PDM 2004 : Domotique pour handicapés

Le PDM 2004 a été mené par 8 élèves de L’ENSAM de février à Juin 2004. Les élèves ayant pris part au projet sont les suivants :

• Duhem Sébastien
• Grancher Guillaume
• Larrière Benjamin
• Marhadour Thierry
• Pineau Charles-Edouard
• Sassi Mohamed
• Seka Florian
• Tottoli Philippe

Thème : Propositions technologiques simples en domotique pour l’aide aux personnes handicapées

Sujet : Commandes d’appareils électriques du domicile à partir d’un Pocket PC et d’une application réunissant les technologie X10 et Wifi

Ressources matériels :

• Un Pocket PC HP iPAQ h5450
• Un kit de réseau sans fil : adaptateur réseau USB Netgear MA101
• Deux PC et des portables personnels
• Un émetteur X10 : module CM11 de la marque X’DOM
• Différents récepteurs X10
• Une webcam

Ressources logicielles :

Logiciels de domotique

Il existe deux types de logiciels de domotique : ceux fonctionnant exclusivement sur PC et ceux qui ont également une interface pour Pocket PC

1. Premise :logiciel difficilement exploitable

2. Homeseer(payant): optimisé pour la programmation d’événements en vue d’une

                         automatisation des taches

3. Active Home (gratuit)

4. Home Supervisor(payant) : permet une utilisation avec le PDA

5. Doon X10 (payant): permet une utilisation avec le PDA

Les logiciels possèdant une interface Pocket PC peuvent de premier abord répondre à l’exigence du cahier des charges, cependant il ne sont pas adapté à une personne handicapée en terme desimplicité et sutout d’ergonomie

Logiciels d’intéraction entre Pocket PC et PC

1. ActiveSync(gratuit)

2. Remote Control

3. Logiciel de developpement

4. Visual Studio.net

5. Visual Studio 6.0

6. Embedded Visual Basic

Démarche du projet

Première approche: étude du projet 2003 et travaux de recherches axés sur 3 points :

• Reconnaissance vocale
• la norme X10
• le Wifi
• Projets et applications relatives au sujets

Recherches techniques : pour chacun des points développé une étude des solutions envisageables a été mené et notamment une recherche des logiciels existants avec une étude de leur fonctionnalité, leur accessibilité aux personnes handicapées et enfin de la possibilité de les faire communiquer ensemble et de réaliser une application propre.

Réalisation de l’application (Merlin X10) et d’une salle d’essai

Le développement des applications informatiques du PDM

Choix des logiciels de programmation

Les offres de logiciels disponibles ne répondant pas au cahier des charges fixé, il a été décidé de développer un logiciel propre à l’application..

Dès lors il est nécessaire de distinguer le développement de l’application sur le PDA et celui de l’ordinateur. Après une étude des différents logiciels de programmation disponibles sur le marché, c’est finalement Embedded Visual Basic qui a été retenu pour le développement sur le PDA et Visual Basic pour le développement sur l’ordinateur.

Architecture des éléments

Les différents organes nécessaire à la réalisation du projet sont : un module CM11, un ordinateur et un PDA. Le PDA commande donc l’ordinateur qui traite l’information et la renvoie sous forme d’ordre X10 par l’intermédiaire du module CM11. Les difficultés étaient donc :

1.de créer un réseau entre le PDA et l’ordinateur ainsi que de coder l’application permettant l’échange d’information.

2.de coder une application permettant la commande du module CM11 à partir des ordres données par le PDA et traités par l’ordinateur.

La commande X10

Le module CM11 est un module permettant de convertir les instructions du PC en courant porteur servant à commander les autres modules X10. Dans un soucis de gain de temps, le codage entre le PC et le CM11 n’a pas été réalisé directement mais à partir d’une bibliothèque de fonctions élaborées par HomeSeer et compatible avec Vb

Création d’une application minimale de commande X10

Cette première application codée en VB.NET utilise directement la bibliothèque de HomeSeer et propose une interface homme-machine pour commander n’importe quel appareil électrique branché sur un récepteur X10. Cette première application permet de répondre à la deuxième difficulté, il reste donc à gérer l’échange d’information entre le PDA et l’ordinateur.

