Transcripen – Présentation de la Solution Technique

Envoyé par l18badou le 21 Déc 2021 dans TAF COUAD | 0 commentaire

I/ Contexte

Dans le cadre de notre spécialisation en conception d’objets communicants (TAF CooC) dans notre formation à l’IMT Atlantique, nous avions pour objectif de créer de la valeur par les besoins actuels des entreprises et de l’industrie à l’aide d’objets communicants. En d’autres termes, nous devions réaliser un objet communicant qui réponde à un besoin utilisateur. 

Chacun des membres du groupe étant en lien quotidien avec des étudiants et / ou journalistes, nous avons relevé, lors de notre étude terrain, un problème récurrent chez ces deux types d’individus, qui sont confrontés au quotidien à de nombreuses conférences et de nombreux échanges oraux longs, voire fastidieux, et pendant lesquels les personnes en question ne peuvent pas être passives (nécessité de réflexion / compréhension / rebondir sur des questions, …) et prendre l’intégralité de l’oral en note. Nous avons donc décidé de répondre à la problématique suivante pendant ce projet : Comment permettre aux interlocuteurs d’un échange, à l’aide d’un objet connecté, de récupérer l’ensemble des informations véhiculées pendant ce-dernier ?

Après nos études terrains, nous avons imaginé, puis prototypé un stylo / micro connecté qui enregistre un oral lorsque l’utilisateur le décide (à l’aide d’un bouton) et envoie sur l’ordinateur de l’utilisateur, via une application, les audios enregistrés sur le stylo / micro sous format texte (transcrits). Grâce à cet objet, l’utilisateur peut totalement se concentrer pendant l’oral et n’a plus à prendre en note les informations véhiculées. Cette phase de prototypage de ce stylo / micro connecté s’est effectuée à l’aide d’une méthode agile (SCRUM) sur 3 semaines.

Dans cet article, nous allons aborder les détails de la phase de prototypage, afin de vous fournir une explication la plus précise possible de notre prototype (choix du matériel, schéma du montage, l’enregistrement audio, l’interface utilisateur, la transmission du fichier audio de la raspberry à l’interface, l’algorithme de transcription utilisé ainsi les résultats obtenus. Nous aborderons ensuite le résultat obtenu à la fin de ces 3 semaines. Enfin, nous aborderons les perspectives d’évolution de notre projet.

Le code (commenté précisément) pour l’ensemble du prototype est disponible sur le lien Github suivant : https://github.com/camillebrl/Transcripen. Vous trouverez également, dans ce Github, une documentation détaillée de l’ensemble des éléments à installer sur la raspberry, ses configurations, …

II/ Réalisation

A. Choix du matériel détaillés et schéma du montage final

• Le choix de la Raspberry pi vs Arduino : Alors qu’Arduino est un microcontrôleur qui ne peut exécuter que du code compilé, la Raspberry pi fonctionne aussi comme système autonome : si l’Arduino est la plus adaptée pour faire de la gestion de LEDs, de capteurs simples (température, luminosité, distance…), elle ne l’est pas pour la gestion de multimédias tels que les audios notamment. La Raspberry Pi est plus adaptée pour cela. C’est pourquoi nous avons, pour ce projet qui consiste en un enregistrement et une gestion de fichiers audios, opté pour une Raspberry Pi.
• Choix du type de Raspberry Pi : la Raspberry Pi Zero est la plus petite sur le marché aujourd’hui (à l’exception de la Raspberry Pi Pico qui n’a pas d’entrée de carte mémoire intégré, ni de port usb, donc trop pas adaptée à notre projet). Puisque nous avions des contraintes de taille du matériel, afin d’intégrer ce-dernier dans un stylo, nous avons opté pour la carte la plus petite possible, d’où notre choix de la Raspberry Pi Zero. Par ailleurs, il existe 2 types de Raspberry Pi Zero : la W et la simple. Puisque nous avions besoin de Wifi pour notre projet (envoie des fichiers audio à l’application), nous avons opté pour la Raspberry Pi Zero W qui est dotée de la wifi, contrairement à la Raspberry Pi Zero.

• La carte SD: nous avons opté pour une carte SD de 32Gb pour la Raspberry. Effectivement, celle-ci est indispensable à la Raspberry: non seulement elle nous permet de stocker les fichiers audios des enregistrements, mais elle est surtout indispensable à la Raspberry (c’est sur cette-dernière que se trouve l’OS de la Raspberry et l’ensemble de ses configurations)
• Breadboard + fils + bouton poussoir + résistance

• Le microphone utilisé est un Microphone Jack 3,5mm nous y avons intégré un convertisseur analogique numérique a la suite de la prise jack, en effet le microphone produit un signal analogique, hors la carte Raspberry ne traite que les signaux numériques. L’ensemble des composants est détaillé ci dessous :
• Microphone Jack, 3,5 cm. 3 Poles. 

• Convertisseur analogique / numérique : 15 cm de câble. Fait la conversion analogique / numérique, intégré une carte son 

• Adaptateur câble micro USB / USB mâle: 

Entrée: 5V | Sortie: 5 V, câble de 12cm.

Le schéma électronique final de notre objet connecté est présenté ci-dessous:

Par ailleurs, nous avons intégré ces composants dans notre objet final, qui prenait la forme d’un stylo. Ci-dessous les images de notre objet final:

Pour le construire, nous avons créé un prototype sur Tinkercad présenté ci-dessous:

B. L’enregistrement audio sur la raspberry

1. Le montage du dispositif d’enregistrement

Pour enregistrer des audios à l’aide de notre micro branché en micro-usb à notre Raspberry Pi Zero W, nous avons utilisé 2 bibliothèques python, indispensables à cet égard: Pyaudio et Pydub. PyAudio fournit des liaisons Python pour PortAudio, la bibliothèque de référence qui gère les entrée/sortie usb d’audio sur toutes les plateformes (dont la Raspberry). Quant à Pydub, elle permet de manipuler un fichier audio simplement (ouverture de l’audio, augmentation / diminution du volume de l’audio, segmentation de l’audio, calcul de la durée de l’audio, et toute autre manipulation possible sur un audio. La librairie est en open-source sur https://github.com/jiaaro/pydub). Pour utiliser pydub, il faut installer ffmpeg/avlib.

Pour effectuer l’enregistrement de l’audio, il est important de prendre en compte plusieurs éléments :

• La détection du port sur lequel est branché le micro à la Raspberry : Afin d’identifier ce port, nous avons utilisé la librairie Pyaudio, qui nous a permis, grâce à sa fonction get_device_info_by_index, de trouver le port correspondant au micro.
• Le nombre d’images collectées par seconde par défaut par le micro : Une fois que nous avons identifié l’indice du port correspondant au micro, nous avons pu afficher son “defaultSampleRate”, qui était, dans notre cas, de 48000Hz. 
• Le fait que Pyaudio découpe les données en CHUNKS (trames), au lieu d’avoir une quantité continue d’audio, afin de limiter la puissance de traitement requise (RAM), puisque la Raspberry a une RAM assez faible (512M pour notre Raspberry Pi Zero W). Dès lors, nous devions définir le nombre de CHUNKS (trames) dans lesquelles nos signaux seront divisés (il s’agit d’une puissance de 2). 
• Une fois que nous avons identifié ces paramètres, nous avons pu instancier un stream (ligne 28 de final_algo.py du Github) qui nous permet ensuite, lorsqu’on appelle la fonction stream.read, d’enregistrer l’audio (ligne 52 du Github).

2. Le montage du dispositif du bouton pour lancer l’enregistrement

L’objectif du bouton est de permettre à l’utilisateur de choisir quand il veut enregistrer et quand il veut d’arrêter d’enregistrer. Un bouton se connecte à une Raspberry Pi à l’aide de ses ports GPIO. Les ports GPIO sont des ports physiques se présentant généralement sous forme de picots métalliques carrés qui permettent de transmettre un signal électrique. Un port GPIO transmet un signal relativement binaire (pas de courant ou du courant). Dans le cas de notre Raspberry Pi Zero W, les ports GPIO travaillent en 3.3V et environ 20 mA. En d’autres termes, les ports GPIO du Raspberry PI permettent d’envoyer du courant (et donc, des informations) à nos composants (les sorties, ici, la Led (que l’on verra ci-dessous)) et récupérer du courant (et des informations) de ceux-ci (les entrées, ici le bouton poussoir). Les ports GPIO de la Raspberry se présentent comme ci contre.

