter afin d'en
déduire un réseau de capteur. Son domaine est vaste et englobe
toute une grande partie de la domotique. Mais les points sur auxquels il s'est
basé nous a aussi permis d'avoir un aperçu dans l'utilisation, la
configuration et la manipulation d'un détecteur d'incendie et de fuite
de gaz.
- METAHRI Mohammed El habib[21] il a
parlé sur le Smart House
Son projet de recherche s'est intéressé à
l'évolution des habitations, pour y parvenir, Il a réalisé
une petite maquette sur laquelle il a intégré son système
pour avoir un aperçu réel et son ce système contenait les
principales normes que doit contenir une maison intelligente et tout
était contrôlé par un simple Smartphone grâce
à une Application qui communique au Bluetooth. Et par ceci nous avons eu
de nouvelles connaissances liées à l'utilisation de certains
équipements connectés
- EL YAHIAOUI Khadija''[22]il a
fait la Réalisation d'une maison intelligente à base d'Arduino
Son objectif était de créer un système
à l'aide d'Arduino et de petits systèmes embarqués
à basede microprocesseur et d'antenne pour permettre une production
low-cost, reproductible chez soi et modifiable à souhait, tout
ça avec un budget convenable.
Premièrement il s'est focalisé sur la
construction d'une maquette avec les modules utilisés (Modules WIFI ...)
et deuxièmement sur la création et l'implémentation du
Système et le commander par un Smartphone ou bien un ordinateur.il
a ainsi créé une maquette de maison connectée et la
commandant par un Smartphone tout ça grâce à une page WEB.
Partant de son travail, nous avons eu les connaissances sur le module Wifi que
nous aussi par la suite nous avons utilisé dans notre travail.
Section
2 : Approche méthodologique
Nous présenterons ici les hypothèses de
recherche sur lesquelles nous nous sommes basés pour mener notre
étude envie de présenter un rendement meilleur au besoin de
l'utilisateur. Les hypothèses de recherche par rapport aux
problèmes soulevés dans la partie introductive de notre travail
sont énumérées comme suit :
- L'implantation d'un système d'alerte permettrait
d'alerter au cas de danger les propriétaires de la maison mais aussi la
police afin de faire intervenir une intervention. Mais aussi un système
qui permettrait de faire le planning pour différents rendez-vous afin
d'éviter les visités non planifiées ;
- La mise en place d'un système qui serait
connecté à un hôpital de la place qui permettrait de
contacter ce dernier en cas d'urgence serait une solution qui pourrait
résoudre ce problème ;
- La manipulation des objets à distancevia un smart
phone serait une technologie qui faciliterait les personnes plus
âgées d'ouvrir et de fermer les portes, d'allumer et
d'éteindre les lampes et aussi de manipuler certains appareils
électroniques.
Pour y arriver, nous avons pensé
àréaliser un système domotique, dont certains
équipements de la maison seront connectés à l'internet via
WIFI.
Partant de ces hypothèses, plusieurs objectifs ont
été soulevés qui visent même l'intérêt
de notre travail. C'est ainsi que nous allons essayer de
développerceshypothèses en se focalisant sur ces
objectifs :
- Gérer la porte;
Tout d'abord la porte portera une partie mécanique qui
permettra le roulement, une partie électrique interruptrice et une
partie informatique. L'utilisateur par la voix, détenant son Smartphone
ou encore par les commandes des touches, parviendra à faire l'ouverture
et la fermeture de différentes portes à distance.
- Effectuer le planning
L'utilisateur aura la possibilité de planifierles
rendez-vous avec ses visiteurs et il les fera mémoriser dans la base de
donnéesdu système.
- Commander les éclairages ;
Toujours moyennant son petit appareil, il pourra
contrôler les éclairages de la maison (les différentes
lampes), dont il parviendra à allumer ou éteindre soit par la
voix, soit par de touche de son Smartphone.
- Commander les appareils électroniques ;
Comme nous a décrit l'utilisateur, il cherche toujours
un moyen de manipuler ses différents appareils distants, tels que :
allumer ou éteindre la télévision, allumer ou
éteindre la musique dans la maison, allumer ou éteindre le
réfrigérateur, la cuisinière, etc..., nous avons
placé cette possibilité dans notre système qui
répondra à ce problème.
- Contrôler la sécurité de la
maison ;
La sécurité qui fait la vie de tout être,
nous avons pensé à mettre un système d'alerte dans notre
système, qui fonctionnera avec des détecteurs de présence,
qui informeront l'utilisateur à chaque fois qu'un corps étranger
se présentera et de lui permettre de contacter facilement la police
grâce à un numéro prédéfini de la police..
- Permettre un dialogue entre l'homme et le
système ;
Un système vocal sera intégré dans notre
projet pour faciliter la communication entre l'homme et le système. Dans
ce cadre nous allons programmer notre système d'une manière
à pouvoir avoir la capacité de répondre vocalement aux
questions de l'utilisateur et ensuite faire l'action.
- Permettre de contacter l'hôpital pour le secours d'un
cas d'urgence
Le système aura un espace où l'utilisateur aura
la possibilité d'enregistrer le numéro d'un hôpital et dont
en cas d'urgence le besoin serait de dire seulement au système de
contacter l'hôpital et le système s'en chargera.
Par cette nouvelle technologie qui sera mise en place,
l'utilisateur qui chercher toujours un moyen de surmonter les problèmes
auxquels il fait face, pourra bien se sentir dans un confort bien
aisé
.
Conclusion
Ce chapitre était composé de deux sections dont
la première se basait sur larevue de la littérature et la seconde
à l'approche méthodologique. Dans la section revue de
littérature, nous avons parlé de travaux de nos
prédécesseurs qui avaient parlé du même domaine que
nous, de la domotique et qui nous ont inspirés dans la
réalisation du notre.
Ensuite, dans la deuxième partie nous avons
présenté les approches méthodologiques utilisées
pour l'élaboration de ce présent travail.
Nous avons choisi d'orienter notre réflexion dans ce
domaine de la domotique, d'électronique, l'électricité et
la mécanique, par ce que, vu les problèmes auxquels s'heurte
l'utilisateur nous avons trouvé que c'est serait la meilleure
technologie à mettre en place pour lui venir au secours dans ses
quotidiens.
En effet, nous allons créer un réseau local que
l'utilisateur implantera à son domicile, et dont tous les
équipements seront connectés à ce réseau avec un
Smartphone à sa disposition, afin de permettre une communication directe
entre l'utilisateur et le système.
CHAPITRE 3 : METHODOLOGIE ET
RESULTATS AVEC L'ANALYSE
Introduction
Ce chapitre est subdivisé en deux sections, dont la
première consiste à la stratégie de collecte des
données et le planning prévisionnel du projet, et la seconde
section est centrée sur la présentation des résultats
obtenus.
Dans la première section de la stratégiede
collecte des données et le planning prévisionnel, nous allons
présenter un tableau d'identification et dénombrement des
tâches, le diagramme de Grant et de Pert, et à la fin l'estimation
des coûts pour la réalisation du projet.
