Collégiens Labex Persyval
Dans le cadre de son volet éducation, le labex Persyval https://persyval-lab.org a accueilli en février 2017 pour la seconde année des collégiens de 3ème pour leur stage découverte. Ces futurs lycéens ont passé une semaine dans notre environnement universitaire afin d'appréhender les métiers lies à la recherche et le processus d'innovation qui conduit aux applications industrielles.
Tout au long de la semaine le petit groupe de 9 élèves a rencontré des chercheurs en mathématiques et informatique appliquées dans leurs labos respectifs qui leur ont présenté leur travaux, souvent de façon ludique, en leur faisant toucher du doigt les intérêts et débouchés concrets pour le monde de demain.
En guise de fil conducteur lors de cette semaine, les élèves ont également eu la chance de réaliser un projet de prototypage au sein du l'atelier numérique fabMSTIC. Pour comprendre comment concrétiser une idée, il leur a été proposé d'imaginer un objet connecté, de le spécifier et de le réaliser grâce aux équipements disponibles à l'atelier. Répartie en 3 trinômes ils ont imaginé et réalisé 3 prototypes.
- Un groupe a réalisé un détecteur de présence (dôme vert) qui les prévient par email lorsqu'une personne passe devant le détecteur. Le prototype émet également un son d'alarme (buzzer).
- Les deux autres groupes se sont rejoint sur le principe de fonctionnement mais ont différé au niveau du design. Les prototypes sont des réveils matins : un capteur de pression est logé sous l’oreiller ou le matelas, si une pression est détectée après une certaine heure le prototype s’illumine.
Fonctionnement mode online
Connexion
Les prototypes doivent être connectés à un réseau wifi, typiquement une box internet. La procédure est la suivante :
Lors de leur mise sous tension le prototype ne détecte pas de box connue il crée son propre réseau wifi afin d'être configuré. Il faut se connecté à ce réseau qui s'appelle "fabMSTIC", il ne nécessite pas de mot de passe. Il ensuite faut ouvrir un navigateur internet et suivre les instruction afin de configurer le réseau wifi de la box auquel le prototype doit se connecter.
La seconde étape est de connaître l'adresse IP (exemple 192.168.0.42) qui est attribué au prototype. La solution la plus simple est d'aller dans la configuration de la box. Une liste des différents appareils connectés est souvent présente, le nom du prototype commence par ESP (exemple ESP_1A005B) . Généralement il faut ouvrir un navigateur à la page suivante http://192.168.0.1 ou http://192.168.1.1 pour accéder à cette interface de configuration.
Une autre solution sous Windows est d'exécuter le script suivant dans un terminal powershell:
$names = 0..254 | ForEach-Object { "192.168.0.$_" }
$ping = New-Object System.Net.Networkinformation.ping
foreach ($name in $names){
if ($ping.Send($name, 200).Status -eq [enum]::GetValues( 'System.Net.NetworkInformation.IPStatus' )[0]){
#if (Test-Connection -ComputerName $name -Count 1 -Delay 1 -ErrorAction SilentlyContinue){
Write-Host "$name,up"
}
}
Write-Host "Fin du scan"
Le script affichera l'adresse ip de toutes les machines présentes sur le réseau. Il faudra alors tester chaque adresse sur un navigateur en rentrant l'adresse http://adresse_ip (exemple http://192.168.0.42 ) jusqu’à ce qu'une page internet affiche les informations suivantes :
{"variables": { }, "id": "1", "name": "esp8266", "hardware": "esp8266", "connected": true}
Configuration
Les prototypes une fois connectés dispose de paramètres configurable. Ces paramètres peuvent être modifier grâce a un navigateur.
