[Projet IUT] capteur distance connecté à un poste central

Bonjour,

Avec 2 autres camarades de classe en GEII on a pour projet de fin d'année de mettre en place une "gestion de disponibilité" dans la cantine de l'université.

Notre projet est simple, là où sont entreposé des genre de dessous de table, nous souhaitons mettre un capteur de distance au dessus. Par exemple, si le capteur mesure une distance de 30 cm, cela signifie qu'il reste environ 50 dessous de table, tandis qu'à 50 cm, il n'en reste plus qu'une dizaine.

Pour mieux comprendre on a fait un schéma qu'on a proposé au professeur.

Ils ont fortement apprécié l'idée et nous ont demandés de leur proposer une solution pour la rentrée et le budget.

Nous prévoyons donc d'utiliser un Arduino pour gérer les mesures des différents "sous modules" et pour les renvoyer ensuite à un serveur. Auriez-vous des conseils pour :

  • Choisir le type de capteur de distance le plus adapté (ultrason, infrarouge, ou autre) ?
  • Choisir la bonne technologie pour transmettre ces données de manière fiable sans prendre trop d'énergie à la pile (Bluetooth, LoRa, Zigbee ect..) ?

Bien sûr il faut au maximum éviter des modules tout prêt déjà existant sinon on va se faire tirer les oreilles pour manque de travail lol.
Merci d'avance pour vos retours et vos idées !

Bonjour

Choix d'une technologie radio :
Quelle est la distance approximative entre le poste central et les capteurs ?
Un ou plusieurs murs séparent-ils ces éléments ? Autres obstacles éventuels ?

Selon les réponses la Bluetooth , apte à fonctionner sur pile, sera ou écarté.
Ne pas oublier la dépense d'énergie de la mesure de distance en plus de l'émission radio

L'utilisation , pour partie, de quelques sous-ensemble, parait difficile à éviter

les endroits où sont "entreposés des genre de dessus de table" sont ils proches les uns des autres ? (vous pourriez avoir un seul arduino et 5 capteurs, chacun mesurant le hauteur de sa pile et pas besoin de radio ou quoi que ce soit)

IL n'y a aucun point d'alimentation électrique proche, car les piles entraines obligatoirement une gestion à prévoir.
Que ce soit pour changer les piles ou recharger la batterie, avez vous prévus un système d'avertissement de la personne préposé à la gestion de cet équipement?

Pour le choix de la technologie de la distance, je ne pense pas vous aider directement, mais avez vous un idée de la précision nécessaires?

Bonjour

Si tu pouvais nous transmettre une ou plusieurs photographies dans lesquelles on pourrait voir où tu comptes mettre le capteur et où et comment et sur quoi est posée l'empilement de plateaux, ça aiderait beaucoup à se faire une idée du contexte.

Cordialement.

Merci à tous pour vos réponses. Effectivement il manque des précision.
Alors déjà pour commencer, on est obligé de mettre en place une communication à distance car ils sont assez éloigné les uns des autres. Voici un schéma de tête pour vous représenter les différents spots.


Il y en a au moins un séparé par un genre de mur @al1fch et la longueur de la cantine est facilement de 40 mètre * 30 mètre (grande cantine qui sert également de salle d'expo)
@J-M-L et @terwal justement j'ai bien regardé et il n'y a pas beaucoup de prise c'est pour ça qu'on a pensé à une solution sur pile (et ils sont assez éloignés les uns des autres). Effectivement il serait intéressant d'avoir un systeme d'avertissement de la batterie mais sinon on a pensé à faire le calcul de la consommation et de changer ça chaque 3 mois par exemple (selon le résultat)
@amic Le capteur je compte le mettre au dessus des "plateaux" car ils sont dans un genre d'armoire donc on aura qu'à le fixer à son plafond.

vous avez le wifi dans la cantine ?
je suppose qu'il ne doivent fonctionner qu'au moment du repas ? est-ce que quelqu'un viendrait les allumer manuellement ou il faut prévoir que ce soit constamment en usage (et en mode sommeil en dehors des heures des repas) ?

Alors ça on y a pensé aussi s'il y a la possibilité d'y mettre un mode veille mais ça dépend de la complexité technologique de chaque module (c'est comme ça qu'on appelle notre ensemble capteur/pile/technologie de communication ^^). On avait pensé si c'est possible à faire que ce soit le poste central, qui lui est sur prise donc tout le temps allumé qu'il peut leur dire de commencer leurs détection dès 11h et arrêter vers 14h30. De ce fait ils ne fonctionnent que lorsque les données sont susceptible de changer.

Mais sinon oui il y a le Wifi mais avec une solution sur pile notre professeur nous l'a déconseillé.

Pour que le poste central puisse parler aux postes distants, il faut que les postes distant soient en train d'écouter, donc ça consomme forcément un peu.