Ils sont numérotés de 1 à 40, en partant du haut à gauche quand vous tenez la Raspberry pi ports GPIO à droite. Cette numérotation de 1 à 40 est le mode de numérotation dit « Board ». Un autre mode de numérotation existe, qui repose sur l’adressage processeur, appelé mode « BCM » (on prend en compte les chiffres après “GPIO” comme “GPIO 25”. On remarque qu’il existe des ports de différents types : des ports de puissance (5v et 3.3v), des ports généraux (GPIO), des ports PCM (Pulse-code Modulation) permettant une représentation numérique de l’analogique échantillonné (forme de sortie audio numérique), des ports UART (prend des octets de données et transmet les bits individuels de manière séquentielle), des ports I2C1 (permettent une communication bifilaire avec une variété de capteurs et de dispositifs externes), et des ports SPI (relient plusieurs dispositifs compatibles à un seul ensemble de broches en leur attribuant des broches de sélection de puce différentes). Nous avons décidé d’utiliser les ports généraux de la Raspberry pour notre montage (soit les ports GPIO), ainsi que le port 3.3v pour le bouton poussoir, par simplicité. 

Pour utiliser les ports GPIO de la raspberry, il faut utiliser une librarie python. Il en existe plusieurs, mais la plus connue (celle pour laquelle il y a le plus d’exemple sur internet) est Rpi.GPIO. Ainsi, nous avons utilisé la librairie RPi.GPIO pour interagir avec notre montage via notre code Python. Nous devions ainsi indiquer au programme quel était le port de récupération du courant (input) et le port de sortie (envoi du courant). Pour se faire, nous avons utilisé la fonction setup, avec comme attributs GPIO.IN et GPIO.OUT pour indiquer respectivement le port d’entrée et de sortie de courant. 

Ici, nous devions prendre en compte le fait qu’une entrée GPIO flotte entre 0 et 1 (fonction input). Par défaut dans la librairie, elle ne peut prendre que 1 ou 0 comme valeurs (True ou False). Aussi, lorsque l’utilisateur appuie sur le bouton, il y a plusieurs entrées qui arrivent dans la seconde qui suit (entre 0 et 1), qui sont arrondies à 1. Afin de ne pas confondre une entrée à 1 correspondant à l’appui sur le bouton par l’utilisateur et une entrée à 1 correspondant à un courant suivant l’appui sur le bouton, nous avons décidé qu’on considérait que l’entrée ne correspondait à un appui sur le bouton que s’il n’y avait pas d’autre courant reçu dans les 2 secondes précédant la réception du courant. Ainsi, si l’utilisateur appuie sur le bouton 2x en 2 secondes, voire plus, on ne considère pas que ce-dernier a appuyé.

Dès lors, il était important, particulièrement suite à ce que nous venons d’expliquer ci-dessus, de prévenir l’utilisateur lorsqu’il enregistre et lorsqu’il a fini d’enregistrer, c’est-à-dire si son appui sur le bouton a bien été pris en compte ou non. C’est pourquoi nous avons mis en place une Led, qui s’allume lorsque l’utilisateur appuie sur le bouton, et s’éteint lorsque l’on considère que l’utilisateur a rappuyé dessus. En d’autres termes, la Led prévient l’utilisateur quand l’enregistrement débute (quand on le lance) et quand l’enregistrement se termine (quand on l’arrête). 

3. Le montage du dispositif de la led pour indiquer à l’utilisateur quand l’enregistrement est lancé

De la même manière que le bouton, la Led est branchée aux ports GPIO de la Raspberry Pi Zero W. Cependant, contrairement au bouton poussoir décrit ci-dessus, nous ne récupérons pas le courant (l’information) de la Led, mais on lui envoie du courant (de l’information) pour l’allumer ou l’éteindre. Alors que l’on utilisait la fonction input pour récupérer les informations issues du bouton poussoir ci-dessus, nous voulons envoyer des informations à la Led. Pour ce faire, nous utilisons la fonction output. Il suffit ensuite de mettre le pin en question (celui qui est lié à la Led) à True lorsqu’on veut l’allumer, et à False lorsqu’on veut l’éteindre. Ainsi, on allume ce-dernier lorsque l’on considère que le bouton poussoir a été appuyé, et on l’éteint lorsqu’on considère qu’il a été de nouveau allumé (à l’aide d’une variable isPressed que l’on a défini en amont, à qui l’on attribue l’opposé (not isPressed) dès lors que l’on considère que le bouton a été appuyé.

4. Explication détaillée du fonctionnement du montage final

Les parties 1, 2 et 3 ont ensuite été liées. En d’autres termes, lorsque l’utilisateur appuie sur le bouton, non seulement la Led s’allume, mais également l’enregistrement se lance. Lorsqu’il rappuie sur le bouton, la Led s’éteint et l’enregistrement s’arrête. Si la Led est allumé, c’est que l’enregistrement est nécessairement en route. Si cette-dernière n’est pas allumée, c’est que l’enregistrement ne l’est pas. 

C. L’application

Pour l’application, le code est disponible sur le dépôt suivant: https://github.com/yac-ai/django_transcripen.git .Pour un développement rapide, le framework Django est utilisé, basé sur le langage de programmation Python. La raison de ce choix est dû au fait que nous avions déjà de l’expérience dessus. Et, vu qu’il fallait aller très vite, ce choix était plus sûr. Pour ce projet, on a créé un environnement virtuel; son avantage d’un environnement virtuel est l’isolation des environnements de développement avec des librairies installées différentes pour chaque projet. Ainsi, nous pouvons installer une certaine version de Python, différente de celle installée dans l’ordinateur et pour nos potentiels autres objets, et les librairies souhaitées. La création et l’activation se font par les commandes suivantes:

python -m venv /home/yacine/.virtualens/djangodev

#yacine étant le nom de votre utilisateur #cmd de création 

source ~ /.virtualenvs/djangodev/bin/activate #cmd d’activation

 Le framework possède un serveur Apache intégré, en phase de développement. Et l’avantage du serveur Apache est la possibilité de visualiser le fonctionnement du site web. Aussi, à la récupération du dépôt git, il faudra se positionner dans le répertoire transcripen_project et lancez la commande suivante qui va activer le serveur apache:

python manage.py runserver

Sommairement, le projet comprend ainsi, dans le dossier transcripen_project/transcripen, les vues qui permettent de traiter les données de chaque page( dans le fichier views.py), les urls qui sont reliés à ces vues (dans le fichier urls.py) et les templates des pages qui contiennent le code html de ces pages(dans le dossier templates).

Pour avoir plus d’informations sur le framework et son fonctionnement, vous pouvez voir référer au lien suivant: https://docs.djangoproject.com/fr/4.0/ . La documentation est très bien faite et facile à comprendre.

D. La transmission des fichiers audio de la raspberry à l’application

Notre projet Transcripen consiste en un stylo enregistreur qui communique avec une application sur l’ordinateur pour que cette dernière transcrive l’échange. Le stylo est un objet connecté qui doit par conséquent s’appuyer sur une transmission sans fil dont notre choix s’est porté sur le Wi-Fi. Il existe différents modes de mise en réseau en Wi-Fi. Pour Transcripen, nous avons opté pour le mode d’infrastructure. Ainsi, l’ordinateur sur lequel tourne l’application et le raspberry contenu dans le stylo sont connectés entre eux dans un réseau local via un point d’accès ou un routeur. Ainsi, nous avons nos deux équipements qui sont dans le même sous-réseau et qui peuvent communiquer facilement. 

La norme 802.11 utilise des ondes électromagnétiques pour une liaison sans fil avec la couche physique qui définit la modulation des ondes radioélectriques et les caractéristiques de la signalisation pour la transmission de données, et la couche liaison de données qui définit l’interface entre le bus de la machine et la couche physique. La troisième couche, celle qui est responsable du transport des messages complets de bout en bout (soit de processus à processus) au travers du réseau est assurée ici par le protocole TCP.

Pour permettre cette transmission, nous avons utilisé les sockets TCP. Concrètement, un socket représente l’association entre IP et Port. L’IP identifie la machine et le port une application. Dans notre projet, le serveur tourne dans le stylo et le client est intégré dans l’application. Ainsi, le serveur est activé à intervalle de temps régulier dans la raspberry pour permettre, dès qu’elle détecte le client de lancer la transmission.  Dans notre cas, le serveur se charge d’envoyer l’audio et le client reçoit le fichier en plusieurs paquets de 1024 octets. 

