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Ceinture espèces protégées
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Notre projet se nomme « Ceinture Espèce Protégée » et s'inscrit dans la lignée des dispositifs de détection et sécurité pour animal. Le principe de notre projet est de pouvoir détecter les dangers futurs qui peuvent affecter l'animal en question en analysant l'environnement dans lequel il se trouve à un instant 'T' et ainsi alerter les personnes en charge de celui-ci.

Ce projet est une ceinture ajustable capable de relever de manière constante les données environnementales, ainsi que les déplacements de l'animal. 

Pour mener à bien ce projet, nous avons pensé à utiliser les antennes radio comme moyen de communication et de transmissions des informations. Néanmoins, au vu des conditions présentes, nous avons décidé d'utiliser le Bluetooth qui a une porté beaucoup moins grande mais cela facilitera le résultat obtenu. On a tout de même réalisé un analogie dans le cas où l'on utiliserait des antennes.  

La notion de capteur est aussi très importante afin de relever les différentes données environnementales tel que le température, la pression, l'humidité ou encore la luminosité.

Nous avons décidé de prendre l'Arduino Nano 33 BLE Sense qui à la particularité d'avoir ces capteurs déjà intégrés. De plus le Bluetooth est déjà présent ce qui facilitera grandement les différents branchements que l'on aurait pu avoir si l’on souhaite ajouter d’autres capteurs. Cela permettra également d'avoir un boîtier plus épuré sans avoir d’innombrables fils. 

On utilisera également une batterie de 3V afin de permettre un autonomie à notre produit. 

De plus, on retrouve également sur cet Arduino un accéléromètre, un gyroscope et un microphone. On utilisera alors l’accéléromètre et le gyroscope afin de connaître les déplacements habituels de l'animal et ainsi détecter les cas durant lesquels l'animal sera en danger. On pourra ainsi prévenir les personnes en charges de ce dernier.

Quant au  microphone, il permettra de capter les sons extérieurs qui pourraient ressembler à un danger pour l’animal.

Nous allons créer un IA en exploitant un réseau de neurones et plus particulièrement un réseau à convolution, c'est-à-dire que l'on va utiliser un filtre qui transforme des petites parties de l'image en pixels afin de recréer une image en sortie. Ainsi, les poids attachés à chaque filtre sont indépendant mais on a toujours les mêmes poids au sein de la même image ce qui est identique à la transformée de Fourier. 

Le but sera alors d'accumuler les convolution afin d'obtenir un réseau de neurones classique.

On ajoutera à cela un entraînement de l'IA qui sera réalisé grâce à l'outil Tensor FlowLite afin qu'il est à l'avance les paramètres pré-enregistrés de l'animal mais également certains cas de figure dans lesquels l'animal serait en danger mais il connaîtra également les mouvements habituels de l'animal qui seront captés par l’accéléromètre et le gyroscope.

Les bases de données qui sont utilisés par l’IA pour l’entraînement sont pour le gyroscope et l'accéléromètre deux fichiers. Le premier fichier correspond à un déplacement selon la hauteur qui sera assimilé à un vol et le second fichier donnera le mouvement d’un animal qui tourne en rond dans une cage. Pour le microphone, on utiliserait des fichiers qui représentent des coups de feu, des bruits de moteur ou encore d'autres bruits dérangeant tel que la tondeuse à gazon dans le cas d'un animal de compagnie. Ainsi l'IA pourra reconnaître facilement les potentiels sons dangereux et prévenir l'autorité en charge de l'animal. 

Le capteur de luminosité nous permettrait de savoir qu'elle est la période d'activité de ce dernier mais également de savoir les mouvements lorsque le capteur de mouvement est activé. On saura ainsi quel type d'environnement l'animal est susceptible de fréquenter grâce aux capteurs de température, d'humidité et de pression.

On pourra alors, dans le cas d'un animal sauvage, activer les capteurs en fonction du taux de luminosité car on saura à l'avance sa période d'activité et ainsi éviter toute perte de batterie inutile. Il sera tout de même préférable d'activer en permanence les capteurs afin de prévenir de tout danger. Il sera alors nécessaire d'utiliser une ceinture qui aura un panneau solaire de petite taille afin d'améliorer l'autonomie de la batterie.

Dans le cas d'un animal sauvage, on utilisera des antennes dont la portée est beaucoup plus grande qui permettent de réceptionner des données en temps réels comme pour la téléphonie.

Le but du projet « Ceinture Espèce Protégé  » est de protéger les espèces en danger grâce à une détection préventive de sons dangereux, un contrôle des déplacements du sujet et un vérification permanente des variables environnementales.

Tuteur : Bernard FRANC

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