Maintenance et gestion de portails à distance

SIMPA ce projet !

Présentation du projet

Simpa est une entreprise de portails et portes de garages. Elle souhaite se démarquer par l’implantation de nouvelles technologies dans leur produits. C’est pour quoi, l’entreprise a voulu réaliser une prévention de maintenance. En effet, le souhait de l’entreprise est de pouvoir prévenir et gérer à distance les cas de pannes de manière à sécuriser en permanence les accès. Car un portail en panne signifie insécurité pour les copropriétés.

Le produit

Il nous a donc été demandé de réaliser une communication entre la carte des portails actuellement implantés et un serveur afin de récolter et traiter des données. De plus, un double jeu de capteurs peut être positionné afin de prendre rapidement le relai sans l’intervention de techniciens. 

Le système permettrait ainsi d’analyser et résoudre certains problèmes avant l’arrivée des techniciens et de gagner du temps lors de leur intervention. 

Architecture Générale

partie hardware

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Compréhension de la carte

Le premier challenge était de comprendre le fonctionnement de la carte et de ses composants, ainsi que la phase de validation de pour l’ouverture/fermeture du portail. Finalement, nous avons construit une maquette afin de réaliser nos différents tests.

Réalisation du PCB

Une fois notre architecture établie, nous nous sommes rendu compte qu’une conversion de puissance était nécessaire pour certains composants fonctionnant en alternatif. En effet, il fallait obtenir une tension continue de 5V pour récuperer la tension de travail des composants sur Arduino.

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Protection Arduino / PCB

L’étape finale de notre travail était de protéger notre circuit de l’envrionnement extérieur. Nous avons donc imprimer une boîte en 3D aux dimensions de notre PCB. De plus, l’utilisateur est protéger des fortes tensions traversant la carte (220 V).

Egalement, nous avons placé un optocoupleur entre la sortie de notre PCB et de l’Arduino, afin de protéger l’Arduino d’une éventuelle surtension. Ces relais permettent de de relier nos deux entités via un contact optique.

Partie Arduino

Arduino MEGA

  • Récupération des données de la carte du portail
  • Mise en forme de celles-ci et retransmission en format JSON sur le port série

Le Software

  • Logiciel en C++
  • Logiciel modulaire à l’ajout et au retrait d’observation de la carte du portail
  • Génération du « Payload » à envoyer

Payload

{« Sensor1″:1, »Sensor2″:0, »BarrePalpeuse »:0, »MoteuMonte »:0,

« MoteurDescente »:0, »LumiereCourtoisie »:0, »UserCommand »:0, »Clignotant »:0}

partie Raspberry Pi

N

Réception des données de l'arduino

  • Conversion du message Json
  • Vérification et tri des données (contre les données « fantômes »)

Traitement des données

  • Affichage en direct sur le dashboard
  • Gestion des warnings en cas de malfonctionnement des capteurs

Envoie des données

  • Création d’un payload
  • Envoie via MQTT

Notre avancement actuel et les idées d'amélioration

 A l’heure actuelle, nous ne remplissons pas entièrement le cahier des charges. En effet, nous pouvons parfaitement envoyer une commande depuis la Raspberry Pi vers le portail. Lors de sa modification d’état, l’animation sur le dashborad montre la dite modification en temps réel. En cas de disfonctionnement des capteurs, nous n’avons pour l’instant pas le double jeu mais cela serait facilement ajoutable car le dashborad les prend déjà en compte. Cependant, en cas de disfonctionnement des capteurs, un warning s’affiche sur le dashboard. Un opérateur pourra alors vérifier via la caméra s’il y a un objet coincé devant les capteurs ou si ils sont défaillants, dans ce cas, il pourra se rendre sur place. 

Ainsi pour ce qui est du point de vue amélioration, nous pourrions réunir la Raspberry Pi et la carte Arduino sous une seule et même carte telle qu’une STM32. De plus, l’entreprise Simpa étant une filiale de Ilex (entreprise d’ascenseurs) qui a aussi implémenté ce système de gestion, souhaiterait réaliser une unique communication sur un même site entre les Raspberry et les serveurs. Pour cela, nous avons réalisé plusieurs essais avec une communication via CPL mais les distances et les différentes phases d’un même bâtiment ne nous ont pas permis de poursuivre dans cette voix. Il s’agirait donc de trouver d’autres moyens de réduire les coûts de communication avec les serveurs.

Merci pour l'intérêt porté à ce projet

Claire-Victoria Carles

Alexi Birlinger

Tom Benoit

Etudiants à Poltech Nice Sophia