Ensuite, la deuxième section qui est de
présenter les résultats obtenus, nous allons montrer la
manière dontnous avons conçu le nouveau système en
représentant le diagramme UML de cas d'utilisation, l'architecture du
nouveau système, les schémas électroniques du
système, les interfaces de l'application et l'image de la maquette
réalisée. Et enfin, nous ajouterons quelques codes sources du
projet.
Section
1 : Stratégie de collecte des données et planning
prévisionnel du projet
Le planning prévisionnel est un outil de
travail qui permet de visualiser la manière dont le projet va
s'organiser dans le temps et les différentes étapes à
suivre pour atteindre les objectifs.[23]
Parfois appelé calendrier prévisionnel
ou rétro-planning, le planning prévisionnel sert à
s'assurer que les tâches définies soient réalisées
dans les délais. Il comporte les deadlines de chaque
tâche et joue donc un rôle de garde-fou dans le
pilotage et le suivi de projet.
Les objectifs du planning sont les suivants :
- Déterminer les travaux à réaliser
- suivre et communiquer l'avancement du projet
- affecter les ressources aux tâches
- contrôler le cycle de vie du projet
A. Tableau d'identification et
dénombrement des tâches
|
Codes taches
|
Désignation des taches
|
Durée/Jour
|
Contraintesd'antériorité
|
|
A
|
Etude du nouveau système à mettre en place
|
10
|
-
|
|
B
|
Achat des modules (shields) et de matériels
électroniques.
|
30
|
A(FD)
|
|
C
|
Teste des modules (shields) et de matériels
électroniques.
|
5
|
B(FD)
|
|
D
|
Réalisation de différents circuits
électroniques
|
7
|
B,C(FD)
|
|
E
|
Montage des actionnaires
|
3
|
D(FD)
|
|
F
|
Configuration de l'esp8266 pour le WiFI
|
1
|
E(FD)
|
|
G
|
Mise en place d'un réseau LAN
|
2
|
F(FD)
|
|
H
|
Installation de l'électricité
|
5
|
G(FD)
|
|
I
|
Programmation de la carte arduinoUno
|
20
|
H(FD)
|
|
J
|
Programmation de l'application Android
|
13
|
I(FD)
|
|
K
|
Programmation du système vocal
|
10
|
J(FD)
|
|
L
|
Interconnexion entre l'objet et la logique(OIT)
|
2
|
K(FD)
|
|
M
|
Vérification du fonctionnement du nouveau
système
|
2
|
L(FD)
|
|
N
|
Installation du système en place
|
4
|
L,M(FD)
|
|
O
|
Apprentissage aux utilisateurs le fonctionnement du
système
|
1
|
N(FD)
|
|
TOTAL JOUR
|
115 Jours
|
|
Tableau 5:Tableau
d'identification et dénombrement des tâches
Source : CHERUBIN NDAKALA
B. Calcul des niveaux
Pour calculer le niveau, nous allons supprimer du tableau
d'identification toutes les tâches qui n'ont pas des
prédécesseurs. Toutes les taches qui partagent un même
prédécesseur constituent les taches de même niveau. Nous
aurons :
|
Niveaux
|
Tâches
|
Contraintesd'antériorité
|
|
1
|
A
|
-
|
|
2
|
B
|
A
|
|
3
|
C
|
B
|
|
4
|
D
|
B,C
|
|
5
|
E
|
D
|
|
6
|
F
|
E
|
|
7
|
G
|
F
|
|
8
|
H
|
G
|
|
9
|
I
|
H
|
|
10
|
J
|
I
|
|
11
|
K
|
J
|
|
12
|
L
|
K
|
|
13
|
M
|
L
|
|
14
|
N
|
L,M
|
|
15
|
O
|
N
|
Tableau 6:Tableau du calcul des
niveaux
Source : CHERUBIN NDAKALA
C. Détermination des couts du
projet
|
Codes taches
|
Désignation des taches
|
Durée/Jour
|
Contraintes d'antériorité
|
Nombre de personnes
|
C.U (en $)
|
C.T (en $)
|
|
A
|
Etude du nouveau système à mettre en place
|
10
|
-
|
1
|
10
|
100
|
|
B
|
Achat des modules (shields) et de matériels
électroniques.
|
30
|
A
|
1
|
27, 66
|
1153
|
|
C
|
Teste des modules (shields) et de matériels
électroniques.
|
5
|
B
|
1
|
5
|
25
|
|
D
|
Réalisation de différents circuits
électroniques
|
7
|
B,C
|
1
|
30
|
210
|
|
E
|
Montage des actionnaires
|
3
|
D
|
1
|
100
|
300
|
|
F
|
Configuration de l'esp8266 pour le WiFI
|
1
|
E
|
1
|
50
|
50
|
|
G
|
Mise en place d'un réseau LAN
|
2
|
F
|
1
|
80
|
80
|
|
H
|
Installation de l'électricité
|
5
|
G
|
1
|
100
|
500
|
|
I
|
Programmation de la carte arduinoUno
|
20
|
H
|
1
|
10
|
200
|
|
J
|
Programmation de l'application Android
|
13
|
I
|
1
|
10
|
130
|
|
K
|
Programmation du système vocal
|
10
|
J
|
1
|
100
|
1000
|
|
L
|
Interconnexion entre l'objet et la logique(OIT)
|
2
|
K
|
1
|
35
|
70
|
|
M
|
Vérification du fonctionnement du nouveau
système
|
2
|
L
|
1
|
10
|
20
|
|
N
|
Installation du système en place
|
4
|
L,M
|
1
|
20
|
80
|
|
O
|
Apprentissage aux utilisateurs le fonctionnement du
système
|
1
|
N
|
1
|
70
|
70
|
|
TOTAL JOUR
|
115 Jours
|
|
3988
|
Tableau 7: Détermination
des couts du projet
Source : CHERUBIN NDAKALA
D. Devis estimatif des couts
|
Numéro
|
Désignation
|
Quantité
|
C.U (en $)
|
C.T (en $)
|
|
1
|
Smart-phone
|
3
|
120
|
360
|
|
2
|
Acces point
|
1
|
150
|
150
|
|
3
|
Carte ArduinoUno
|
1
|
20
|
20
|
|
4
|
Module Wifi(Esp8266)
|
1
|
15
|
15
|
|
5
|
Capteur de présence(PIR)
|
1
|
5
|
3
|
|
6
|
Servomoteur
|
1
|
15
|
15
|
|
7
|
Connecteurs
|
15
|
5
|
75
|
|
8
|
Alarme
|
1
|
15
|
15
|
|
9
|
Relais
|
15
|
5
|
75
|
|
10
|
Transistor
|
15
|
3
|
45
|
|
11
|
Câbled'installation
|
4
|
15
|
60
|
|
12
|
La porte adaptée à la technologie
|
1
|
320
|
320
|
|
TOTAL
|
1153
|
Tableau 8/Devis estimatif des
couts
Source : CHERUBIN NDAKALA
E. Calendrier de réalisation du
projet
Figure 12:Calendrier de
réalisation du projet
Source : CHERUBIN NDAKALA Guillaume
A. F. Diagramme de Gantt
Le diagramme de Gantt, couramment utilisé en gestion de
projet, est l'un des outils les plus efficaces pour représenter
visuellement l'état d'avancement des différentes activités
(tâches) qui constituent un projet. La colonne de gauche du diagramme
énumère toutes les tâches à effectuer, tandis que la
ligne d'en-tête représente les unités de temps les plus
adaptées au projet (jours, semaines, mois etc.). Chaque tâche est
matérialisée par une barre horizontale, dont la position et la
longueur représentent la date de début, la durée et la
date de fin. Ce diagramme permet donc de visualiser d'un seul coup d'oeil :
- Les différentes tâches à envisager
- La date de début et la date de fin de chaque
tâche
- La durée escomptée de chaque tâche
- Le chevauchement éventuel des tâches, et la
durée de ce chevauchement
- La date de début et la date de fin du projet dans son
ensemble
En résumé, un diagramme de Gantt
répertorie toutes les tâches à accomplir pour mener le
projet à bien, et indique la date à laquelle ces tâches
doivent être effectuées (le planning).