Ce choix est dû principalement à la facilité d’intégration et au fait que c’était une des compétences déjà acquises dans l’équipe.

 E. Algorithme de transcription d’un fichier audio en fichier texte

L’algorithme est disponible sur le Github du projet, dans la rubrique: https://github.com/camillebrl/Transcripen/blob/main/application/transcription_text/algo_speech_recognition.py.

Nous avons créé  une classe qui a pour attributs le chemin d’un fichier audio .wav ainsi que sa langue et qui renvoie le texte correspondant à la transcription du fichier audio en question. Cette classe effectue un « préprocessing » de l’audio d’entrée (calcul de la durée de l’audio, découpage en sous-audios de 10s), et applique à l’audio préprocessé l’algorithme de Speech Recognition développé par Google et accessible simplement via une API (incluse dans la librarie speech_recognition disponible sur Github https://github.com/Uberi/speech_recognition).

Nous utilisons pour cela plusieurs libraires, notamment Pydub, qui est une librairie permettant de manipuler un fichier audio simplement (ouverture de l’audio, augmentation / diminuaiton du volume de l’audio, segmentation de l’audio, calcul de la durée de l’audio, et toute autre manipulation possible sur un audio. La librairie est en open-source sur https://github.com/jiaaro/pydub). Pour utiliser pydub, il faut installer ffmpeg/avlib. nous utilisons aussi la librairie speech_recognition (https://github.com/Uberi/speech_recognition) qui effectue de la reconnaissance vocale via diverses APIs, en ligne et hors ligne, notamment CMU Sphinx, Google Cloud Speech, WIT.ai, Microsoft Azure Speech, Houndify, IBM Speech to Text, ou encore Snowboy Hotword Detection. Les différents réseaux ont été entraîné sur des audios dont la taille de dépasse pas les 50 secondes. Dès lors, nous avons découpé le fichier audio en sous-audios de 10s. 

1. Le découpage de l’audio

Pour découper l’audio en slots de 10s, on a tout d’abord récupéré la durée de l’audio à l’aide de la fonction duraction_seconds de Pydub. On divise ensuite la durée totale en n sous ensembles de 10 secondes. Pour ce faire, nous utilisons la fonction range de python (range(0, nombre total de secondes de l’audio, 10). On itère (for i) sur toutes les valeurs de cette liste, c’est-à-dire sur les secondes de l’audio. On coupe ensuite l’audio entre la seconde i et la seconde i + 10. Afin d’éviter qu’il y ait des coupures de mots qui gêneraient la transcription de chaque slot d’audio, on prend 1 seconde avant et 1 seconde après de l’audio (plus de détails dans la documentation de l’algorithme sur https://github.com/camillebrl/Transcripen/blob/main/application/transcription_text/algo_speech_recognition.py en lignes 49 à 55). Une fois le slot d’audio récupéré, on l’exporte.

2. L’application de l’algorithme sur les slots de 10 (exactement 11 à 12s d’audio)

Sur ce slot d’audio, on applique la fonction recognize_google (appel de l’API Google qui n’a pas de limite d’appel) sur le slot d’audio, et en définissant la langue. On a en retour un string correspondant à la transcription de l’audio du slot.

3. La concaténation finale du résultat

L’algorithme est donc appliqué sur chaque slot d’audio (on supprime le .wav du slot à chaque fois que l’on a obtenu la transcription de l’audio). On ajoute les transcriptions de chaque slot dans un string général (variable de la classe final_result). On obtient ensuite la transcription de l’audio tout entier.

III/ Résultats

La démonstration présente des résultats concluants sur de nombreux point : 

• Bien qu’étant de volume conséquent, l’objet présenté est bien portable, auto-alimenté et communique sans fil.
• L’enregistrement de l’audio se déroule sans réels problèmes, la qualité de l’enregistrement est très satisfaisante pour une distance à l’objet d’environ 50 cm. Cela est tout à fait cohérent avec le contexte d’un échange entre 2 personnes.  
• L’application reçoit bien le fichier audio, le transcrit et l’affiche sur l’application Web. La transcription est assez satisfaisante, bien que tous les mots ne soient pas réellement transcrits parfaitement. L’esprit et la forme globale de l’échange est bien retranscrit par la solution est ceci était l’objectif principal

IV/ Perspectives

• Automatisation du lancement de nos algorithmes lorsque la Raspberry boote: Nous n’avons pas configuré une exécution du script de manière automatique par manque de temps. Si nous avions eu une semaine supplémentaire (soit un sprint de plus), nous aurions pu mettre cela en place. Dès lors, nous étions obligé de lancer les commandes “python3 final_algo.py” en se connectant en SSH à la Raspberry afin de le faire tourner. Nous aurions pu effectuer une configuration du démarrage de la Raspberry afin que celle-ci lance automatiquement notre algorithme. Pour ce faire, nous aurions pu définir un contrab qui permet, après chaque démarrage, d’exécuter automatiquement un script, à l’aide de la ligne “@reboot  /home/user/final_algo.sh”.
• Miniaturisation: La principale amélioration possible serait de réduire considérablement la taille de nos composants. Dans un premier temps la carte Raspberry Pi Zero pourrait être remplacée au profit d’une carte plus petite intégrant uniquement les ports (seulement 4 port de donné, un port d’alimentation) dont nous avons besoins et un circuit imprimé ne contenant uniquement nos algorithmes utilisé pour le service rendu. Du côté de la batterie sa taille pourrait être diminuée également en réduisant sa capacité. Des tests devront être effectués sur les performances énergétiques des différents composants afin de calculer précisément la capacité nécessaire de notre batterie, pour information la Raspberry Pi Zero W requiert  5V pour environ 300 mA. En conclusion, plus la taille des composants se réduit, plus leur prix de production et de développement augmente.
• Ajout d’un bouton pour surligner les moments importants de l’audio: En plus de transcrire l’audio en texte, nous aurions pu
  • 2 algorithmes tournent : un qui transcrit le tout, un autre juste le moment indiqué, et on fait une recherche dans le document de là où se situe le paragraphe en question, et on y met un effet dessus
• Ajout d’un algorithme de différenciation des interlocuteurs : il existe un ensemble d’algorithmes disponibles (notamment de Google) qui permettent d’effectuer une différenciation d’interlocuteurs d’un audio. Nous aurions pu l’ajouter à notre projet si nous avions eu davantage de temps. Cependant, puisque nous travaillons sur des slots d’audios et puisque les algorithmes sont entraînés sur des audios de courte durée, nous ne savons pas comment nous aurions pu traiter cela. De nombreuses recherches ont été effectuées sur le sujet (sur de longs audios) que nous aurions pu étudier, si nous avions eu davantage de temps.
• Possibilité de configurer le cloud: le choix du wifi reste un bon choix. Mais on pourrait considérer le Cloud qui permettrait de stocker les audios et de récupérer tous les audios enregistrés dans l’application web. 

EcoCard – Solution technique

Envoyé par v20blond le 20 Déc 2021 dans Projets, TAF COUAD | 0 commentaire

Auteurs : M. BARATON, V. BLONDEL, M. CZERNICHOW, L. REYNAUD

I. Contexte 

Nous sommes un groupe de 4 étudiants à IMT Atlantique et devions réaliser un projet dans le cadre de notre thématique d’approfondissement de Conception d’Objet Connecté (CoOC). C’est pourquoi, au fil des dernières semaines, nous avons cherché à répondre à la problématique suivante : comment éviter la surconsommation d’énergie dans les entreprises ? Nous allons vous présenter notre solution, EcoCard.

II. Présentation de la solution technique

   1. Présentation du système et de son fonctionnement 

EcoCard est un système qui permet d’éteindre ou d’allumer un ordinateur depuis un appareil extérieur afin qu’un ordinateur ne reste pas allumer indéfiniment en l’absence de son utilisateur par exemple. Notre solution se présente sous la forme d’un boitier contenant une carte Raspberry PI et un lecteur RFID connectés. La carte Raspberry PI reçoit des informations du lecteur RFID et donne ensuite des consignes à l’ordinateur cible. La connexion entre l’ordinateur cible et la carte Raspberry se fait via un câble Ethernet. Pour entamer le processus, l’utilisateur doit introduire un badge RFID dans une fente du boîtier prévu à cet effet. Le lecteur RFID présent dans le boîtier pourra alors récupérer les informations du badge et les transmettre à la carte Raspberry PI.

