Intégration de capteurs Arduino dans une plate-forme de mobile crowdsourcing

Moncef AOUDIA

Antoine Veuiller

Romain ROUVOY

Encadreurs:

Auteur:

Lundi 22/05/2017

Projet de second semestre de Master Informatique

Contexte

Internet des Objets

Arduino

Espruino

APISENSE

Problématiques

Nombre important de capteurs
Différentes technologies de transfert de données
Différents langages de programmations
Contraintes mémoires

Objectifs du projet

MQLIB: librairie qui gère les capteurs de gas MQ (MQ2,MQ6,MQ8)
AIRQUA: serveur Web qui transfert les données à partir de différents capteurs

Architecture

AIRQUA

MQLIB

APISENSE

http://@ip/sensors/co/value

Requête GET

Réponse Json

{"name":"MQ2","gasTypes":"co","value":"0"}

Client

Serveur

getGasPPM(CO)

displayGasPPM(CO)

Capteurs

Prérequis et environnement de développement

Materiels

Logiciels

Contributions et Résultats concrets

Arduino (C)

MQLIB
AIRQUA WiFi, Ethernet, Bluetooth.

/* Pin sur lequel le capteur est connecter */
int sensorPin = A0;  

void setup() {
  /* UART reglages, baudrate = 9600bps.*/
  Serial.begin(9600); 
}

void loop() {
  /* Lecture et affichage de la valeur du capteur */
  Serial.print("Value of sensor is: "+analogRead(sensorPin);
  Serial.print("\");
}

Code snippet

Espruino (JS)

MQLIB (prototype)
AIRQUA WiFi

var http = require("http");
/**
 * Handles all requests for the simple HTTP server
 * @param {any} request - Incomming request
 * @param {any} response - Response to client
 */
function handleRequest(request, response) {
    /** Handles all requests */
    console.log("request is :"+request.url);
    response.writeHead(200, {'Content-Type': 'application/json;charset=utf-8'});
    response.write(responseRequest(request));
    response.end("\n");
    }
}

Code snippet

Tableau comparatif

Arduino (C)	Espruino (JS)
Gestion de la mémoire très efficace.	Rapidité d’exécution
Faible consommation de ressources.	Code source court et compacte.
Support de plusieurs capteurs analogiques	Support de plusieurs capteurs numériques
Support de la majorité des capteurs utilisés	Processeur puissant et efficace
Environnement de développement complet	Support natif de l’API RESTfull.

Avantages

Arduino (C)	Espruino (JS)
Non support natif de l’API RESTfull	Consommation d’avantage de ressources matériels que Arduino
Problème de latence comparé à la version JavaScript	Ajout obligatoire de Multiplexeur pour le support de plusieurs capteurs analogiques

Inconvénients

Mètriques

Langage	fichier	commentaire	code
Arduino Sketch	7	457	792
C++	2	110	149
C/C++ Header	2	150	70
CMake	5	46	60
JavaScript	8	244	274

TOTAL	24	987	1345

Démonstration

Affichage de toutes les valeurs des capteurs:

http://serverAddressIp/sensors/values

Affichage de tout les types de capteurs:

http://serverAddressIp/sensors/types

Perspectives

Ajouter de nouveaux capteurs à MQLIB
Implémenter AIRQUA Ethernet en JavaScript
Partager les données collectées sur APISENSE
Déployer AIRQUA sur le terrain
Connecter la partie Arduino avec la partie Espruino
Ajout d’un support pour le réseau LoRa

Bilan

Initiation au travail de recherche scientifique
Mise en pratique de mes compétences
Un excellent encadrements
Nombreuses difficultés matérielles et logiciels
Les objectifs n’ont pas tous été réalisés

Remerciements

Mr VEUILLER & Mr ROUVOY

Sources

https://www.arduino.cc
http://www.esp8266.com
https://www.espruino.com
https://apisense.io
http://www.china-total.com/Product/meter/gas-sensor/Gas-sensor.htm
http://lab.hakim.se/reveal-js

Contexte