Figure 13:Diagramme de
Gantt
Source : CHERUBIN NDAKALA Guillaume
G. Diagramme de PERT
Figure 14:Diagramme de
PERT
Source : CHERUBIN NDAKALAGuillaume
H. Diagramme de ressource
Figure 15:Diagramme de
ressource
Source : CHERUBIN NDAKALA Guillaume
Section
2 : Présentation des résultats.
A. Diagramme de cas d'utilisation
Bien souvent, la maîtrise d'ouvrage et les utilisateurs
ne sont pas des informaticiens. Il leur faut donc un moyen simple d'exprimer
leurs besoins. C'est précisément le rôle des diagrammes de
cas d'utilisation qui permettent de recueillir, d'analyser et d'organiser les
besoins, et de recenser les grandes fonctionnalités d'un système.
Il s'agit donc de la première étape UML d'analyse d'un
système.
Un diagramme de cas d'utilisation capture le comportement d'un
système, d'un sous-système, d'une classe ou d'un composant tel
qu'un utilisateur extérieur le voit. Il scinde la fonctionnalité
du système en unités cohérentes, les cas d'utilisation,
ayant un sens pour les acteurs. Les cas d'utilisation permettent d'exprimer le
besoin des utilisateurs d'un système, ils sont donc une vision
orientée utilisateur de ce besoin au contraire d'une vision
informatique.[24]
Il ne faut pas négliger cette première
étape pour produire un logiciel conforme aux attentes des utilisateurs.
Pour élaborer les cas d'utilisation, il faut se fonder sur des
entretiens avec les utilisateurs.
Les éléments du diagramme de cas
d'utilisation
- Acteur
Un acteur est l'idéalisation d'un rôle
joué par une personne externe, un processus ou une chose qui interagit
avec un système.
Il se représente par un petit bonhomme avec son nom
inscrit dessous.
- Cas d'utilisation
Un cas d'utilisation est une unité cohérente
représentant une fonctionnalité visible de l'extérieur. Il
réalise un service de bout en bout, avec un déclenchement, un
déroulement et une fin, pour l'acteur qui l'initie. Un cas d'utilisation
modélise donc un service rendu par le système, sans imposer le
mode de réalisation de ce service.
Un cas d'utilisation se représente par une ellipse
contenant le nom du cas (un verbe à l'infinitif), et optionnellement,
au-dessus du nom, un stéréotype.
- Relation entre acteurs et cas d'utilisation
1. La relation d'association
A chaque acteur est associé un ou plusieurs cas
d'utilisations, la relation d'association peut aussi être appelée
relation de communication. Elle est représentée par un trait
reliant l'acteur et le cas d'utilisation. Nous pouvons rajouter sur ce trait un
stéréotype qui va préciser la relation de communication
(« communicate »).
2. Les relations entre cas d'utilisation
Tout en faisant attention de ne pas tomber dans le
piège d'une décomposition fonctionnelle hiérarchique, nous
pouvons compléter le diagramme par d'autres cas d'utilisation (non
lié à des acteurs mais à d'autre cas d'utilisation) qui
préciseront le diagramme.
Relation d'inclusion
La relation d'inclusion sert à enrichir un cas
d'utilisation par un autre cas d'utilisation (c'est une sous fonction). La
relation d'inclusion est impérative et donc systématique. Dans un
diagramme des cas d'utilisation, cette relation est représentée
par une flèche pointillée reliant les 2 cas d'utilisation et
munie du stéréotype « include ».
Relation d'extension
Comme la relation d'inclusion, la relation d'extension
enrichit un cas d'utilisation par un autre cas d'utilisation de sous fonction
mais celui-ci est optionnel. Cette relation est représentée par
une flèche en pointillée reliant les 2 cas d'utilisation et munie
du stéréotype « extend ».
Relation de généralisation ou de
spécialisation
Il est également possible de spécialiser un cas
d'utilisation en un autre cas d'utilisation. Nous obtenons alors un sous-cas
d'utilisation. Le sous-cas d'utilisation hérite du comportement du
sur-cas d'utilisation. Le sous-cas d'utilisation hérite aussi de toutes
les associations du sur-cas (relations d'association avec les acteurs,
relations d'inclusions, et relations d'extensions). Quelquefois, le sur-cas
d'utilisation est abstrait (c'est-à-dire qu'il ne peut pas être
instancié). Il correspond à un comportement partiel et sert
uniquement de base pour les sous-cas d'utilisation qui en hériteront. La
relation de généralisation est représentée par une
flèche avec une extrémité triangulaire. Le nom d'un cas
d'utilisation abstrait est écrit en italique (ou accompagné du
stéréotype « abstract »).[24]
Gérer l'éclairage
Allumer
Eteindre
Gérer la Porte
Ouvrir
Fermer
Elaborer le planning des visites
Gérer les appareils
Démarrer
Arrêter
Authentification
« Includes »
« Includes »
Utilisateur
Demander l'intervention
TinyDataBase
« Includes »
Police
Hôpital
« Includes »
Figure 16: Diagramme de cas
d'utilisation
Source : CHERUBIN NDAKALA
Fiches descriptives des cas d'utilisations
1. Cas d'utilisation
« s'authentifier »
|
Cas d'utilisation N° 1
« s'authentifier »
|
|
Acteur :
|
Les utilisateurs
|
|
But :
|
C'est cas permet auxutilisateursde se connecter et avoir
accès à toutes les fonctionnalités de l'application.