Voici un schéma explicatif dans le cas où l’on cherche à utiliser EcoCard dans le cas où l’ordinateur cible est allumé et l’objectif est de l’éteindre :

Schéma explicatif EcoCard

Si le badge a bien les autorisations nécessaires, un message s’affichera sur l’écran de l’ordinateur cible (« Vous allez être déconnecté, arrêt en cours… ») puis l’ordinateur s’éteindra au bout de quelques secondes.

Attention, notre solution fonctionne uniquement sur des appareils OS Windows et non sur des appareils Mac OS ou Linux. Il est possible d’adapter EcoCard à ce type d’appareil en changeant notamment le code présent sur la carte Raspberry PI.

2. Architecture boitier

Pour des raisons fonctionnelles, ergonomiques et esthétiques, l’équipe a opté pour la conception d’un boîtier afin que les fils, la carte Raspberry PI ou le capteur RFID n’encombrent pas l’utilisateur.

La conception s’est faite en deux temps. Tout d’abord la partie principale du boîtier a été modélisée en 3D sur SolidWorks. Cette partie sert à fixer les différents éléments du montage comme le capteur RFID et la carte Raspberry Pi. Elle permet également de créer la fente dans laquelle la carte doit être glissée. Cette partie a été imprimée en 3D. Suite à des complications la partie fixation de la carte Raspberry Pi a été enlevée. Ensuite, il a fallu concevoir le toit et la partie arrière du boîtier. Ces deux parties ont été découpées dans du bois au laser. La partie supérieure a été collé au pistolet à colle car elle a besoin d’être fixée. La partie arrière est vissée à la partie imprimée en 3D de sorte que l’on puisse sortir et rentrer les éléments pour la maintenance éventuelle.

Schéma du boîtier sur SolidWorks sans le toit ni la plaque arrière

Pour concevoir notre système, il faut dans un premier temps connecter la carte Raspberry PI au lecteur RFID. Puis à l’aide de deux vis il faut fixer le lecteur RFID à l’intérieur du boîtier, on le fixe à la partie supérieure, celle accolée à la fente prévue pour les badges RFID. Ensuite on fixe la carte Raspberry PI sur la paroi droite du boitier à l’intérieur afin d’éviter d’avoir à faire les connexions dans l’espace restreint du boitier. Il reste à brancher le câble d’alimentation de la carte grâce à un trou dans la paroi droite du boitier et le câble Ethernet via un trou dans la paroi de derrière. Enfin on referme le boîtier à l’aide des 4 vis prévues à cet effet.

3. Montage électronique et matériel utilisé.

Liste du matériel utilisé :

• Raspberry Pi 3B+
• Module RFID-RC522
• Un câble Ethernet
• Un câble d’alimentation 5V 3000mA Micro USB
• Des câbles et des vis

Présentation du circuit électronique [2]

  Pour des raisons de priorisation des fonctionnalités, nous avons par la suite retiré les LEDs du circuit.

      a. La Raspberry Pi 3B+

L’action d’éteindre ou d’allumer un ordinateur à distance doit se faire à partir d’un autre ordinateur. Dans ce projet, la Raspberry Pi 3B+ fait office d’ordinateur monocarte et fonctionne sous Raspbian 11.

Ce modèle est basée sur un processeur ARM Cortex-A53 64 bits quatre coeurs à 1,4 GHz, il dispose de 1GB de mémoire RAM, une interface Wi-Fi, une interface Bluetooth, 4 ports USB, un port Ethernet, un port HDMI, un port micro-SD et un connecteur GPIO avec 40 broches d’E/S.

Carte Raspberry Pi 3B+

Le fait de disposer à la fois d’une interface Wifi et d’un port Ethernet permet d’utiliser selon la situation un de ces deux protocoles de communication avec l’ordinateur cible. C’est également grâce à cette interface Wifi qu’il est possible d’utiliser l’interface graphique de la Raspberry Pi via VNC sur un ordinateur portable.

Nous avons décidé pour ce projet d’utiliser un système d’exploitation (Raspbian) sous Linux plutôt que sous Windows car la création de l’interface était plus simple avec Raspbian. De plus, les versions des systèmes d’exploitation windows sur Raspberry Pi sont très lourdes et demandent plus de performances et de ressources, ce qui était peu adapté au projet.

      b. Le module RFID-RC522

Module RFID-RC522

Nous avions également besoin d’un module permettant de détecter la présence d’une carte et de lire son UID afin de vérifier que l’utilisateur a le droit d’avoir les accès sur l’ordinateur : nous avons choisi le lecteur RFID-RC522.

Ce module est utilisé pour lire et écrire sur des cartes ou badges RFID de type Mifare. Il fonctionne en transmettant, à travers des ondes radio, de l’énergie au tag RFID. La carte microprocesseur (Arduino, Raspberry ou compatible) et le module RFID communiquent via le bus SPI permettant de laisser libres les autres ports de la carte pour d’autres applications.

Connexion des ports du RC522 aux ports de la Raspberry Pi

4. Pré-configuration de l’ordinateur cible

a. Généralités

L’utilisation du Shutdown, du Wake on Lan et de la mise en veille à distance requiert qu’un certain nombre de paramètres de l’ordinateur cible soit modifiés. Il s’agit en fait d’autoriser sa communication avec les ordinateurs distants. L’ordinateur cible doit être autorisé dans les paramètres à pouvoir:

• Se réveiller grâce à un paquet magique (activation dans le Bios)
• Pouvoir partager et recevoir des fichiers de la part d’un ordinateur distant.
• Pouvoir recevoir un paquet magique de la part d’un ordinateur distant.
• Accéder à distance à un ordinateur distant
• Etre forcé de s’arrêter à partir d’un ordinateur distant.

Tous ces paramètres à activer réduisent la sécurité de l’ordinateur à éteindre vis à vis des ordinateurs distants. De plus, le nom d’utilisateur et le mot de passe d’une session administrateur doivent être inclus dans le code, ce qui pose un problème de sécurité pour cette session. La Pré-configuration est détaillée dans le fichier Read du Git.

b. Le Wake on Lan

Attention, malheureusement seuls certains appareils sont compatibles avec le Wake on Lan. Pour déterminer si votre appareil possède cette fonctionnalité, il faut se rendre dans le BIOS de votre ordinateur, aller dans les options avancées, puis dans gestion de l’alimentation avancée, il faut ensuite activer le démarrage du système par périphériques PCI-E, si l’option n’est pas disponible votre appareil n’est pas compatible.

Dans le cas où votre appareil est compatible, il faut se rendre dans le gestionnaire de périphériques de Windows, ouvrir la carte réseau puis ouvrir la carte Ethernet. Il faut ensuite aller dans l’onglet avancé, cliquer sur Wake On Magic Packet, il faut l’activer. Dans l’onglet Gestion de l’alimentation, tous les éléments doivent être cochés, c’est à dire :

• « Autoriser ce périphérique à sortir l’ordinateur du mode veille »
• « Autoriser uniquement un paquet magique à sortir l’ordinateur du mode veille »

Il faut également récupérer l’adresse MAC de l’ordinateur à allumer via la commande ipconfig /all

Votre appareil est alors configuré pour le Wake On Lane. Cela vous permettra de démarrer à distance votre ordinateur complètement éteint.

La commande à entrer sur la carte Raspberry PI utilise la librairie etherwake, elle contient une unique ligne contentant en particulier l’adresse MAC de l’ordinateur cible. Cette commande permet d’envoyer un paquet magique à l’ordinateur à allumer.

   5. Explication et lien vers le code 

Comme le projet est divisé en différentes fonctionnalités, nous avons décidé d’écrire des scripts shell différents pour chacune de ces fonctionnalités (Shutdown, Wake on Lan…). Cela permet de tester ces scripts shell indépendamment avant de les inclure dans le code.

Un code python va permettre d’appeler les scripts shell à exécuter selon le badge RFID lu. Ce code va être exécuté grâce à un autre script shell appelé lancement.sh qui permet d’exécuter le code python main directement au démarrage de la Raspberry Pi. En effet, on utilise le crontab qui est un programme qui permet aux utilisateurs de Linux d’exécuter automatiquement des scripts à une date ou à une heure spécifiée. Ici, on a spécifié que le script devait être exécuté à chaque lancement grâce à la commande @reboot. L’ensemble du code est disponible ici.

