Présentation du projet

Le projet consiste à mettre en place un système de vidéosurveillance à l’extérieur qui sera autonome. Il faudra placer le système dans un endroit propice au soleil car celui ci sera alimenté grâce à l’énergie solaire. Ce système sera munit d’un boitier comportant le système ainsi que de la caméra et d’un petit panneau solaire. Pour ce projet, nous utiliserons un Raspberry Pi 3, un Witty Pi 2, une caméra, un panneau solaire, des capteurs et un ordinateur portable pour la partie de programmation.

Nous avons donc dans un premier temps, il fallait faire l’étude du sujet en réalisant plusieurs diagrammes, ensuite nous avons pu commencer la programmation en même temps que la création du boitier. Pour la suite, il a fallu se concentrer sur la détection de mouvement. Pour finir, nous avons réalisé une étude énergétique du projet, par rapport à la batterie.

Présentation des composants

En ce qui concerne les composants utilisés : nous utiliserons un Raspberry Pi 3, un Witty Pi 2, une caméra, un panneau solaire, des capteurs et un ordinateur portable pour la partie programmation.

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Etude du projet

Au cours de cette étape du projet il était important de savoir sur quoi nous allions travailler, pour cela nous avons réaliser un certains nombre de diagrammes :

Une fois que les différentes tâches ont été déterminé nous nous sommes scindés en 2 groupes pour avancer en parallèle :

Présentation de l’aspect technique

Dans un premier temps nous nous sommes concentré sur l’aspect programmation du Raspberry Pi, notamment en élaborant un programme de redémarrage automatique du Raspberry Pi a l’aide du module Witty Pi, de cette façon nous pouvons contrôler la fréquence des prises de vue. Ensuite nous avons étudier le stockage nécessaire et le poids des photos pour optimiser le stockage des photos, un programme peut être activer pour supprimer les anciennes photos automatiquement (il est possible de stocker 1500 photos en Full HD). Nous avons ajouter les programme crée au démarrage du Raspberry Pi ce qui nous permet de rendre le système entièrement autonome d’un point de vue prise de photo.

Par la suite nous avons ajouté un système de détection de mouvement, ce système est pleinement fonctionnelle mais nécessite cependant une alimentation constante en énergie et cela sort de la quantité d’énergie dont nous disposons avec notre batterie actuelle (2000 mAh). Le flux vidéo peut aussi être accessible via internet si il y a une nécessité de contrôler la zone a distance.

Dans un deuxième temps nous avons étudier la partie énergétique du projet, notamment la consommation du Raspberry Pi et le rendement du panneau solaire. Avec une partie de 2000 mAh tel que la notre nous obtenons une autonomie théorique de 48 minutes, a cela nous devons ajouter l’usure de la batterie, nous avons donc du optimiser la consommation d’énergie pour que le système puisse être autonome le plus longtemps possible notamment la nuit ou en cas d’ensoleillement faible. A propos du temps de charge de la batterie, nous avons calculé un temps de charge de 4 H (Capacité batterie  / Puissance du chargeur = 2000/500 = 4 heures de charge)

Pour finir nous avons réalisé un boitier pour le Rasberry et le matériels électroniques ( batterie … ) afin d’avoir un support et une protection pour cette partie. Ensuite nous avons fixé le panneau solaire puis nous avons ajouté une barre réglable afin de choisir l’angle qui permettra au panneau de recevoir le meilleur rendement énergétique et d’alimenter au mieux la Raspberry.

Réalisation du projet

Au cours de la réalisation le groupe a été scindé en deux, une partie sur la programmation du Raspberry Pi et une autre sur la réalisation du boitier.

Dans la partie programmation nous avons utilisé le langage Python ainsi que l’environnement de travail Thonny Python 3. Les scripts était ensuite exécuter au démarrage avec le fichier rc.local.

En parallèle, le groupe occupé à la création du boitier a utilisé le logiciel CorelDRAW pour la réalisation de celui-ci, puis nous avons utilisé la découpeuse laser pour la créer.

Une fois le boitier réalisé, nous nous sommes attelé à la création d’un support pour le panneau solaire. Celui ci se devait d’être adaptable notamment en ayant pour contrainte la possibilité de changer l’inclinaison du panneau. Pour se faire nous avons opter pour un support en bois en deux parties, une partie sur le panneau solaire et une autre sur le sol, le tour relié par une charnière et avec la présence d’une crémaillère sur la partie basse du support. Ainsi l’angle du panneau peut être changer a tout moment.

Conclusion

Pour conclure, nous avons rencontré quelques problèmes notamment avec la batterie qui ne chargeait plus. Lorsque l’on voulait la charger cela prenait également beaucoup de temps donc nous ne pouvions que réaliser les essais lorsque la Raspberry était alimentée par l’ordinateur.

Nous avons un code python servant à commander la caméra, la prise de photo et ses différents paramètres comme la résolution et la luminosité. Ainsi que pour l’enregistrement de l’image à un endroit spécifique du raspberry, et un autre pour la gestion des photos en effaçant les plus anciennes, de cette façon nous pouvons garder un nombre défini de photos.

Ensuite, nous avons ajouté ces deux fichiers pythons au lancement grâce au fichier rc.local. Ce fichier permet d’exécuter les deux programmes au lancement du raspberry et en arrière-plan, et cela en moins de 30 secondes.

Nous avons géré la fréquence des prises grâce au module Witty Pi2. Grâce à ce module nous pouvons définir quand le raspberry s’allume ou s’éteint et ainsi gérer l’énergie.

Malgré quelques soucis, le but du projet a été atteint et le système fonctionne très bien. Dès que quelqu’un passait devant le capteur, le système prenait une photo. Pour la fiabilité du projet, nous conseillons de choisir une batterie avec une meilleure capacité et un plus grand panneau solaire pour la recharger.

Au final, nous avons un programme autonome et fonctionnel de prise de photos en milieu extérieur ou intérieur avec gestion de stockage d’énergie.

Remerciements

Nous souhaitons remercier nos professeurs :
– M. Verrier Nicolas
– M. Bazeille Stephane

Ainsi que les personnes suivantes pour leur aides :
– M. De Sabatta Christophe

Nous les remercions pour leurs aides et leurs conseils dans ce projet.