|
|
Déclencheur :
|
Les utilisateurs
|
|
Flot d'information
|
Scenario :
1. L'utilisateur saisie son mot de passe
2. La base de données Tiny vérifie les
informations entrées
3. Si les informations fournies sont correctes, l'utilisateur
accède au menu principal. Sinon, le système réaffiche le
formulaire d'authentification « scénario 1 »
|
|
Extension
|
Si l'utilisateur n'a pas de compte, il peut créer son
compte d'authentification
|
Tableau 9:description du cas
d'utilisation s'authentifier
Source : CHERUBIN NDAKALA Guillaume
2. Cas d'utilisation « Gérer
l'éclairage »
|
Cas d'utilisation N° 1 « Gérer
l'éclairage »
|
|
Acteur :
|
Les utilisateurs
|
|
But :
|
C'est cas permet aux utilisateurs d'accéder au
formulaire contenant toutes les lampes connectées afin d'avoir la
possibilité soit de les allumer soit de les éteindre à
partir de la voix ou du clavier du téléphone
|
|
Déclencheur :
|
Les utilisateurs
|
|
Flot d'information
|
Scenario :
1. L'utilisateur ouvre le formulaire de Gestion
d'éclairage
2. L'utilisateur peut soit allumer, soit éteindre une
ou plusieurs lampes
|
|
Extension
|
L'utilisateur doit s'authentifier
|
Tableau 10:description du cas
d'utilisation Gérer l'éclairage
Source : CHERUBIN NDAKALA Guillaume
3. Cas d'utilisation « Gérer la
porte »
|
Cas d'utilisation N° 1 « Gérer la
porte »
|
|
Acteur :
|
Les utilisateurs
|
|
But :
|
C'est cas permet aux utilisateurs d'avoir la
possibilité soit d'ouvrir, soit de fermer la porte à partir de la
voix ou du clavier du téléphone
|
|
Déclencheur :
|
Les utilisateurs
|
|
Flot d'information
|
Scenario :
1. L'utilisateur ouvre le formulaire de Gestion de la porte
2. L'utilisateur saisi le mot de passe pour ouvrir la porte
3. Si le mot de passe est correct, la porte s'ouvre, sinon la
porte ne sera pas ouverte.
|
|
Extension
|
L'utilisateur doit s'authentifier et donner le mot de passe de
la porte
|
Tableau 11:description du cas
d'utilisation Gérer l'éclairage
Source : CHERUBIN NDAKALA Guillaume
4. Cas d'utilisation « Gérer les
appareils»
|
Cas d'utilisation N° 1 « Gérer
les appareils »
|
|
Acteur :
|
Les utilisateurs
|
|
But :
|
C'est cas permet aux utilisateurs d'avoir la
possibilité soit de demarrer, soit de d'arrêter un ou plusieurs
appareils à partir de la voix ou du clavier du
téléphone
|
|
Déclencheur :
|
Les utilisateurs
|
|
Flot d'information
|
Scenario :
1. L'utilisateur ouvre le formulaire de Gestion des
appareils
2. L'utilisateur peut soit démarrer, soit arrêter
un ou plusieurs appareils
|
|
Extension
|
L'utilisateur doit s'authentifier
|
Tableau 12:description du cas
d'utilisation Gérer l'éclairage
Source : CHERUBIN NDAKALA Guillaume
5. Cas d'utilisation « Demander
l'intervention»
|
Cas d'utilisation N° 1 « Demander
l'intervention »
|
|
Acteur :
|
Les utilisateurs
|
|
But :
|
C'est cas permet aux utilisateurs de pouvoir alerter la police
ou de pour contacter directement l'hôpital pour un cas d'urgence en
utilisant soit la voix, soit le clavier
|
|
Déclencheur :
|
Les utilisateurs
|
|
Flot d'information
|
Scenario :
1. L'utilisateur ouvre le formulaire de Demander
l'intervention
2. L'utilisateur peut soit contacter la police, soit contacter
l'hôpital
|
|
Extension
|
Contacts de l'hôpital ou de la police déjà
enregistrés
|
Tableau 13:description du cas
d'utilisation Demander l'intervention
Source : CHERUBIN NDAKALA Guillaume
6. Cas d'utilisation « Elaborer le planning des
visites»
|
Cas d'utilisation N° 1 « Elaborer le
planning des visites»
|
|
Acteur :
|
Les utilisateurs
|
|
But :
|
C'est cas permet aux utilisateurs de pouvoir planifier les
différentes rencontres du jour.
|
|
Déclencheur :
|
Les utilisateurs
|
|
Flot d'information
|
Scenario :
1. L'utilisateur ouvre le formulaire d'Elaborer le planning
des visites
2. L'utilisateur saisi les coordonnées du visiteur et
enregistre dans la base de données
3. L'utilisateur envoie les coordonnées au visiteur
afin que ce dernier s'en serve
|
|
Extension
|
L'utilisateur doit s'authentifier
|
Tableau 14:description du cas
d'utilisation Demander l'intervention
Source : CHERUBIN NDAKALA Guillaume
A. Capteur de présence
Reconnaissance vocale
Planning
Module WiFi
Alarme
Servo Moteur
Eclairage
Porte
Téléphone
Access point
Appareils électroniques
CARTE ARDUINO UNO
Relais
Architecture du Système
1. Les matériels connectés
Source : CHERUBIN NDAKALA
Figure 17:Architecture du projet, les matériels
connectés
L'architecture de la figure 16
présente la manière dont nos composants seront connectés
entre eux.
- La carte arduinoUno permet de faire communiquer tous les
composants grâce à un code enregistré dans son
microcontrôleur. Une fois l'instruction incluse dans le code
estprésente, la carte arduino passe à l'exécution pour
nous produire le résultat attendu.
- La reconnaissance vocale en soit est un système qui
est programmé afin de pouvoir envoyer à la carte de commande
vocale moyennant le téléphone.
- Le capteur de présence est connecté pour
donner le signal à la carte une fois la présence est
détectée afin que la carte passe à l'instruction
programmée.
- Le planning, est un système programmé et qui
va chaque fois rappeler à la carte arduino de passer à
l'exécution d'une instruction une fois le temps planifié
arrive.
- Le téléphone est un outil par lequel
l'utilisateur va communiquer avec sa maison pour effectuer les
différentes commandes.
- Le Module Wifi joue le rôle de permettre à ce
que la carte soit connectée au réseau local par l'Access
point.
- L'Access point nous a permis de configurer un réseau
local sur lequel seront connectés la carte arduino et le
téléphone pour faciliter la communication distante.
- Le servo-moteur nous permet l'ouverture et la fermeture de
la porte.
- Le relai actionne les équipements des puissances.
2. Vu de l'extérieur du système
Contacter Police
Contacter l'hôpital
Source : CHERUBIN NDAKALA
Figure 18:Vu de l'extérieur
du système
L'image de la figure 18 représente la globalité de
notre système.
L'utilisateur a deux possibilités de communiquer avec la
maison, soit par voix, soit par clavier.
- Communication par voix : l'utilisateur envoie de
commandes vocales que la maison devra comprendre selon la configuration que
nous lui avons attribuée. Une fois l'utilisateur prononce une parole
envoyé à la maison, celle-ci capte la parole, si une fois
vérifiée vraie, la maison à son tour retourne une voix
à l'utilisateur.