   6. Protocole de Communication

Nous avons choisi, dans le cadre de notre projet, d’utiliser la technologie de transmission Ethernet. Pour l’IEEE (institut des ingénieurs et électriciens), Ethernet est en fait le protocole 802.3. C’est le type de réseau local le plus utilisé aujourd’hui.

Un réseau local (LAN) est un réseau d’ordinateurs connectés dans une zone restreinte. C’est la connexion utilisée dans la grande majorité des bureaux. L’Ethernet est un réseau local nécessitant un câblage.

Le choix de transmission qui s’est présenté à nous était le suivant : Wi-Fi ou Ethernet.

Le Wi-Fi (réseau local) était une solution possible pour réaliser notre système, car l’ordinateur et le boîtier restent très proches l’un de l’autre et peuvent être connectés en LAN (local area network).  Cependant, une telle technologie de transmission implique deux choses : un réseau local fonctionnel à disposition et une connexion permanente de la raspberry pi à ce réseau ainsi que de l’ordinateur. En effet, le réseau local doit être bien choisi : par exemple, le wifi de l’école ne fonctionnait pas. De plus, la connexion permanente des deux outils numériques est une contrainte. Nous avons également constaté lors des recherches réalisées pour coder le Wake on Lan que ce processus se faisait en Ethernet dans la majorité des cas (bien que le Wi-Fi reste une possibilité de transmission).

Nous avons donc opté pour la connexion Ethernet. Cette connexion possède un avantage important : elle permet une connexion beaucoup plus stable. En effet, il n’y a pas de problème d’interférence avec un réseau Ethernet câblé. Or les interférences dans un bureau sont communes, pouvant être créées par le partage de connexion, les connexions bluetooth, etc. En s’affranchissant de toutes ces interférences, via le câble Ethernet, la connexion connaît moins de ralentissements, de déconnexions ou de problèmes de connexions.

De plus, la technologie Ethernet assure une connexion complètement sécurisée. En effet, avec une connexion physique, nous pouvons garder le contrôle sur ce qui est connecté sur notre réseau local. Un réseau Wi-Fi aurait pu s’étendre au-delà des murs de l’entreprise, les impacts du système aussi.

III. Résultats

Notre système de réduction de la consommation d’énergie pour un poste de travail s’est soldé par la mise en place d’un système permettant d’éteindre un ordinateur grâce à un badge RFID. Pour terminer le système, il suffit d’acheter une multiprise maître-esclave et de brancher l’ordinateur sur la prise dite « maître ».

Nous avons donc mis en place et testé trois fonctionnalités du système : le boîtier, le shutdown d’un PC distant par introduction du badge RFID ainsi que l’automatisation du système au démarrage de celui-ci. Ces tests sont présentés dans la vidéo suivante.

IV. Perspectives 

   1. prise de recul sur les points délicats du système

Un des points délicat que nous avons constaté lors de la réalisation de notre projet est l’importance du choix dans le matériel utilisé. En effet, nous avons très rapidement opté pour une carte arduino pour finalement réaliser qu’une carte Raspberry Pi était plus adaptée au projet. De plus, nous avons été confrontés à des problèmes, assez attendus, de cyber sécurité.

Exemple concret :  mon ordinateur se déverrouille grâce à mon empreinte digitale, je dois entrer un code à 4 chiffres si l’ordinateur ne reconnaît pas l’empreinte, mais ce code n’est pas considéré comme le moyen principal de déverrouillage de mon ordinateur. Ainsi dans le script du shutdown lorsque j’indique mon code à 4 chiffres comme mot de passe associé à mon login, cela ne fonctionne pas. Il faut que je désactive l’empreinte digitale et que je mette un mot de passe sous forme d’une chaine de caractère pour que le script du shutdown fonctionne correctement. C’est une des limites de samba-common.

La réalisation du système demandant de nombreuses recherches qui menaient toujours à plus de découverte et de tâches à réaliser, nous avons donc dû prioriser certaines fonctionnalités. C’est pourquoi lors de chaque nouveau sprint, de nouvelles User story ont été ajoutées.

   2. prise de recul sur les forces du système 

La détection RFID est une force du système car c’est un système très fiable qui permet de sécuriser le système en autorisant uniquement une seule carte à déclencher l’arrêt.

Une autre force du système est qu’il est possible de le mettre hors tension puis de le rebrancher sans qu’il y ait d’impact sur son utilisation, ce qui donne des possibilités d’améliorations en terme de consommation pour la Raspberry Pi même si cette consommation est assez minime

   3. descriptions des actions à réaliser pour compléter le système actuel 

Pour compléter le système, il faudrait finaliser le Wake on Lan, en trouvant un ordinateur supportant le Wake on Lan et adapté au code pour ensuite affiner notre code.

Il faudrait également créer une interface pour que le système s’adapte facilement à tous type d’ordinateur et soit facilement configurable, notamment en ce qui concerne l’adresse IP, l’adresse Mac, le nom d’utilisateur et le mot de passe de l’ordinateur distant. Une idée que nous avions était de créer une interface digitale directement sur le boîtier pour avoir un système plus ludique. La fonctionnalité de mise en veille doit également être ajoutée.

Finalement, la dernière tâche à réaliser pour obtenir un système répondant à la problématique initiale, à savoir la réduction de la consommation d’énergie au sein d’une entreprise, est simplement de réaliser le branchement adapté à l’aide d’une prise maître esclave. L’ordinateur serait en fait branché en tant que maître, et lors de son extinction, l’ensemble des autres objets numériques branchés en temps qu’esclaves s’éteindront.

   4. suggestion de pistes concrètes pour l’ajout de nouvelles fonctionnalités 

Il pourrait être ajouté à l’interface un calcul de l’énergie économisée depuis l’utilisation de EcoCard. Une utilisation par défaut est à définir et pourrait être changée.

Après avoir connecté toutes les Raspberry Pi à des postes de travail, on peut créer une carte virtuelle avec leurs positions géographiques reportées sur cette carte. Suite à cela, si jamais plusieurs boitiers EcoCard proches détectent des ordinateurs éteints, la lumière, le chauffage et toutes autres consommations d’énergie inutiles seraient arrêtées.

PILOTIS – Solution technique

Envoyé par n20aidou le 20 Déc 2021 dans Projets, TAF COUAD | 0 commentaire

Equipe

AÏDOUNE Nicolas

BAUVOIS Nicolas

ELIAYAN Matys

BELLERY Marianne

I – Contexte

Dans le cadre du projet fil rouge de la TAF CoOC nous réaliserons le pré-prototype d’un objet communicant. Nous avons choisi de nous intéresser au problème des sinistres provoqués par les dégâts des eaux. En 2015, plus d’un million de dégâts des eaux ont été recensés dans des maisons particulières en France, occasionnant des dégâts estimés à 2,5 milliards d’euros. En effet, en moyenne, le coût lié à un dégât des eaux est autour des 1500€. Pourtant, pour éviter tous les dégâts, il suffit d’agir dans les 30 premières minutes qui suivent l’apparition de l’eau. Et pour éviter des dégâts majeurs, les compagnies d’assurances conseillent d’agir avant que le niveau de l’eau n’atteigne les 15 cm. En plus de cela, le chiffre le plus marquant à ce sujet est que 93% de ces sinistres sont liés à des fuites domestiques qui auraient donc pu facilement être évités. Dans le cadre de notre projet nous nous sommes non seulement intéressés à ces sinistres évitables, mais également aux 7% restants, c’est-à-dire aux inondations occasionnées par les crues, les tempêtes, ou encore les submersions marines.

La problématique soulevée par l’équipe est celle de la prévention des différents types de dégâts des eaux qui sont la cause n°1 des sinistres habitation en France. En effet, nous avons constaté qu’en plus de représenter un coût relativement élevé, cela concerne tous les ans de nombreux foyers dont le nombre risque d’augmenter avec le dérèglement climatique. Ainsi, nous cherchons à  trouver un moyen de limiter les dommages matériels causés par ce type d’événements. Ceci nécessite donc de détecter rapidement le début d’un sinistre et d’en informer le sinistré.