Par exemple pour modifier le seuil de détection des réveils il faut rentrer l'adresse suivante dans un navigateur http://adresse_ip/seuil?params=300. adresse_ip est l'adresse IP du prototype, seuil le nom du paramètre et 300 la valeur du paramètre.
| Prototype | Paramètre | Description | Gamme de valeur | exemple |
|---|---|---|---|---|
| Réveil | seuil | seuil de détection | 0 - 1023 | http://adresse_ip/seuil?params=300 |
| lever | heure de lever en minute 7h20 = 7*60+20 = 440 | 0 - 1439 (23h59) | http://adresse_ip/lever?params=440 | |
| coucher | heure du coucher en minute | 0 - 1439 (23h59) | http://adresse_ip/coucher?params=1200 | |
| Détecteur | trigger | url trigger iftt | voir si dessous | http://adresse_ip/trigger?params=%2Ftrigger%2Fesp_detect%2Fwith%2Fkey%2Fjmog8ZI9S0d7alpFffTxxO-XXXXXXXXXXXXXXXX |
| duree | durrée de l'alarme lors d'une détection en seconde | 1 - 10 | http://adresse_ip/duree?params=2 | |
| delai | delai minimum entre deux envoies d'emails en minute | 1 - 720 (12h) | http://adresse_ip/delai?params=30 | |
| buzzer | puissance du buzzer | 0 - 255 | http://adresse_ip/buzzer?params=127 |
Pour la création du Trigger ifttt suivre les instructions de la vidéo suivante
À partir de l'adresse récupérée exemple :
https://maker.ifttt.com/trigger/esp_detect/with/key/jmog8ZI9S0d7alpFffTxxO-XXXXXXXXXXXXXXXX
Prenez la partie
/trigger/esp_detect/with/key/jmog8ZI9S0d7alpFffTxxO-XXXXXXXXXXXXXXXX
Et remplacez les / par de %2F afin d'obtenir la chaîne suivante :
%2Ftrigger%2Fesp_detect%2Fwith%2Fkey%2Fjmog8ZI9S0d7alpFffTxxO-XXXXXXXXXXXXXXXX
Cette chaîne permettra ainsi de configurer votre prototype en rentrant l'adresse suivante dans votre navigateur
http://adresse_ip/trigger?params=%2Ftrigger%2Fesp_detect%2Fwith%2Fkey%2Fjmog8ZI9S0d7alpFffTxxO-XXXXXXXXXXXXXXXX
Fonctionnement mode offline
Prototype détecteur
Le prototype doit être connecté au wifi pour se connecter à internet et envoyer les mails. Afin de pourvoir faire une démo, le prototype dispose d'un mode offline. Si le bouton sous le prototype est appuyé pendant plus d'une seconde lors de l'allumage (prise branchée), le prototype est en mode offline. Il émettra du son lors de la détection d'une présence mais il n'enverra pas de mail.
Prototype réveil
Le prototype doit être connecté au wifi pour se connecter à internet et connaitre l'heure. Afin de pourvoir faire une démo, le prototype dispose d'un mode offline. Si le capteur de pression est appuyé pendant plus d'une seconde lors de l'allumage (prise branchée), le prototype est en mode offline. Dès que capteur est pressé les LEDS s'allument.
Témoignages
Maëlys
J’ai été très satisfaite de mon stage au FabMSTIC et de son organisation. Les matins nous réalisions un projet qui consistait à fabriquer un objet connecté, par exemple des détecteurs de pressions dans un oreiller qui vont allumer des leds s’ils détectent encore une pression à une heure programmée pour réveiller l’utilisateur. J’ai beaucoup aimé ce projet qui nous poussait à être autonome et qui nous a permis de découvrir et d’utiliser de nouveaux matériels comme une imprimante 3D, une découpeuse laser et une vinyle. Ce stage a été enrichissant car il était d’une grande diversité : tous les jours nous avons rencontré de différentes personnes qui nous ont fait découvrir leur métier et leur espace de travail comme un ingénieur travaillant sur les drones qui nous montra leur fonctionnement et leur objectif ou encore un ingénieur en informatique qui nous a présenté les salles où sont tous les serveurs de l’université. Je tiens à remercier mes tuteurs de stage ainsi que les personnes qui ont pris du temps pour nous présenter leur métier et recommande à d’autres élèves de venir faire ce superbe stage. Photo de quand on a confectionné notre boite où il y avait les leds au niveau de petits carrés, un moment où nous avons appris plein de choses comme faire le programme pour que les leds s’allument et changent de couleurs au bout de quelques secondes.
