IMA4 2018/2019 P9

Présentation générale : Spider and i

Encadrants : Fabien Zocco / Thomas Vantroys
Eleves : Lina Mejbar / Nestor Martinez

Hexapode utilisé

Description

Deux hexapodes (robot à 6 pattes pouvant évoquer une grosse araignée mécanique, dimensions : 36,83 cm (L) x 43,18 cm (l) x jusqu'à 13,34 cm (h)) se font face sur un socle. Leurs interactions semblent alterner des phases de calme et de complicité, ou à l’inverse présentent des attitudes de défiance croissante voir d’agressivité manifeste. Ce jeu relationnel entre les deux robots instaure une sorte d’étrange chorégraphie artificielle, rythmée par les multiples variations de vitesses et les micro-mouvements esquissés par les hexapodes. Ces alternances et variations sont directement indexées sur le rythme cardiaque de l’artiste. Celui-ci sera, au cours des périodes d’exposition de l’oeuvre, en permanence équipé d’un bracelet connecté relevant ses données biométriques qui seront relayées via le réseau vers les deux robots.

Précision supplémentaires concernant le sujet : Les hexapodes existent déjà. L'artiste porte (en permanence) à son poignet un bracelet connecté qui relève son rythme cardiaque ainsi que son niveau de sueur (capteur de sudation). Les données relevées à son poignet sont envoyés par bluetooth au téléphone de l'artiste. Par l'intermédiaire d'une application android, ces données sont envoyées sur un serveur web pour être récupérées par les robots équipés d'un dispositif le permettant (Raspberry).
Les araignées sont programmées pour réagir, bouger par rapport aux données qu'elles reçoivent. En fonction de si l'artiste est stressé, énervé, excité, les araignées agiront en conséquence de manière à imiter l'artiste.

Tout le travail d'analyse des données pour déterminer l'état de l'artiste est confié au laboratoire SCAlab.
La partie programmation des mouvements des araignées est effectuée par l'artiste lui-même. On pourra l'assister.

Notre travail à nous consiste à faire le lien entre le bracelet connecté et le téléphone en créant l'application nécessaire et rediriger par la suite les données sur un serveur.

Objectifs

• Etudier le langage Java pour apprendre à coder une application Android
• Apprendre à utiliser une API Bluetooth pour communiquer avec celle du bracelet
• Récupérer les données relevées par le bracelet
• Envoyer les données à un serveur web

Analyse du projet

Positionnement par rapport à l'existant

On assiste de nos jours à de nombreuses améliorations des nouvelles technologies. Donc de nombreux artistes développent ce nouveau secteur et se tournent vers de nouveaux horizons. De plus en plus d’étudiants suivent des cours de programmations dans les écoles d’arts. C’est ainsi que les artistes développent une certaine attirance pour ce domaine.
Quelques exemples :

• Adelin Schweitzer détourne des méthodes de surveillance militaire en utilisant des robots, ou des drones, contrôlés à distance proposant ainsi une nouvelle manière de découvrir des espaces urbains ou ruraux
• Dorothée Smith étude pour spectres, composé d’une caméra thermique, d’une puce électronique sous-cutanée qui implique au final un transfert de données cellulaires. Elle imagine ici une expérience limite où le moi, confronté à la menace de sa disparition, trouve dans la biotechnologie le moyen de sa résistance.

Le projet Spider&I se rapprochera du projet de Dorothée Smith mais la finalité sera différente. Notre projet à pour but final de contrôler des araignées après une récupération des données et son transfert vers une application Android. Nous ne considérons pas vraiment de concurrence entre les artistes. Chaque artiste a sa propre vision de son projet. Il est vrai que ces artistes utilisent les mêmes outils : Capteurs, Arduino, Raspberry pi etc.
Cependant , ils trouvent une façon originale d'aboutir à un projet unique.

Scénario d'usage du produit ou du concept envisagé

Deux scénarios différents :

Scénario 1 :

---Mercredi 18 juillet 2018 de 18:30 à 22:00---

L'artiste : Fabien Zocco organise un vernissage d'exposition dans un lieu incontournable : la guinguette EP7, café/restaurant culturel. Très stressé par l'événement et par le fait de présenter son travail, son rythme cardiaque passe par des phases d'accélération et de décélération. Les données relevées par son bracelet connecté son envoyées en temps réel à notre application que nous avons conçue pour fonctionner avec deux araignées. Elles bougent sur le socle pendant tout le vernissage. Ainsi, les visiteurs peuvent visualiser à travers le comportement des araignées l'état émotionnel/psychologique de l'artiste.