II – Réalisation

Le matériel que nous avons utilisé : 

• Une carte Arduino Uno
• Un module wifi NodeMCU ESP8266
• Une électrovanne normalement ouverte
• Deux modules grove LoRa Radio x2
• Un capteur de niveau d’eau Grove 101020635
• Une résistance de 22kΩ
• Un smartphone android
• Plusieurs câbles
• Un boîtier “Gateway” réalisé à partir d’une impression 3D
• Un boîtier “Détecteur” réalisé à partir d’une impression 3D
• Une alimentation stabilisée
• Un bîtier pour piles 9V et sa pile
• Un module Grove base shield 103030000
• Un relais 5V
• Une alimentation MicroUSB
  

1 ) Prototype

L’architecture de notre prototype suit un schéma classique en IoT, il est composé de deux parties : un nœud et une gateway. Le nœud représente la partie détecteur du prototype qui relève les différentes informations avec ses capteurs. La gateway reçoit les différentes données du nœud et réalise différentes actions en réponse à ces informations.

a . Gateway

La gateway du prototype représente la partie liée au circuit d’eau du domicile. Son rôle est de recevoir les informations qui proviennent du nœud et de les traiter pour agir en conséquence. Ainsi, en recevant une alerte de détection d’eau, la gateway s’occupe de couper l’eau du domicile et déclenche une notification sur le smartphone de l’utilisateur pour lui signaler. De plus, en cas de nouveau message de la part du nœud indiquant une évolution de la situation, le module déclenche une nouvelle notification afin d’informer l’utilisateur en temps réel. 

Le boîtier de la gateway a été réalisé par impression 3D. Une boîte en PLA de dimensions 120mmx100mmx65mm permet de contenir le NodeMCU ESP8266, le relais et le module Grove LoRa radio. Le modèle de ce boîtier a été réalisé à l’aide de Solidworks. Un trou sur le côté permet de faire passer les fils de l’électrovanne qui se situe à l’extérieur du boîtier mais aussi le câble d’alimentation secteur pour le NodeMCU.

Pour éviter de conserver une breadboard dans le boîtier afin d’avoir un montage plus propre et gagner de la place, nous avons soudé tout le circuit. 

b . Noeud

Le rôle de la partie nœud est de détecter l’eau et d’envoyer les informations récoltées à la gateway. Ainsi, le module doit être capable de détecter un simple filet d’eau comme une hauteur d’eau de plusieurs centimètres. Dans un premier temps, la détection d’eau est signalée à la gateway, puis, si la hauteur d’eau est amenée à changer, elle est également communiquée. Enfin, le module est capable de détecter la stabilisation du niveau d’eau et de le signaler à la gateway, qui préviendra à son tour l’utilisateur..

Afin de pouvoir mesurer une hauteur d’eau, il était nécessaire de concevoir un boîtier haut de plusieurs centimètres qui permet également d’éviter que le système prenne l’eau. Il contient la carte arduino UNO, le module Grove LoRa, le capteur de niveau d’eau Grove et le système de détection de filet d’eau. Le boîtier a été réalisé en PLA par impression 3D. 

2 ) Electronique

A. Partie noeud

a . Carte Arduino Uno

Afin de piloter la partie nœud de notre objet, nous avons utilisé une carte de développement  Arduino UNO, qui dispose du microcontrôleur ATmega328P. Pour programmer son fonctionnement, il suffit d’écrire un programme sur l’IDE Arduino puis de téléverser ce code sur la carte via son port USB. Cette carte communique avec les différents composants du nœud et les alimente en énergie électrique. Elle est elle-même alimentée par une pile 9V via sa prise jack.

b . Capteur de niveau d’eau Grove 101020635

Afin de mesurer précisément la hauteur d’eau en temps réel au cours d’un sinistre, nous avons décidé d’utiliser ce détecteur de niveau d’eau capacitif compatible de Seeedstudio. Une fois plongé dans l’eau, ce capteur mesure la hauteur d’eau avec 5 mm de précision à l’aide de ses cellules conductrices, et communique cette information à la carte Arduino via son bus I2C(ports SDA et SCL). Ce capteur est alimenté en 5V via le port 5V de la carte Arduino.

c . Montage de détection de filet d’eau

Le capteur de niveau d’eau présenté dans la partie précédente est très efficace lorsque la hauteur d’eau dépasse 5 mm, cependant il est incapable de détecter un filet d’eau. En réalité, la grande majorité des capteurs de niveau disponibles sur le marché sont faits pour mesurer des niveaux d’eau dans des réservoirs, et sont donc incapables de mesurer une très faible couche d’eau. Nous avons donc décidé de concevoir notre propre circuit de détection, en optant pour un montage très simple.

En effet, nous avons simplement réalisé un circuit représenté ci-dessus reliant l’alimentation 5V de l’Arduino à une résistance de 22K ohm reliée à la masse. On mesure la tension de cette résistance en la reliant à une broche numérique de la carte Arduino. En cas de présence d’un filet d’eau, le circuit est fermé, et la carte Arduino mesure une tension positive aux bornes de la résistance. Ce montage nous permet donc de détecter un potentiel dégâts des eaux dès l’instant où un filet d’eau atteint la partie nœud de notre objet.

d . Module Grove LoRa Radio

Afin d’assurer la communication sans fil longue portée entre les parties nœud et gateway de notre objet,  nous utilisons deux modules LoRa Radio Grove, l’un placé dans le boîtier de détection, l’autre dans le boîtier de transmission. Ces deux modules communiquent selon le protocole LoRa à une fréquence de 868 MHz. Chaque module peut jouer le rôle d’émetteur ou de récepteur, cependant nous utilisons le module du nœud comme émetteur et le module de la gateway comme récepteur. Nous avons choisi ce module LoRa car il permet une communication de bonne qualité même lorsque que l’émetteur et le récepteur sont situés à deux étages différents d’un domicile. Ce critère est crucial car l’utilisateur de Pilotis placera logiquement la partie nœud de l’objet dans une pièce de son domicile particulièrement vulnérable aux dégâts des eaux, or il s’agit souvent du sous-sol. Au contraire, la gateway est située au niveau de l’arrivée d’eau, donc au rez de chaussée.

e . Schéma de l’architecture

B. Partie gateway

a . Module Wifi NodeMCU ESP 3266

Afin de connecter la gateway à internet, nous avons utilisé un Module Node MCU ESP8266. Ce module contient un module ESP8266, il s’agit d’un circuit intégré  à microcontrôleur avec connexion Wi-Fi développé par le fabricant chinois Espressif. Ce module de quelques centimètres permet de connecter un microcontrôleur à un réseau Wi-Fi et d’établir des connexions TCP/IP avec des commandes Hayes. Ainsi, ce module wifi permet de contrôler les composants de la partie gateway(comme une carte Arduino), mais aussi d’envoyer des requêtes URL à l’API  qui s’occupe de l’envoi de notification au smartphone de l’utilisateur(cf. partie 4). 

b . Electrovanne et relais

Afin que notre objet communiquant soit capable de couper le circuit d’eau domestique au cas de détection d’eau, nous l’avons doté d’une électrovanne. Il s’agit d’une vanne commandée électriquement permettant d’agir sur le débit d’eau d’un circuit.. Nous avons choisi une vanne dite tout ou rien, c’est-à-dire étant soit ouverte soit fermée. Son état change suivant qu’elle soit alimentée électriquement ou non, et elle est dite “normalement ouverte” car elle est ouverte en l’absence d’alimentation électrique, et se ferme lorsqu’elle est mise sous tension. L’électrovanne est alimentée en 12V par une alimentation stabilisée reliée au secteur.

Pour piloter cette électrovanne, nous utilisons un relais électromécanique. Il s’agit d’un organe électrique permettant de distribuer la puissance à partir d’un ordre émis par la partie commande. Ainsi, un relais permet l’ouverture et la fermeture d’un circuit électrique de puissance à partir d’une information logique. Dans le cas de Pilotis, la commande logique d’ouverture ou fermeture provient d’une sortie numérique du module NodeMCU, et le circuit électrique concerné est le circuit d’alimentation de l’électrovanne. Dès lors, en cas de détection d’eau sur le sol, le programme téléversé dans le module NodeMCU ordonne l’envoi d’une commande logique entraînant la fermeture du relais, donc la mise sous tension de l’électrovanne et la coupure du circuit d’eau. Cela permet de stopper une éventuelle fuite provenant du circuit domestique.

c . Schéma de l’architecture

3 ) Code Arduino

Les programmes pilotant le fonctionnement des parties nœud et gateway de l’objet sont dans un répertoire Github disponible via ce lien : https://github.com/NicoAdn/pilotis/tree/main.