- Communication par clavier : grâce à une
application développée sous Androïde, l'utilisateur utilise
le bouton pour effectuer les différentes commandes.
3. 1
Architecture électronique du projet
4
3
2
8
7
6
5
Source : CHERUBIN NDAKALA
Figure 19: Architecture électronique du projet
1. Le pin digital 7 de la carte
Arduino à la base du transistor pour commander les lampes ;
2. Le pin digital 8 de l'Arduinon à la base du
transistor pour commander le servo moteur ;
3. Le pin digital 6 de l'Arduinon à la base du
transistor pour commander le les appareils électroniques ;
4. Le pin digital 5 de l'Arduinon à la broche positive
de l'alarme pour la commander ;
5. La borne RX du module WIFI à la borne TXde la carte
Arduino ;
6. La borne d'alimentation positive du module WIFI à la
borne 5v de l'Arduino ;;
7. La TX du module WIFI à la borne RX de
l'Arduino ;
8. La borne négative du WIFI au Ground de la carte
arduino.
Le module WIFI est connecté à la carte arduino
par RX à TX et TX à RX pour permettre la communication de
l'arduiono avec l'extérieur. Ceci permet de recevoir et d'envoyer les
données.
Les transistors sont utilisés pour commander les relais
afin que ces derniers commandent aussi de charger de grande puissance, ainsi,
une fois à la base du transistor le courant provenant du pin sera
appliqué, le transistor sera saturé et le relais fermera son
contact pour faire passer le courant et commander la charge. Le servo moteur
est connecté à l'un de transistor, ceci permet de lui mettre
à une tension de 12v pour pouvoir actionner la porte.
B. Principales interfaces
Une fois l'application lancée, cette fenêtre
apparaitra pour le démarrage dont l'utilisateur devra patienter quelques
secondes pour que le programme initialise les composants.
Notre application a été développée
avec Appinventor MIT qui est une plateforme de développement en ligne
des applications mobile et dont pour son utilisation nécessite une
connexion internet et voici les interfaces qui la renferment :
- Interface de démarrage
Source : CHERUBIN NDAKALA
Figure 20: interface de
démarrage
- Après que l'interface démarrage soit finie,
cette fenêtre apparaitra pour permettre à l'utilisateur de se
connecter avec un mot de passe. Si c'est la première fois que
l'utilisateur lance l'application l'accès sera libre, c'est à lui
maintenant de configurer le mot de passe en appuyant sur le bouton
changer password et une fenêtre apparaitre pour
la modification.
Interface de connexion
Source : CHERUBIN NDAKALA
Figure 21: Fenêtre login
- Interface d'accueil et menu
Une fois la connexion valide cette fenêtre
apparaitra.
L'interface comporte 8 boutons dont :
- Vocal qui permet de passer les commandes vocales afin de
communiquer avec sa maison
- Bouton, pour effectuer les commandes par le clavier
- Horaire, pour effectuer le planning et le stocker dans la
base de données
- Appelez pour permettre à l'utilisateur de passer un
appel
- Message, qui donne à l'accès à
l'utilisateur d'écrire un message
- Guide, afin d'expliquer le fonctionnement de l'application
- Fermer, afin de fermer l'application
Source : CHERUBIN NDAKALA
Figure 22: interface acceuil ou
menu
- Interface de commande par bouton
- Interface vocal
Figure 23: Interface de la
commande vocale
Source : CHERUBIN NDAKALA
Source : CHERUBIN NDAKALA
Figure 24 Commande par bouton
Cette fenêtre permettra à l'utilisateur
d'échanger avec le système. Cela veut dire, l'utilisateur pourra
poser des questions au système et le système lui répondra
ensuite, vice versa. Par exemple, l'utilisateur pourra saluer la maison :
Bonjour TOM, et cette dernière lui répliquera : Bonjour
Monsieur
Interface permettra à l'utilisateur de passer les
différentes commandes par clavier, soit de gérer
l'éclairage, la porte ou encore les appareils.
- Par cette fenêtre l'utilisateur pourra planifier
l'heure du matin, midi et le soir. En plus il pourra planifier le rendez avec
ses visiteurs et les stocker dans la base de donnée.
Interface planning
Source : CHERUBIN NDAKALA
Figure 25: Interface planning
- Interface appel et Message
Figure 26: Interface appel et
message
Source : CHERUBIN NDAKALA
C. Maquette du projet
Source : CHERUBIN NDAKALA
Figure 27: Maquette du
projet
Conclusion
Notre chapitre était subdivisé en deux
parties, la première étant la stratégie de collecte des
données et le planning prévisionnel, et la deuxième la
présentation des résultats obtenus.
Dans la première section, nous avons donné dans
un tableau la manière dont se sont déroulées nos
tâches en précisant le délai. Après, grâce aux
données que nous avons utilisées dans ce premier tableau
dedéroulement des taches nous avons construit deux diagrammes, celui de
Grant et de Pert. Et à la fin nous avons donné le cout que nous
estimons pour la réalisation de ce projet.
Dans la deuxième section, nous avons
présenté les différentsrésultats obtenus, en
commençant par le diagramme de cas d'utilisation dans lequel nous avons
montré comment l'acteur principal interagit avec le système. Nous
avons aussi présenté l'architecture du système, en donnant
celui des matériels, de la vue extérieur et aussi de
l'électronique, quelques interfaces de l'application conçue dans
Appinventoret l'image de la maquette réalisée. Et enfin, quelques
codes sources du projet écrits dans le langage Arduino.
CHAPITRE 4 : RECOMMANDATIONS ET
ANALYSE D'IMPACTS
Introduction
Ce chapitre est constitué de deux sections, l'une
étant la présentation de recommandations et l'autre l'analyse
d'impacts du système.
Dans la première section nous allons présenter
les recommandations quipeuvent être physiques ou morales à mettre
en place pour que l'implantationde notre système et son fonctionnement
soit possible. Dans la deuxièmesection nous allons donner les apports
que cette technologie apporte par rapport à l'ancien système, et
par contre nous n'allons pas aussi ignorer de présenter les risque que
cette dernière pourra présenter et aussi les menaces qui y sont
liés.
Tout cela va permettre à l'utilisateur de pouvoir
connaitre les précautions à prendre, ou à modifier pour
l'utilisation de notre système. Comme notre système peut
êtreindispensable pour toutes les maisons, les entreprises,... Il serait
d'importance capitale que chaque utilisateur parvienne à prendre compte
des informations que nous signalons ci-dessous.
Section
1 : Présentation des recommandations
Notre système visa à automatiser certaines
tâches que l'homme effectuait manuellement. Pour son utilisation et sa
mise en marche, l'utilisateur devrait prendre en considération ces
recommandations que nous lui suggérons.