Scénario 2 :

---Samedi 8 septembre 2018 de 18:30 à 22:00---

Fabien Zocco n'est pas sur les lieux de son exposition mais l'exposition a quand même lieu à EP7 dans le 13ème arrondissement de Paris, il y a probablement du public qui regarde attentivement le mouvement des araignées. Cette fois-ci les données sont envoyées avec un léger temps de latence. L'artiste passe par des périodes ou le réseau est très bon et par des périodes ou le réseau est difficile (métro). En cas de réseau difficile, les araignées liront les données d'un fichier "journée type" pour qu'elles continuent à divertir et évoluer à l'exposition.

Questions difficiles

• Comment gérer l’autonomie du téléphone ? Et celle du bracelet ?
  
  

• Quelle est la fréquence d’envoi des messages de notre application ? Du bracelet ?
  
  

• Comment gérer le temps réel ? (énergétiquement et envoi)
  
  

• Comment fonctionne le capteur de sudation ?
  
  

Trouver, envisager une solution de secours au cas où les parties qui ne nous concernent pas n'aboutissent pas.

Réponse à la question difficile

Comment gérer l’autonomie du téléphone ? Et celle du bracelet ?

Certaines applications sont vraiment gourmandes en termes de batterie. Etant donnée que nous souhiatons recevoir trés souvent des informations du bracelet que portera l'artiste, il faudra que son smartphone puisse suivre le rtyhme. Et dans ce cas là cela fera d'elle une application énergivore. Afin de ne pas avoir une application trop couteuse en énergie, nous allons permettre l'utilisation de l'application en tâche de fond. Cela nous permettra de réduire un peu la consommation energétique de ce dernier. Nous pouvons également gérer la fréquence de reception de données Concernant le bracelet, voici les informations concernant son autonomie en fonction de l'état de la batteire. C'est à dire instaurer un mode "Economie d'énergie" qui permettrait d'envoyer moins de données en temps réel mais sans impacter le projet.

• Mode partage en temps réel : 24h
• Mode d'enregistrement des données: 48h
• Temps de recharge: < 2 h

En accord avec Monsieur Zocco, nous n'avons donc pas besoin de gérer le problème d'autonomie pour la montre puisqu'il considère que son autonomie est largement suffisante.

Quelle est la fréquence d’envoi des messages de notre application ? Du bracelet ?

Nous souhaitons récuperer les données de la montre toutes les 3 à 4 minutes. Dans le cas expliqué plus haut, si le téléphone n'a plus de batterie il sera alors en mode "Economie d'énerfie" et dans ce cas là les données seront reçues toutes les 30 minutes.

Comment fonctionne le capteur de sudation ?

Un capteur de sudation intégré dans une montre permet de suivre en temps réel la microtranspiration des mains. En pratique c'est un patch qui est monté coté peau et qui révèle le niveau de sodium et de chloride présent dans la sueur. Il y a d'autres hormones qui permettent de contrôler le niveau de stress et donc la sudation: le cortisol connu comme étant « l’hormone du stress » par exemple. Elle est gérée par l’hypothalamus.

Trouver, envisager une solution de secours au cas où les parties qui ne nous concernent pas n'aboutissent pas.

Pour ce qui est de la solution de secours nous dépendons de deux appareils sur ce projet : le bracelet et l'araignée.

Bracelet de remplacement

En effet, ces deux phases peuvent nous poser problème si l'artiste ne nous fournit pas le bracelet où si il y a un problème dans l'interpretation des données ou dans la programmation des données (ou si l'araignée ne nous ai pas fournie encore une fois).

Pour remplacer le bracelet, nous avons trouvé un capteur de sudation compatible arduino. Nous le connecterons à un arduino et nous ajouterons le bluetooth sur ce dernier.

Pour remplacer l'araignée, nous pourrons réutiliser des robots déjà existants à Polytech et faire en sorte que grâce à une Raspberry ils aillent lire nos données et que leurs mouvements changent en fonction.

Préparation du projet

Choix techniques : matériel et logiciel

	Fournisseur	Quantité	Prix à l'unité (€)	Prix total (€)	URL
Module Bluetooth		1
Capteur de conductivité des doigts	Seeed	1	9$90	9$90	https://www.seeedstudio.com/Grove-GSR-sensor-p-1614.html
Téléphone Android	Polytech	1	0€	0€
	Total			9$90

Réalisation du Projet

Feuille d'heures

Tâche	Prélude	Heures S1	Heures S2	Heures S3	Heures S4	Heures S5	Heures S6	Heures S7	Heures S8	Heures S9	Heures S10	Total
Analyse du projet	0