Projet d infrastructure logicielle pour le bâtiment intelligent

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1 Projet d infrastructure logicielle pour le bâtiment intelligent Jardin intelligent Cahier des charges Rokhaya Cisse Julien Coutinho Julien Croési Thomas Escalon Maxime Pia

2 Table des matières Table des matières Contexte Configuration initiale supposée Scénarios d utilisation Gestion de l eau des plantes Scénario n 1 Scénario n 2 Scénario n 3 Gestion de l humidité et de la chaleur ambiante Scénario n 1 Gestion de la présence de l utilisateur Scénario n 1 Scénario n 2 Scénario n 3 Scénario n 4 Autres suggestions Matériel nécessaire Architecture de la solution 2

3 Contexte Les potagers automatiques relèvent aujourd hui du domaine industriel, avec des serres automatisant de plus en plus leur fonctionnement pour devenir autonomes et productives. Il s agit d appliquer le principe du jardin automatisé à une plus petite échelle, celle d une maison avec serre, et de l intégrer aux problématiques du bâtiment intelligent. L objectif n est pas tant d améliorer la productivité des potagers et jardins des particuliers que de fournir une solution aux personnes souhaitant avoir un jardin mais n ayant pas la possibilité de s en occuper autant que cela serait nécessaire, que ce soit par incapacité physique ou par manque de temps. Nous souhaitons ainsi fournir une solution qui permette de se sentir proche de ses plantes sans nécessiter pour autant une attention constante. Les scénarios proposés dans la suite du document servent de propositions et seront implantées ou non en fonction de la faisabilité sur une maquette et du temps disponible. Configuration initiale supposée Le reste du document repose sur les suppositions suivantes : L utilisateur possède un ordiphone. Pour les besoins du projet, nous pourrons nous limiter au système Android. L utilisateur possède un logement d une pièce au moins avec un jardin, dont une partie est sous serre. Nous ne faisons pas de suppositions quant à l envergure du jardin : il peut s agir de quelques pots, d un simple sac de terre contenant des pommes de terres, comme d un réel potager de plusieurs dizaines de mètres carrés. Nous ne faisons pas de suppositions quant à la taille de la serre. Celle ci peut être aussi minimaliste que possible. Le contenu de la serre est accessible par un dispositif ouvrant, à savoir une porte, une fenêtre, un volet. L utilisateur dispose d un réservoir d eau. Nous ne faisons pas de supposition quand à la taille du réservoir d eau : il peut s agir d une simple bouteille, comme d un véritable système de récupération d eau avec plusieurs réservoirs. La maison dispose d un accès à Internet. La maison dispose d un moniteur vidéo, par exemple, un téléviseur. Il est nécessaire de passer par la maison pour accéder au jardin. 3

4 Cas d utilisation Gestion de l eau des plantes Scénario n o 1 Besoin : l utilisateur souhaite éviter de devoir arroser ses plantes à intervalles plus ou moins réguliers, en fonction de la température et de l humidité du moment. Les besoins en eau de ses plantes doivent être remplis sans son intervention. Solution : le réservoir est connecté à un système de tuyaux qui aboutissent au pied ou au dessus des plantes, le tout pouvant être activé par des valves. Des capteurs sont placés dans la terre pour déterminer les pots et régions nécessitant de l eau. Lorsque que la terre est trop sèche, les valves s ouvrent pour délivrer de l eau aux plantes qui en ont besoin. Scénario n o 2 Besoin : l utilisateur souhaite savoir lorsque son réservoir d eau a besoin d être rempli. Solution : un capteur de niveau détecte le moment où le réservoir contient moins d eau qu un certain pourcentage de sa capacité maximale, auquel cas une alerte est envoyée sur le téléphone de l utilisateur. Lorsque l utilisateur rentre dans la salle où se trouve le téléviseur et à condition que celui ci ne soit pas déjà allumé, le téléviseur s allume et affiche l état du réservoir. Une DEL indiquant un niveau d eau faible peut également s allumer. 4

5 Scénario n o 3 Besoin : l utilisateur souhaite maintenir le contrôle de sa facture d eau, aussi refuse t il que son réservoir se remplisse automatiquement. Il souhaite cependant pour le remplir sans intervenir. Solution : le réservoir est relié à la plomberie de la maison, celle ci aboutissant sur un robinet pilotable. Une extension consisterait à ce que l utilisateur demande son ouverture sur son téléphone ou depuis chez lui grâce à un système de commande vocale, que ce soit par un micro placé dans la maison ou via le téléphone. Gestion de l humidité et de la chaleur ambiante Scénario n o 1 Besoin : les plantes de la serre ont des besoins spécifiques en terme d humidité et de chaleur. Il s agit parfois d aérer la serre. 5

6 Solution : la fenêtre ou la porte de la serre sont équipées d un moteur permettant de les ouvrir automatiquement, afin d ajuster l atmosphère interne. Gestion de la présence de l utilisateur Scénario n o 1 Besoin : l utilisateur rentre chez lui et souhaite connaître l état de son jardin. Solution : un détecteur de présence, par exemple, un capteur infrarouge ou une caméra, détecte l arrivée de l utilisateur. Plusieurs façons de rapporter l information se présentent : un téléviseur affichant l état global du jardin et des plantes s allume, et des DEL s allument (suivant un code couleur à définir) pour signaler les problèmes rencontrés en l absence de l utilisateur ou les tâches nécessitant son intervention. 6

7 Scénario n o 2 Besoin : l utilisateur entre dans le jardin pendant l arrosage et souhaite éviter de prendre une douche. L averse inattendue l ayant surpris en allant au travail lui a suffit. Solution : un capteur de présence (caméra) associé au jardin détecte l arrivée de l utilisateur et coupe l arrosage s il est en cours. Après un certain temps passé sans détecter la présence de l utilisateur, l arrosage se remet en marche. Scénario n o 3 Besoin : l utilisateur souhaite avoir accès au contenu de la serre et n est pas en capacité d ouvrir la porte. Ses deux bras sont plâtrés. Solution : l utilisateur est entré dans sa maison avant d accéder au jardin et sa présence a été détectée. Lorsqu elle est à nouveau détecté devant le jardin, la porte de la serre s ouvre automatiquement. 7

8 Scénario n o 4 Besoin : l utilisateur souhaite éviter les intrus dans sa serre. Solution : si la fenêtre de la serre est ouverte afin de réguler l atmosphère, un détecteur de présence dans la serre détecte des intrus (animaux, par exemple) si la porte de la serre est fermée. Une alerte est alors envoyée sur le téléphone de l utilisateur, et une DEL l informant d une présence dans le jardin s allume. Cette information est également affichée sur l écran associé aux informations du jardin. Nous pourrons faire sonner une alarme pour faire fuir l intrus. Autres suggestions Besoin : l utilisateur souhaite savoir quels fruits et légumes sont en états d être ramassés. Solution : un traitement sur l image de la caméra du jardin et de la serre permet de détecter les couleurs associées aux fruits et légumes des plantes présentes. Lorsqu un produit mûr est 8

9 détecté, une alerte est envoyée sur le téléphone de l utilisateur, une DEL s allume dans sa maison et les informations nécessaires sont affichées sur le téléviseur. Matériel nécessaire 2 détecteurs de présence capteur d humidité capteur de température capteur de niveau alarme sonore 3 DEL caméra téléphone NFC Raspberry Pi 2 cartes Arduino 9

10 Architecture de la solution 10

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