Ainsi donc, étant le développeur de ce
présent projet, nous aurons quelques recommandations que nous allons
suggérer toute personne possédant une maison ou une entreprise
à mettre en place ou à modifier. Mais sans oublier que notre cas
principal est une maison d'habitation, c'est pourquoi, en parlant du
général nous allons plus rester à notre focus.
En voici dans un tableau les recommandations
suggérées aux utilisateurs, surtout pour notre cas
d'étude.
Tableau des recommandations pour le nouveau
système
|
Maison d'habitation/ Champs d'étude
|
|
1
|
Une source de courant stable
|
Recommandé pour que notre système soit
utilisable et rentable par les habitats d'une maison.
|
|
2
|
Une Installation électrique
|
C'est l'un des éléments qui prennent une grande
partie dans notre système. Nous recommandons à l'utilisateur
d'installer la maison aux normes que nous prévoyons, ou si elle est
déjà installée de pouvoir juste la modifier à ces
normes.
|
|
3
|
Un smart phone
|
Nous savons que au moins 70% de la population détient
déjà un smart phone, est qui ne sera du tout pas compliqué
à l'utilisateur d'en avoir. C'est dans ce dernier qu'il installera
l'application qui pourra communiquer avec le système pour commander
maintenant les équipent.
|
|
4.
|
De portes adaptées à la technologie
|
Notre technologie fonctionne avec certaines portes bien
adaptées pour cela, et l'utilisateur, selon le nombre de portes qu'il
cherchera à commander, sera appeler à les acheter
|
Tableau 15:Tableau des
recommandations pour le nouveau système
Tableau des coûts total pour la
réalisation et l'implantation du projet
|
Recommandations pour le nouveau
système
|
|
Numéro
|
Désignation
|
Prix en USD
|
|
2
|
Une Installation électrique
|
500
|
|
3
|
Trois smart phones
|
360
|
|
4.
|
Une porte adaptée à la technologie
|
320
|
|
Matériels pour le développement du projet
|
|
1
|
Acces point
|
150
|
|
2
|
Carte ArduinoUno
|
20
|
|
3
|
Module Wifi(Esp8266)
|
15
|
|
4
|
Capteur de présence(PIR)
|
3
|
|
5
|
Servomoteur
|
15
|
|
6
|
Connecteurs
|
75
|
|
7
|
Alarme
|
15
|
|
8
|
Relais
|
75
|
|
9
|
Transistor
|
45
|
|
10
|
Câbled'installation
|
60
|
|
11
|
Autres coûts liés au développement des
projets ( application,Mise en place d'un réseau LAN, etc)
|
2335
|
|
TOTAL GENERAL
|
3988
|
Tableau 16: Tableau des
coûts total pour la réalisation et l'implantation du
projet
Section
2 : Analyse de l'impact du système sur l'organisation
A ce moment nous allons maintenant illustrer dans un tableau
les apports, les risques et les menaces qu'a notre système.
Tableau d'analyse de l'impact du système sur
l'organisation
|
Les apports
|
|
L'utilisateur ne pourra que se confier à notre
système en ayant vu au moins les contributions que ce dernier apportera
dans sa vie.
- Il est vrai que notre système vu son explication,
contribue au développement avec sa technologie non seulement à
notre champs d'étude mais aussi à tout celui qui voudra en
utiliser.
- Cette technologie que nous avons utilisé, contribue
à la diminution de la consommation d'énergie dans le cadre
général, mais aussi facilite les taches que l'homme devait chaque
effectuer avec son énergie, mais grâce à sa technologie, ce
système n'a que un petit besoin d'intervention de l'homme pour effectuer
des taches que l'homme pouvait effectuer.
- Imaginer seulement que vous êtes assis, vous pouvez
tout commander, soit par voix, soit par de simples touches, voilà tout
ce que l'homme peut faire.
- A plus, comme l'homme a toujours cherché à
vivre dans un confort bien sécurisé, notre système
à essayer d'apporter un peu de solution à ce problème
auquel s'heurtait l'homme, grâce à son système d'alerte que
nous utilisons.
|
|
Les risques
|
|
Toute technologie, bien qu'ayant les apports mais aussi il y a
toujours des risques que cette dernière présente, et notre
système n'en fait pas exception. Ainsi donc ne voici quelques lignes les
risques que ce dernier présente :
- Le risque de ne pas être opérationnel une fois
il y a absence de l'énergie ;
- Une fois le smart phone n'est pas disponible, le
système aura du mal à fonctionner et ceci si on ne dépend
que de cette technologie, il aura la possibilité de ne pas
accéder dans son confort car tout dépend d'un
téléphone qui commande tout et c'est dans cet appareil qu'est
installée notre application
|
|
Les menaces
|
|
Tout système a toujours de menaces qui peuvent
être des pirates, de virus et autres. Dans notre cas, ci-dessous nous
essayerons de signaler quelques menaces pour notre application :
- Premièrement notre système, la partie logique,
donc l'application peut aussi être attaquée par un virus ;
- Deuxièmement, la partie électronique, nous
pouvons avoir certains composants qui peuvent être détruits
après la durée de temps de vie atteint vu que nos composants ont
vraiment une durée de vie bien déterminée, alors une fois
cette durée atteinte, le composant ne sera plus à mesure de
fournir son travail.
|
Tableau 17:Tableau d'analyse de
l'impact du système sur l'organisation
Conclusion
Dans ce chapitre nous nous sommes focalisés sur deux
sections, la première étant celle basée sur les
différentes recommandations et la deuxième basée sur
l'analyse de l'impact qu'à notre projet.
Dans la première section nous avons
présenté les recommandations qui doivent être prises de
grande considération pour la mise en oeuvre de ce projet.Sa mise en
oeuvre et son fonctionnement ne dépendront que des
éléments énumérés dans la première
section.
Ensuite, dans la deuxième section, nous avons
présenté les apports, les risques et les menaces qu'a notre
technologie à son champ d'application.
CONCLUSION
Nous voici à la fin de ce travail qui a plus
contribué à notre connaissance, et qui portait sur la
réalisation d'un système domotique commande par
voix, et qui s'est développé sur quatre chapitres
entre autre :
- Le premier chapitre, dans lequel nous avons
présenté et défini les thèmes et concepts
utilisés dans ce travail ;
- Le deuxième chapitre qui a présenté la
revue de la littérature et la description de l'approche.
- Le troisième chapitre qui a aussi
présenté la stratégie de collecte des données et
planning prévisionnel du projet, ainsi que la présentation des
résultats obtenus.
- Le quatrième chapitre dans lequel nous
avonsprésenté les recommandations et l'analyse de l'impact du
système sur l'organisation.
C'est dans ce cadre que s'inscrit notre problématique
construite par certaines questions que nous nous sommes posésà
savoir :
- Quel système pourrait être implanté pour
réduire les cas d'insécurité enregistrés dans la
ville de Goma?
- Quel système serait mis en place pour faciliter un
secours de l'hôpital à un bref délai ?