Il y a des modules radio qui peuvent rester en veille et consommer très peu comme le HC-12. Lors de la réception d'un octet qui serait émis par le central, ça réveillerait l'arduino qui passerait en mode mesure et communication jusqu'à ce que le central lui dise de se rendormir.

Où est le problème : c'est un sujet universitaire.

C'est tous les ans la même difficulté.
Les étudiants, doivent-ils réaliser un projet de qualité professionnelle ou doivent-ils seulement montrer qu'ils ont acquis les compétences et qu'ils ont la capacité qui convient pour obtenir un diplôme ou à passer en année supérieure.

La résolution de ces sujets d'intendance sera chronophage.
Bien sûr, il ne faut pas les passer sous silence, leur seule évocation pour montrer que l'on a bien travaillé le sujet est-elle suffisante ?

Ce n'est que dans le dialogue avec leurs professeurs qu'ils auront la réponse.

Si le projet à vocation à rester en place plus longtemps que la duré de vie de la source d'alimentation, il faudra que cela soit gérer par du personnelle de l'établissement ou un élève attitré.
Sinon ce n'est pas un problème en soit, quoi que je trouve qu'il est intéressant de le mentionné au moins pendant l'oral.

Toute la question est ou s'arrêter à 10/20 ou 20/20.
S'agissant d'une vrai problématique, il est à mon avis bon d'avoir une réponse, mais pas forcément technique.

Je ne pensais pas forcément qu'à une résolution technique, mais justement à l'évocation du sujet et une estimation de la durée de fonctionnement en autonomie.

Il me semble que l'on dit la même chose :grinning:

Je maintiens

oui, je pense :face_with_hand_over_mouth:

@terwal effectivement selon combien de temps pourrait tenir la pile, on prévoit de déléguer ça au personnel de cantine, s'ils font ce changement 1 fois tous les 3 mois le peu de temps que ça leur prend sera peut-être négligeable par rapport au bénéfice de cette solution. (on l'espère lol)

C'est pour ça je pense que le plus important est que ce soit le moins gourmand en énergie pour chaque module, le poste central n'a pas cet inconvénient car il sera branché en direct.

Juste pour être sûr, un mini-module est composé seulement de :

  • pile
  • technologie de communication
  • capteur de distance
  • carte électronique pour lier les 3 éléments

C'est bien ça ?

Oui, ce n'est pas un soucis en soit, mais c'est un point intéressant à aborder comme l'indique @68tjs avec vos profs et dans le rapport ou l'oral.

Oui, c'est à peu près ça, en supposant que ce que tu mets dans technologie de communication, c'est le micro-controleur.
La carte électronique n'est pas vraiment nécessaire pour ce genre de projet, il existe des modules ESP32 avec un support batterie et sinon tu peux souder les différents composant sur la carte de développement de ton microcontrôleur.

Pour les piles, il faut aussi décidé sur c'est des piles ou un accus.

Merci pour ton retour !

Alors actuellement on a pensé pour les modules à utiliser :

  • Microcontrôleur : ATmega328P
  • Technologie de communication : NRF24L01+
  • Capteur : HC-SR04
  • Pile : à voir selon le besoin

Ensuite pour le poste centrale :

  • Microcontrôleur : ESP32 avec Wifi intégré
  • Technologie de communication : NRF24L01+

Que pensez-vous de notre solution actuelle pour les modules ?

Ensuite côté programmation on fera en sorte que les modules seront tout le temps en mode veille et que le poste central les réveillera -> communique > remettra en veille 1 par 1 pour éviter les collisions de donnée (même si d'après les profs il reste assez robuste pour gérer ça).

Attention la technologie des ultra-sons n'est pas appropriée en cas de sources multiples dans un même local sauf s'il est possible d'échelonner méthodiquement les émissions des HC-SR04 de manière éviter qu'un HC-SR04 prenne en compte en écho une salve d'utra-sons issue d'un autre HC-SR04. (soit en trajet direct soit par réflexion sur les parois de la salle)

Des modules avec un VL53L1X (ou référence voisine, vérifier dans les Data Sheet) pourrait probablement constituer une alternative optique aux ultra-sons

Oui, j'aurais plutôt utilisé un capteur piezo (ou autre capteur qui détectera le choc provoqué par l'ajout d'un plateau) pour réveiller le système qui mesurera alors le poids de l'empilement de plateaux avec une jauge de déformation et enverra la mesure au central puis se remettra en veille quand la mesure aura été transmise.

pour évaluer la disponibilité de la cantine il est sans doute impératif suivre les retraits de plateaux, pas seulement les déposes

Je pense que le capteur piezo pourra aussi bien détecter l'ajout que le retrait d'un ou plusieurs plateaux.