Communication PC /Pocket PC

La communication entre PC et le Pocket PC se fait sur le modèle client(PDA)/serveur :Merlin hébergée par le PC) en utilisant le contrôle Winsock dédié à VB6. Par ce biais, Merlin est capable de recevoir des données sous formes de chaînes de caractères qui traitées par des fonctions de traitement permettent de récupérer les instructions sous forme qui permet de commander directement le module CM11.

La prise en compte d’une WebCam

Le but est la réalisation d’un flux vidéo continu entre le Pocket PC et la Webcam. L’ordinateur sert à la fois de station de traitement de l’image et de relais.

Réalisation d’un premier programme permettant l’acquisition vidéo

Il est relativement aisé de construire une application permettant de visualiser l’image de le Webcam sur l’écran du PC. Par contre l’envoi de flux continu de données au Pocket PC est très difficile. La solution qui a donc été adopté est le transfert de captures d’images successives afin de donner l’illusion de continuité de l’image vidéo.

Maîtrise de l’envoi et de la réception de fichiers images avec le PDA

Le format de compression de fichier d’image qui a été utilisé est le format JPEG et le protocole de transfert vers le Pocket PC est le protocole basé sur la librairie « Rapi ». Pour la réception sur le PDA il convient d’effectuer l’opération inverse à celle effectué sur le PC en tenant compte des spécificité du PDA.

Fusion des deux applications

Les deux applications ont ensuite été synchroniser pour permettre la réception de l’image sur le PDA et la commande de la Webcam également sur le PDA.

Interface du logiciel Merlin X10

La simplicité et la lisibilité de l’interface ont été des critères déterminants qui ont conduits a rejeter des logiciels disponible sur le marché et donc conduit au développement de Merlin X10.

Définitions des fonctionnalités

Merlin X10 est capable :

• De commander tous les modules X10
• De visionner la webcam
• D’identifier et sélectionner aisément un appareil du domicile grâce à son système de navigation.

Design de l’interface

• Boutons facilement identifiables grâce à un code couleur
• Boutons lisibles grâce à des gros caractères
• Boutons assez gros pour être utilisés avec un doigt

Configuration du logiciel du point de vue de l’utilisateur

Pour adapter le logiciel au domicile, il suffit de remplir un fichier texte comportant pour chaque appareil, le nom de la pièce, l’identifiant X10 du récepteur concerné et l’appareil électrique concerné.

Installation du logiciel

Dans le but de fournir un logiciel exploitable, il a été crée une procédure d’installation totalement automatique avec le logiciel Inno Setup 4.2.2 et dans laquelle l’utilisateur est parfaitement guidé pas à pas. Toujours dans le but de fournir un logiciel complet, un fichier d’aide a été établi avec le logiciel Shalom_Help_Maker_0.4.9

Prix de revient d’une installation de domotique typique

Afin d’obtenir un ordre de grandeur du prix d’installation, tous les éléments nécessaires à l’application Merlin X10 ont été listé et évalués. Sans le PC, le prix de revient d’une telle installation est de 3650 euros

Promotion du PDM : la salle d’essai

Afin de promouvoir le PDM, une salle de démonstration a été mise en place et doit servir à tester et vérifier, auprès du réseau HanditecAM, l’efficacité du système de domotique du point de vue technologique, ergonomique et de la programmation.

La reconnaissance et la synthèse vocale

Cette partie du travail réalisé est essentiellement bibliographique.

Il convient de distinguer :

• La reconnaissance vocale : permet à la machine de comprendre et de traiter des informations fournies oralement
• La synthèse vocale : permet de reproduire d’une manière sonore un texte qui lui est soumis

Elle comprend, les principes de fonctionnement mais également les applications dans le domaine de l’handicap et une présentations des différents logiciels. Il est mis l’accent plus particulièrement sur Neuvoice et Microsoft Speech qui sont des logiciels de reconnaissance vocale sur PDA.

Cette voie n’a pas été développée dans le PDM 2004 puisque le PDAdisponible n’était pas compatible avec ces deux logiciels évoqué. L’achat d’un nouveau PDA pour le PDM 2005 relance cette voie, ainsi la reconnaissance vocale sera l’un des principaux objectifs.