- Quelle technologie mettre en place qui faciliterait les
personnes plus âgées d'ouvrir et de fermer les portes, d'allumer
et d'éteindre les lampes et aussi de manipuler certains appareils
électroniques ?
Ainsi donc, pour courtiser ces différentes questions
soulignées, nous avons présenté leshypothèses,
telles que :
- L'implantation d'un système d'alerte permettrait
d'alerter au cas de danger les propriétaires de la maison mais aussi la
police afin de faire intervenir une intervention. Mais aussi un système
qui permettrait de faire le planning pour différents rendez-vous afin
d'éviter les visités non planifiées ;
- La mise en place d'un système qui serait
connecté à un hôpital de la place qui permettrait de
contacter ce dernier en cas d'urgence serait une solution qui pourrait
résoudre ce problème ;
- La manipulation des objets à distancevia un smart
phone serait une technologie qui faciliterait les personnes plus
âgées d'ouvrir et de fermer les portes, d'allumer et
d'éteindre les lampes et aussi de manipuler certains appareils
électroniques.
Ainsi, pourtoucher notre objectif nous nous sommes servis de
trois méthodes qui nous ont été très importants
pour le développement de ce présent travail.
- La méthode UP : Elle nous a
permis d'analyser et concevoir un nouveau système.
- Méthode : Cette méthode
nous a beaucoup servi dans l'élaboration du diagramme de Pert, dans le
découpage précis du projet en tâches, l'estimation du cout
pour chaque tache et l'estimation du la durée de chaque
tâche.
- Méthode GANTT : Cette
méthode nous a permis à partir du diagramme de PERT
d'établir un calendrier et un graphique pour le suivi de
l'évolution du projet.
De ce fait, pour concrétiser nos objectifs, nous avons
développé un système qui nous a permis d'aboutir
à:
- Rendre possible le dialogue entre l'homme et le
système ;
- Contacter la police au cas de
l'insécurité ;
- Contacter l'hôpital au cas d'urgence ;
- Ouvrir et fermer la porte ;
- Effectuer le planning ;
- Allumer et éteindre les lampes;
- Commander les appareils électroniques,
Nous n'affirmons pas avoir résolu tous les
problèmes dans notre domaine d'étude, néanmoins les
grandes difficultés ont été élucidées. Nous
laissons donc la place aux autres chercheurs voulant améliorer ce
travail en touchant les autres aspects liés à la domotique que
nous n'avons pas étudiés et analysés.
WEBOGRAPHIE
1. Cours, I., Informatique embarquée Aspects
liés au Software.
2. Abras, S., Système Domotique Multi-Agents pour la
gestion de l'énergie dans l'habitat. 2009, Éditeur
inconnu.
3.
https://arlap.hypotheses.org/770.
4.
https://cnrtl.fr/definition/hypothèse.
5.
http://files.gl3.webnode.fr/200000067-4b6db4c670/Chapitre1-ACOO2.pdf.
6.
https://www.wrike.com/fr/project-management-guide/faq/quest-ce-que-la-methode-pert-en-gestion-de-projet/.
7. F. Benaben, D.G., C. Villarreal, B. Ravalison, et H.
Pingaud,, Une méthode d'identification des risques: application à
un projet coopératif », Congrès Francoph. Manag. Proj. Proj.
Entrep. Intégr. AFIS-AFITEP AFAV, 2004.
8. Abras, S., Système domotique Multi-Agents pour la
gestion de l'énergie dans l'habitat. These de l'institut polytechnique
de Grenoble, 2009.
9. Goubert, J.-P. and B. Barraqué, Du luxe au confort.
1988: Belin.
10. Ha, D.L., et al., Maîtriser la consommation
d'énergie en domotique par ordonnancement sous contrainte de ressources.
Journes Doctorales du GdR MACS-JDMACS, Lyon, 2005: p. 5-7.
11. Hottin, C., Le Centre des Archives du Monde du Travail
à Roubaix. 2004.
12. Moreau-Gaudry, A., J.-L. Bosson, and P. Cinquin, Centre
d'innovation technologique de Grenoble. Ingénierie médicale:
modélisation, robotique et domotique. ITBM-RBM, 2006.
27(4): p. 165-168.
13. Duss, R. and L.J.A.c.e.s.R. Salamolard, La
société, La Domotique: La Maison du Futur. 2005.
14. Saleh, I., Internet des Objets (IdO): Concepts, enjeux,
défis et perspectives. Revue Internet des objets, 2018.
2(10.21494).
15. Gernigon, B., A. Odero, and H. Guido, Les principes de
I'OIT sur la négotiation collective. Revue internationale du Travail,
2000. 139(1): p. 37-60.
16. Arduino, S.A., Arduino. Arduino LLC, 2015.
17. Lehsaini, M., Diffusion et couverture basées sur
le clustering dans les réseaux de capteurs: application à la
domotique. 2009, Besançon.
18. MUKASA, C.S., Conception d'un système domotique
interconnecte par Bluetooth sous une plateforme androïde. Mémoire,
ISIG, Réseau et Télécommunication. 2016-2017.
19. Tyana, T.B.D., Conception et réalisation d'un
système embarqué pour une maison intelligente Mémoire,
ULPGL, Génie Informatique. 2014-2015.
20. Mohamed, O., Implémentation d'un Système de
Contrôle Domotique. 2018-2019.
21. habib, M.M.E., Smart House. 2016/2017.
22. Khadija, E.Y., Réalisation d'une maison
intelligente à base d'Arduino, UNIVERSITE MOHAMED V; La licence
fondamentale en Informatique, Electronique et Automatique « IEA ».
2015 /2016.
23.
https://www.mediaveille.com/strategie-digitale/conduite-projet-web/quest-ce-quun-projet-web/quest-ce-que-la-planification-dun-projet.
24. Bains, J.,
https://laurent-audibert.developpez.com/Cours-UML/?page=diagramme-cas-utilisation.