4 ) API PushingBox / Application PushingBullet

Afin de pouvoir recevoir des notifications, il était nécessaire d’avoir une interface utilisable sur smartphone. Dans un souci de temps, nous avons décidé de ne pas développer cette partie nous même et de nous reposer sur une API existante, simple à mettre en place et à utiliser pour se concentrer sur la réalisation du prototype physique. 

Ainsi, nous avons couplé l’utilisation de l’API PushingBox, qui permet d’envoyer des notifications, et de l’application PushBullet, qui permet de les recevoir sur son téléphone.

Configuration des notifications sur le téléphone

• Dans un premier temps, il faut télécharger l’application PushBullet (disponible uniquement sur Android) et copier le lien qui est dans “Access Tokens.

• Il faut ensuite créer un compte sur PushingBox et ajouter un nouveau service en copiant le lien “Access Tokens”. 

• Après cela, il faut créer un nouveau scénario dans lequel on ajoute une nouvelle action.

• Enfin, il faut copier le Device Id et l’insérer dans le Code(voir Github).

Configuration des notifications sur un nouveau téléphone à partir d’un compte Google :

• Tout d’abord, il faut télécharger l’application PushBullet. 
• Puis se connecter via le compte Google Pilotis.

III – Résultats et perspective

Le projet PILOTIS, visant à créer un objet connecté permettant de prévenir les dégâts des eaux, s’est conclu sur la mise en place d’un prototype fonctionnel sous la forme de deux parties : une gateway et un nœud. Ces deux parties possèdent leur boîtier imprimé en 3D et le système complet permet de recevoir des notifications sur son téléphone qui s’adaptent à la situation.

Cependant, il y a quelques améliorations possibles au système. Dans un premier temps, l’ajout de boutons permettant de réinitialiser les différentes parties du prototype permettrait d’éviter d’avoir à mettre celui-ci hors tension puis sous tension pour le rendre à nouveau fonctionnel après un cycle d’utilisation. Ensuite, nous avons constaté qu’après l’allumage il est parfois difficile de savoir si le programme est opérationnel. En effet, il est nécessaire que le programme se connecte en wifi pour être fonctionnel et cette étape prend un temps qui peut varier en fonction des situations. Il serait donc intéressant d’ajouter des LEDs ou des composants produisant du son afin de permettre à l’utilisateur d’avoir des informations sur l’état du système(en démarrage, en cours de connexion, prêt à l’emploi…).

De plus, l’ajout d’un système d’alerte lumineuse et sonore se déclenchant en cas de détection d’eau et évoluant selon l’état de la situation serait souhaitable. En effet, les  fuites et les inondations arrivent aussi la nuit, dès lors une notification ne suffit pas forcément à prévenir l’utilisateur, qui peut avoir mis son téléphone en mode avion ou l’avoir éteint.  Enfin, le développement d’une application PILOTIS  améliorant l’interface utilisateur et permettant de nouvelles fonctionnalités (réinitialisation du système à distance, configuration de la connexion wifi sans avoir à modifier le code etc…) apporterait une réelle valeur ajoutée au produit.

IV – Vidéo de démonstration

LEGOLIRE – Etude terrain et personas

Envoyé par k20amani le 22 Nov 2021 dans Projets, TAF COUAD | 0 commentaire

Auteur

Koffi Judicaël AMANI, Rose LAPREVOTE, Wael MHIMDI et Souleymane OUEDRAOGO

Ce document présente le déroulement de la recherche sur le terrain, la rencontre avec les parties-prenantes du projet Legolire et les personas inspirés de l’étude terrain.

Sommaire

Partie 1 – Synthèse de l’enquête terrain

• Entretien avec les deux enseignantes.
• Observation terrain : immersion dans la classe de Mme Brassor

Partie 2 – Persona

• L’enseignante de CP, Julie
• L’élève de CP, Simon

Nous avons débuté notre enquête terrain par la prise de contact avec différentes écoles primaires proches de l’école, c’est-à-dire qu’on a appelé plusieurs écoles en se présentant, en présentant le projet de manière très succincte, et en demandant si on pouvait organiser un entretien avec une professeure en CP intéressée par le projet. Une seule école a répondu favorablement, et nous avons mené l’entretien avec Mme Brassor début octobre.
Chaque école nous a redirigé vers une adresse mail. Nous avons envoyé le même mail à pratiquement chaque école. Pour l’école favorable à une rencontre, l’adresse mail donnée était celle de l’enseignante en CP directement, à la différence des autres, qui était l’adresse mail de la direction, qui se chargeait (ou non) de retransmettre notre mail aux enseignantes potentiellement intéressées. Nous pensons que ce qui nous a bloqué pour les autres écoles, c’est ce second intermédiaire qui rend la communication plus lente et plus difficile.
En parallèle nous avons contacté une professeure de l’école qui enseigne le français aux étudiants internationaux, nous avons fait un entretien avec elle et elle nous a redirigé vers une ex-professeure des écoles qui a enseigné pratiquement 30 ans en CP, avec qui nous avons également pu mener un premier entretien quelques jours avant de rencontrer Mme Brassor.
Nous allons dans ce compte-rendu d’enquête détailler le premier entretien avec Mme Armel, avec Mme Brassor, et notre immersion de 2 heures en fin de matinée dans la classe de madame Brassor. Cette immersion fut d’ailleurs l’occasion d’une deuxième discussion qui a en grande partie confirmé nos observations, ce sur quoi nous allons nous concentrer.

Partie 1 – Synthèse de l’enquête terrain

• Entretien avec les deux enseignantes

Mme Brassor et Mme Armel

Nous allons traiter les deux entretiens en parallèle afin de mieux voir les similitudes et les divergences des enseignantes. Les deux professeures ont choisi le CP mais pour des raisons différentes : Mme Armel par goût du défit et Mme Brassor pour la routine quotidienne. Les deux enseignantes apprécient la perspective d’amélioration de leur méthode d’année en année, raison pour laquelle elles restent en CP.
Les deux ont eu des classes d’environ 20 élèves. Mme Armel avait en fait une classe de CP/CE1 et Mme Brassor une classe de CP, ce qui modifie la dynamique des classes : la première travaille plus en autonomie que la seconde, et permet aussi l’accompagnement personnalisé plus que la seconde.
Auparavant, il n’y avait aucun prérequis pour rentrer en CP, c’est-à-dire que certains élèves ne connaissaient pas leur alphabet, alors que maintenant chaque élève arrive avec une base obligatoire. Bien entendu, certains élèves en savent plus que d’autres, certains savent d’ailleurs déjà lire.
Nous avons interrogé les deux enseignantes quant au rôle des parents dans l’apprentissage précoce de la lecture. Les deux ont eu la même réponse (et différentes explications) : les parents n’ont pas tant d’influence que ça. Ils fournissent bien sûr un environnement favorable, i.e. l’enfant a des livres à la maison. Mais certains enfants apprennent entièrement seuls à lire. Les deux enseignantes ont mis en avant la motivation, la détermination personnelle de l’enfant.
Et dans le cas contraire, à savoir un enfant qui a des difficultés à apprendre à lire, plusieurs éléments extérieurs à l’école jouent un rôle aux yeux de nos enseignantes : les parents (parfois peu réceptifs aux suggestions des enseignantes, même vexés), la maison (la présence de livres ou non, ainsi que le temps d’écran), la santé.
En effet, lorsqu’un enfant a des difficultés pour apprendre à lire, l’enseignante en parle aux parents, et propose alors systématiquement de consulter un médecin généraliste, ou un ophtalmologue, ou un orthophoniste, ou encore un autre spécialiste. Les deux enseignantes n’ont aucun droit de diagnostic, elles ne peuvent qu’avoir une intuition, et la communication avec les parents est parfois épineuse. Dans le cas de Mme Armel, elle a travaillé en parallèle avec des orthophonistes pour s’adapter au maximum à l’enfant. Mme Brassor quand à elle sépare santé et école.