Paul
J'ai été très satisfait par ce stage au FabMSTIC et dans les autres laboratoires que nous avons visité durant cette semaine. J'ai pu faire de nombreuses découvertes, ai vu plus particulièrement en quoi consistait le milieu de la recherche et découvert les environnements spécifiques dans lesquels travaillent chercheurs et étudiants. J'ai beaucoup apprécié le projet de réalisation d'un objet connecté au travers duquel j'ai pu découvrir des machines que je ne connaissais pas comme la découpeuse-vinyle et la thermo-formeuse et, j'ai appris à programmer une carte Arduino. La visite des salles serveurs m'a plu car cela m'a permis de voir comment été gérés les différents ordinateurs sur une partie du campus notamment grâce à une interface permettant de visualiser leur état et leur temps de fonctionnement, et, nous avons ensuite fait une activité sur des ordinateurs, dans un terminal sur Ubuntu. J'ai aussi aimé la visite du GIPSA-Lab car nous avons vu de nombreux prototypes de recherches très intéressants et avons vu le fonctionnement d'un drone à partir d'un programme informatique. Enfin, ce stage m'a beaucoup plu et je remercie mes tuteurs de stage et les différentes personnes m'ayant pris en charge durant toute cette semaine.
Nathan
Pendant ce stage, tous les matins, quand nous faisions notre objet connecté, j'ai beaucoup aimé ces moments. Quand nous avons appris à câbler, programmer, construire, c'était très intéressant et agréable à faire. J'ai découvert la fraiseuse, la découpeuse laser et la thermos-formeuse. La programmation a été ma partie préférée, même si je n'ai pas fait beaucoup de choses et que c'est Jérôme et Germain qui ont fait la plus grande partie. J'ai tout de même appris plusieurs choses qui pourront me servir plus tard. Toutes les visites des après-midis étaient intéressantes. Celles qui m'ont le plus plu sont les visites des salles serveurs (de l'UFR IM2AG et du data centre du bâtiment IMAG). J'ai aussi beaucoup aimé la salle au GIPSA-lab avec les drones. Mais, en fait, j'ai aussi bien aimé toutes les autres activités : les activités Math à modeler, la manipulation des Arduino, les jeux mathématiques, les manipulations du panneau de commandes sur Ubuntu ... Ce stage a été très bien parce que ça m'a convaincu que je voulais faire un métier et des études dans la thématique de la robotique et/ou de l'informatique. Je me suis rendu compte que j'aimais bien faire un travail à plusieurs sur un seul projet. J'ai vu que j'aimais bien programmer et aussi créer un objet de toute pièce, depuis l'idée jusqu'à la construction et la programmation pour arriver quelque chose qui fonctionne. A la fin, on est content et fier de notre petit objet, même si il est simple et qu'on a eu beaucoup d'aide. Merci beaucoup pour ce super stage à tous les encadrants !
Johan
J’ai fait mon stage au domaine universitaire du campus de Saint-Martin-d’Hères dans le laboratoire LIG. Mon tuteur était Germain LEMASSON. J’ai fais mon stage dans le fabMSTIC, un atelier de prototypage rapide situé sur le campus de Saint Martin D’Hères. Son but est de faciliter certaines recherches, la créativité et l'échanges dans différentes matières. Ils fournissent par exemple l’accès à des machines de fabrication numériques. Dans ce laboratoire, il y a 2 scientifiques Germain Lemassin et Jérôme Maisonnasse. Pendant ce stage nous avons crée des groupes de 3 pour faire un objet connecté. Nous avons décidé de crée un objet qui, quand il détecte un mouvement, une alarme et une lumière se mettent en fonctionnement. Il nous envoie aussi un mail. Ce qui m'a le plus marqué dans ce stage ce sont les grosses machines des data center qui permettent de stocker des donnés ou faire des calculs.