ANNEXE
Nous avons codé notre système dans le langage
Arduino et voici le code global e notre projet
- Code pour Arduino du projet complet
#include <SPI.h>
#include <WiFi.h>
//Declaration variables en les reliqnt aux
differentesbroches{
constintexterieur = 2; //broche 2 du micro-contrôleur
se nomme
constint porte = 3; //broche 3 du micro-contrôleur se
nomme
constint salon = 4; //broche 4 du micro-contrôleur se
nomme
constintmachambre = 5; //broche 5 du micro-contrôleur
se nomme
constint visiteur = 6; //broche 6 du micro-contrôleur
se nomme
constint alarme = 7; //broche 7 du micro-contrôleur se
nomme
constint musique = 8; //broche 8 du micro-contrôleur se
nomme
constintventillateur = 9; //broche 9 du
micro-contrôleur se nomme
constint enfant = 10; //broche 10 du micro-contrôleur
se nomme
constint bureau = 11; //broche 10 du micro-contrôleur se
nomme
constintsejour = 12; //broche 11 du micro-contrôleur se
nomme
//Fin declaration variable}
charssid[] = "housenet"; // your network SSID (name)
char pass[] = "0507"; // your network password
int status = WL_IDLE_STATUS; // the Wifi radio's status
voidsetup() {
// Definition des etat broche
pinMode(exterieur, OUTPUT);
pinMode(porte, OUTPUT);
pinMode(salon, OUTPUT);
pinMode(machambre, OUTPUT);
pinMode(visiteur, OUTPUT);
pinMode(alarme, OUTPUT);
pinMode(musique, OUTPUT);
pinMode(ventillateur, OUTPUT);
pinMode(enfant, OUTPUT);
pinMode(bureau, OUTPUT);
pinMode(sejour, OUTPUT);
// Fin definitionetat broche
//Initialize serial and wait for port to open:
Serial.begin(9600);
while (!Serial) {
; // wait for serial port to connect. Needed for native
USB port only
}
// check for the presence of the shield:
if (WiFi.status() == WL_NO_SHIELD) {
Serial.println("WiFi shield not present");
// don't continue:
while (true);
}
}
// attempt to connect to Wifi network:
while (status != WL_CONNECTED) {
Serial.print("Attempting to connect to WPA SSID: ");
Serial.println(ssid);
// Connect to WPA/WPA2 network:
status = WiFi.begin(ssid, pass);
// wait 10 seconds for connection:
delay(10000);
}
server.begin
// you're connected now, so print out the data:
// Serial.print("You're connected to the network");
// printCurrentNet();
// printWifiData();
}
void loop() {
WiFi client = server.available(); // listen for incoming
clients
if (client) {
String currentLine = "";
while (client.connected()){
if (client.available()){
char c = client.read();
if (c == '\n') {
if(currentLine.length() ==0) {
client.println("HTTP/1.1 200 OK");
client.println("Content-type:text/html");
client.println();
client.println("Value at A0 is");
client.println(analogRead(A0));
client<print("<br>");
client.println();
break;
}
else {
currentLine = "";
}
}
else if (c != '\r'){
currentLine += c;
}
if (currentLine.endsWith ("GET /exterieuron")) {
digitalWrite(exterieur, HIGH);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /exterieuroff")) {
digitalWrite(exterieur, LOW);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /porteon")) {
digitalWrite(porte, HIGH);
delay(1000)
digitalWrite(porte, LOW);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /porteoff")) {
digitalWrite(porte, HIGH);
delay(1000)
digitalWrite(porte, LOW);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /salonon")) {
digitalWrite(salon, HIGH);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /salonoff")) {
digitalWrite(salon, LOW);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /machambreon")) {
digitalWrite(machambre, HIGH);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /machambreoff")) {
digitalWrite(machambre, LOW);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /visiteuron")) {
digitalWrite(visiteur, HIGH);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /visiteuroff")) {
digitalWrite(visiteur, LOW);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /enfanton")) {
digitalWrite(enfant, HIGH);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /enfantoff")) {
digitalWrite(enfant, LOW);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /alarmeon")) {
digitalWrite(alarme, HIGH);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /alarmeoff")) {
digitalWrite(alarme, LOW);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /musiqueon")) {
digitalWrite(musique, HIGH);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /musiqueoff")) {
digitalWrite(musique, LOW);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /ventillateuron")) {
digitalWrite(ventillateur, HIGH);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /ventillateuroff")) {
digitalWrite(ventillateur, LOW);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /bureauon")) {
digitalWrite(bureau, HIGH);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /bureauoff")) {
digitalWrite(bureau, LOW);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /sejouron")) {
digitalWrite(sejour, HIGH);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /sejouroff")) {
digitalWrite(sejour, LOW);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /touton")) {
digitalWrite(sejour, HIGH);
digitalWrite(exterieur, HIGH);
digitalWrite(salon, HIGH);
digitalWrite(enfant, HIGH);
digitalWrite(bureau, HIGH);
digitalWrite(machambre, HIGH);
}
if (currentLine.endsWith ("GET /toutoff")) {
digitalWrite(sejour, LOW);
digitalWrite(exterieur, LOW);
digitalWrite(salon, LOW);
digitalWrite(enfant, LOW);
digitalWrite(bureau, LOW);
digitalWrite(machambre, LOW);
}
}
}
client.stop();
}
}
voidprintWifiData() {
// print your WiFi shield's IP address:
IPAddressip = WiFi.localIP();
Serial.print("IP Address: ");
Serial.println(ip);
Serial.println(ip); }
TABLE
DE MATIERE
SOMMAIRE
i
EPIGRAPHE
ii
DEDICACE
iii
REMERCIEMENTS
iv
SIGLES ET ABREVIATIONS
v
LISTE DES TABLEAUX
vi
LISTE DES FIGURES
vii
RESUME + MOTS CLES
viii
ABSTRACT + KEY WORDS
ix
INTRODUCTION
1
1. Contexte et concepts
1
2. Problématique
1
3. Hypothèse
2
4. Objectifs
3
5. Choix et Intérêt du sujet
3
a. Intérêt personnel
3
b. Intérêt scientifique
3
6. Méthodes et techniques
3
6.1. Méthodes
3
6.2. Technique
4
7. Délimitation du sujet
5
8. Subdivision du travail
5
CHAPITRE I: ÉTAT DES LIEUX ET ANALYSE
6
Introduction
6
Section 1 : Présentation du cadre de
travail et des concepts clés
6
I.1. Définition du thème
6
I.2. CONCEPTE DE BASE
14
Section 2 : Analyse de l'existant et
identification des problèmes
26
2.1. Présentation de l'objet
d'étude
26
2.2. Observation fonctionnelle de l'objet
d'étude
27
2.3. Critique de l'objet d'étude/analyse
27
Conclusion
28
CHAPITRE 2 : REVUE DE LA LITTERATURE ET DESCRIPTION
DE L'APPROCHE
29
Introduction
29
Section 1 : Revue de la littérature
29
Section 2 : Approche méthodologique
31
Conclusion
33
CHAPITRE 3 : METHODOLOGIE ET RESULTATS AVEC
L'ANALYSE
34
Introduction
34
Section 1 : Stratégie de collecte des
données et planning prévisionnel du projet
34
A. Tableau d'identification et
dénombrement des tâches
35
B. Calcul des niveaux
36
C. Détermination des couts du
projet
37
D. Devis estimatif des couts
39
E. Calendrier de réalisation du
projet
40
F. Diagramme de Gantt
41
G. Diagramme de PERT
43
H. Diagramme de ressource
44
Section 2 : Présentation des
résultats.
45
A. Diagramme de cas d'utilisation
45
B. Principales interfaces
55
C. Maquette du projet
60
Conclusion
60
CHAPITRE 4 : RECOMMANDATIONS ET ANALYSE
D'IMPACTS
62
Introduction
62
Section 1 : Présentation des
recommandations
62
Section 2 : Analyse de l'impact du système
sur l'organisation
65
Conclusion
66
CONCLUSION
67
WEBOGRAPHIE
69
ANNEXE
70
TABLE DE MATIERE
77
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