Approche méthodologique

Notre démarche s’articule autour d’une approche itérative et collaborative, permettant d’adapter notre travail aux retours de notre client évaluateur et aux contraintes techniques rencontrées.

Phase 1

Étude et prise en main

Familiarisation avec le matériel radar 24 GHz, étude de la documentation technique, compréhension des protocoles de communication (série, BLE, MQTT).

Phase 2

Configuration et calibration

Mise en place du système radar, calibration des paramètres d’émission/réception, tests initiaux de détection. Établissement des premiers protocoles de communication.

Phase 3

Développement logiciel

Création des scripts de récupération et traitement des données, mise en place du serveur MQTT local, développement des interfaces de communication.

Phase 4

Tests et optimisation

Batterie de tests exhaustive en variant les paramètres : distances, orientations, types de mouvement. Analyse des résultats et optimisation des algorithmes.

Phase 5

Comparaison et analyse

Comparaison avec le sensing UWB, analyse des avantages et limites de chaque technologie selon les scénarios d’usage.

Phase 6

Documentation et présentation

Rédaction de la documentation complète, création du site web, production de la vidéo de démonstration, préparation des soutenances.

Technologies radar

Radar 24 GHz

Le radar à 24 GHz utilise des ondes millimétriques pour détecter les mouvements et la présence. Cette fréquence offre un bon compromis entre portée de détection, résolution et pénétration à travers certains matériaux.

  • Avantages : Détection précise, insensible à la lumière, respect de la vie privée
  • Applications : Détection de présence, monitoring d’activité, santé connectée
  • Portée : Variable selon la configuration (quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres)

UWB (Ultra-Wideband)

L’UWB est une technologie de communication et de localisation sans fil utilisant une très large bande de fréquences. Nous comparerons ses performances avec notre système radar 24 GHz.

  • Avantages : Très haute précision de localisation, faible consommation
  • Comparaison : Analyse des cas d’usage optimaux pour chaque technologie
  • Complémentarité : Évaluation des possibilités de systèmes hybrides

Protocoles de communication

🔌

Communication série

Liaison filaire Tx/Rx à 115 200 bit/s pour la communication directe entre le radar et le système de traitement.

  • Configuration : 115 200 bauds
  • Mode : Émission/Réception
  • Fiabilité élevée
📡

BLE (Bluetooth Low Energy)

Communication sans fil basse consommation pour le second équipement et les interactions avec smartphone.

  • Basse consommation énergétique
  • Portée : jusqu’à 100m (en champ libre)
  • Compatible smartphones et PC
💬

MQTT

Protocole de messagerie IoT léger et efficace pour la transmission des données vers le serveur.

  • Phase 1 : Serveur MQTT local
  • Phase 2 : Migration vers LOCURA
  • Architecture publish/subscribe
🖥️

Interfaces utilisateur

Développement d’interfaces pour smartphone, PC et navigation web pour visualiser et contrôler le système.

  • Application mobile (Android/iOS)
  • Interface web responsive
  • Logiciel PC pour analyse avancée

Outils et suivi du projet

Extraits du board Trello et de la planification (Gantt) utilisés pour organiser le travail.

Extrait du board Trello montrant les colonnes et tickets
Board Trello — gestion des tâches et sprints
Extrait du planning Gantt du projet
Diagramme de Gantt — planification et jalons

Infrastructure technique

Couche matérielle

Radar 24 GHz
Module BLE
Raspberry Pi

Couche communication

Série 115200 bps
Bluetooth LE
WiFi/Ethernet

Couche logicielle

Scripts de traitement
Serveur MQTT
Interfaces utilisateur

Couche plateforme

MQTT Local
Plateforme LOCURA
Base de données

Protocole de tests

Nous mettons en place une batterie de tests exhaustive pour évaluer les performances du système radar dans différentes conditions d’utilisation.

📏 Tests de distance

  • Portée minimale de détection
  • Portée maximale fiable
  • Précision selon la distance
  • Zones aveugles éventuelles

🔄 Tests d’orientation

  • Angle de détection horizontal
  • Angle de détection vertical
  • Impact de l’orientation du capteur
  • Zones de couverture optimales

🏃 Tests de mouvement

  • Détection de mouvements rapides
  • Détection de mouvements lents
  • Détection de mouvements répétés
  • Distinction entre plusieurs personnes

⚙️ Tests de configuration

  • Variation du gain de l’onde
  • Filtrage du bruit ambiant
  • Optimisation des paramètres
  • Calibration selon l’environnement

🏠 Tests environnementaux

  • Influence des obstacles (murs, meubles)
  • Impact des matériaux (bois, métal, tissu)
  • Température et humidité
  • Interférences électromagnétiques

💓 Tests fonctionnels spécifiques

  • Détection de présence statique
  • Détection de chute
  • Mesure de fréquence cardiaque
  • Détection de respiration

Outils de développement

Développement

  • Python (traitement des signaux)
  • Arduino/C++ (firmware)
  • Node.js (serveur MQTT)
  • HTML/CSS/JS (interfaces web)

Traitement du signal

  • NumPy/SciPy
  • Matplotlib (visualisation)
  • FFT (analyse fréquentielle)
  • Filtres numériques

Communication

  • Mosquitto (broker MQTT)
  • PySerial (communication série)
  • Bluetooth libraries
  • Plateforme LOCURA

Tests et documentation

  • PyTest (tests unitaires)
  • Git/GitHub (versioning)
  • Jupyter Notebooks
  • LaTeX/Markdown