Lisa
J'ai très apprécié le projet que vous nous avez fait faire car ça nous à permis de manipuler et de ne pas nous ennuyer. C'est une très bonne idée car nous avons appris énormément de choses. Je vous remercie de vous être occupé de nous et d'avoir fini notre projet.
Célian
J'ai bien aimé ce stage car, le matin on a construit un projet concret sur toute la semaine et l'après-midi on a pu visiter différents laboratoires, toujours en rapport avec le sujet. J'ai bien aimé ce stage car j'ai pu découvrir un nouveau métier, voir et manipuler de nouvelles machines, apprendre de nouvelles choses... J'ai bien aimé ce sage car il y avait une bonne ambiance, on a pu faire le projet dont on avait le plus envie et l'emmener chez nous. J'ai tout particulièrement aimé les visites des salles serveurs: celle de l’université de technologie et celle commune à tout le campus, avec les supers-calculateurs. Je remercie donc PERSYVAL-LAB d'avoir permis ce stage et le fabMSTIC de nous avoir accueilli.
Mélanie
J'ai effectué mon stage de 3ème dans ce laboratoire et j'ai adoré. Tous les matins nous travaillions sur un prototype d'objet connecté par groupe de 3. Dans mon groupe on a choisi de fabriquer un oreiller connecté. Nous avons d'abord du faire le patron de notre projet puis suivre sa découpe. À près cela et à l'aide de nos tuteurs, nous avons travaillé sur les différents programmes électroniques et ajouté les capteurs. J'ai vraiment aimé cette semaine car l'ambiance était très bonne et nous avons appris beaucoup de choses. Merci à nos tuteurs.
Léo
Grâce à ce stage, j’ai pu en savoir plus sur les métiers qui se pratiquent au sein des laboratoires de recherche, comme par exemple chercheur en mathématiques appliqués, ingénieur en informatique ou enseignant chercheur. J’ai également découvert les activités et projets que vous menez, comme les thèses avec publication des résultats. Ce qui m’a le plus plu dans ce stage est le moment où nous avons fait le projet d’objet connecté. En effet, tout ce qui concerne la fabrication, la conception et la création d’objet ou de robot m’intéresse beaucoup. J’ai aussi beaucoup aimé la partie programmation car j’en avais déjà fait et cela m’intéresse aussi. Ce stage m’a appris comment fonctionne un laboratoire de recherche. Plus tard, je voudrais devenir ingénieur en robotique car je suis passionné par les nouvelles technologies. J’ai pu en apprendre plus sur les salles serveur, leur capacité et leur fonctionnement et découvrir Ubuntu. Je pense aussi que c’était un bon stage car quand j’entends mes amis parler de leur stage, la plupart me disent qu’ils ne faisaient pratiquement rien de la journée. Or, dans mon cas, il y avait une activité le matin et des visites ainsi que d’autres activités l’après-midi. Enfin, j’ai trouvé l’équipe très accueillante et j’ai apprécié d’être avec d’autres amis du collège.
Ansleme
Déroulement de la semaine de stage :
- Lundi :
- matin : un brainstorming en équipe
- après-midi : visite du persyval-lab.
- Mardi :
- matin : réalisation sur SketchUp de l’ esthétique de notre robot.
- après-midi : Jeux de maths complexes.
- Mercredi :
- matin : programmation du robot.
- après-midi : visite de l’université Stendhal, puis nous avons fait des jeux de, programmation sur le logiciel Linux
- Jeudi :
- matin : assemblage du robot
- après-midi : visite de l’université Joseph Fourier, puis jeux de programmation
- Vendredi :
- matin : finition du robot
- après-midi : Jeux de maths, Puis nous avons pris un pot de remerciement
Conclusions: J'ai trouvé se stage très enrichissant. C'est un métier et un environnement qui m’attirent Ca m'a permit de voir d’autres professions que celles que l’on voit dans un fab lab. J'ai découvert le monde du travail Et Merci à Germain Lemasson, à Jerôme Maisonnasse et à toute l’équipe qui m’ a accompagné durant ce stage.