Maintenant que le cadre est présenté, intéressons-nous à ce qui se passe à l’école. Mme Brassor sait qu’un élève a du mal à apprendre à lire lorsqu’elle observe que certaines notions vues il y a plusieurs semaines ne sont toujours pas acquises par l’enfant. Il peut aussi passer plus de temps que nécessaire sur ses devoirs (30 minutes au lieu de 10 à 15 minutes).
Les deux enseignantes soutiennent qu’elles ont (eu) un ou plusieurs élèves en difficulté chaque année, 1 ou 2 pour Mme Brassor, et jusqu’à 3 pour Mme Armel.
Mme Brassor suit la méthode semi-syllabique imposée, elle change tout de même des choses chaque année, par exemple de manuel. Mme Armel a joui quand à elle d’une liberté totale dans l’enseignement de la lecture. La méthode qu’elle a retenu de part son expérience (c’est-à-dire la méthode qui marchait pour elle) est une méthode semi-globale : elle partait de mots pour en apprendre de nouveaux qui avaient des sons en commun, afin de ne pas se heurter aux limites de la méthode globale : l’absence de déchiffrement (i.e. de décodage).
Pour Mme Brassor, la lecture c’est du décodage et de la compréhension, accompagnés d’automatismes et de vocabulaire. Pour Mme Armel, les clés de la lecture sont la mémoire et la concentration.
Pour nos deux enseignantes, le pire des cas pour un enfant qui a du mal à apprendre à lire, la chose à éviter, c’est la démotivation de l’élève.

• Observation terrain : immersion dans la classe de Mme Brassor

Immersion dans la classe de Mme Brassor

C’est d’ailleurs l’élément le plus marquant de notre immersion réalisée fin octobre : les deux enfants en difficulté identifiés par Mme Brassor se sont montrés totalement inactifs et désintéressés pour certaines activités de groupe (par exemple lire tous ensemble des syllabes affichées au tableau) : ils ne regardaient pas, se contentaient de répéter ce que leurs camarades disaient sans essayer.
On notera que ces deux enfants en difficulté étaient placés derrière un enfant avec une AVS (auxiliaire de vie scolaire). Elle les a parfois aidés à se concentrer. Ils étaient côte à côte pour que Mme Brassor n’explique pas les activités adaptées deux fois et aussi pour qu’ils s’entraident.
Lors de notre immersion nous avons constaté que Mme Brassor mêle écriture et lecture sur deux heures chaque matin à la même heure (la fameuse routine). Les exercices de lectures sont parfois individuels et parfois collectifs. Leur difficulté est croissante : syllabe, mot, phrase, petit texte. Ils apprennent un nouveau son à chaque séance (pour la nôtre c’était “è”, “ê”), et ils apprennent en plus des mots outils. Avant de commencer à lire une phrase, l’enseignante entoure avec les élèves les mots outils qu’ils connaissent déjà, pour qu’ils n’aient à décoder que les mots restants. La difficulté des élèves est pour la majeure partie dans la compréhension : on les a entendus lire des phrases parfaitement, puis Mme Brassor leur a demandé “Est-ce que tu as compris ce que tu as lu ?” et la réponse a toujours été négative. Après quoi elle leur explique.
On a compté 10 activités différentes en 2 heures de temps, ce qui donne 12 minutes par activité en moyenne (ce chiffre est à relativiser, certaines étaient évidemment plus longues que d’autres) : ça va vite, parce que les enfants au bout d’un moment se désintéressent si l’activité dure trop longtemps ou si la difficulté est trop grande pendant trop longtemps. Et alors ils commencent à discuter entre eux et se déconcentrent. Ils ont d’ailleurs eu 2 activités en autonomie totale (pendant lesquelles Mme Brassor commence par aller voir les élèves en difficulté, et leur a parfois adapté les fiches et les exercices et leur réexplique le ou les exercices), dont une à la fin des deux heures donc après c’était l’heure du déjeuner et le problème de brouhaha des élèves ayant fini l’activité ne s’est pas posé. Mais, pour la première activité en autonomie, les élèves qui ont fini avaient des jeux en autonomie à faire en attendant les autres. De même, ils parlent entre eux, ils discutent pour savoir qui jouera à quoi et comment on joue, ce qui fait beaucoup de bruit et lorsque les autres ont fini, l’enseignante passe du temps à calmer les enfants et à recommencer à travailler : on observe le manque d’autonomie dont elle nous a parlé en entretien.
Une fois les élèves partis on a pu voir sa réaction face aux exercices des élèves en difficulté pour apprendre à lire (et aussi pour apprendre à écrire dans notre cas). Même si elle a adapté les exercices pour ces deux élèves, pour les cibler au maximum et enlever les difficultés secondaires (par exemple donner des étiquettes à coller au lieu d’avoir à écrire), certains exercices n’ont pas été réussi, d’autres oui. Elle s’intéresse aux mécaniques comprises pour pouvoir continuer à travailler avec.
On a surtout retenu qu’il fallait que les élèves en difficulté soient impliqués physiquement dans les exercices, qu’ils aient quelque chose à faire de manière individuelle, sinon ils laissent le travail aux autres et se démotivent presque immédiatement.

Partie 2 – Persona

Les personas présentés se rapprochent plus de nos principales cibles (enseignante de CP et élève de CP). Concernant le persona enfantin, nous n’avons pas fait d’interview d’enfant. Aussi le profil imaginé provient des dires des enseignantes interviewées, de nos interprétations de l’immersion dans la classe et de nos représentations personnelles. Le persona de professeure des écoles est selon nous assez représentatif de Mme Brassor.

L’enseignante de CP, Julie

L’élève de CP, Simon

Pilotis – Recherche et état de l’art du problème choisi

Envoyé par m20czern le 22 Nov 2021 dans Projets, TAF COUAD | 0 commentaire

Introduction

Après plusieurs rencontres sur le terrain dans le cadre d’un autre projet qui n’ont donc pas donné suite, nous avons choisi de nous concentrer sur la surconsommation d’énergie. Ce problème très large existe dans tous les domaines de la société. 

Partie 1 : Synthèse de l’enquête terrain 

I. Etude du problème

1. Réduction du Problème

La première Rencontre était avec M. Élève, élève à IMT Atlantique, qui avait effectué un stage de première année en RSE et dont le but était de trouver une solution à la surconsommation d’énergie au niveau des postes de travail. Cette rencontre nous a permis de cibler le problème. 

En effet, lors de cette discussion, nous nous sommes rendus compte que la surconsommation d’énergie des ménages n’est jamais fixe : ce problème existe chez certains ménages mais pas chez tous. A l’inverse, M. Élève nous a expliqué que la surconsommation d’énergie au sein des entreprises, notamment la surconsommation des appareils en veille, était un problème qui existait dans une entreprise dès lors que chaque salarié à son poste de travail.

Lors de son stage, il a pu noter que les salariés n’avaient plus le réflexe d’éteindre leurs ordinateurs et encore plus leurs écrans lorsque ceux-ci ne sont pas utilisés. Aussi, M. Élève nous a expliqué que, dans une entreprise, les frais d’énergie sont à la charge de l’entreprise. 

Par conséquent, nous avons choisi de cibler le problème de la surconsommation d’énergie sur celle des entreprises, et spécialement sur la consommation d’énergie des postes de travail lorsque ceux-ci ne sont pas utilisés.

         2. Engagement sociétal ou réduction des coûts ?

Afin de pouvoir répondre au problème de la meilleure manière, il fallait pouvoir répondre à la question précédente. En effet, la solution doit-elle desservir une cause environnementale ou bien financière?

Lorsque nous avons posé cette question à M. Élève, il a tout de suite répondu que  l’entreprise lui avait d’abord présenté le but du projet comme étant de réduire les coûts en matière d’énergie. M. Élève a tout de même mentionné le fait que l’engagement sociétal importait beaucoup à l’entreprise.

Quant à lui, M. Jean nous a répondu que la réduction des coûts et l’engagement sociétal importaient tous les deux autant à orange. Au cours de l’interview après cette question, nous avons tout de même remarqué qu’il a beaucoup plus mentionné la réduction des coûts que l’engagement sociétal.

Par conséquent, nous avons l’impression que la réduction des coûts importe plus aux entreprises et nous allons essayer de confirmer cela avec les deux prochaines interviews.

II. Les différentes solutions

Élève et M. Jean, lors des rencontres, nous ont ensuite parlé des solutions qui avaient été mises en place au sein de leur entreprise. Dans ces deux entreprises chaque salarié possède à son poste de travail au minimum un PC, deux écrans et une lampe avec souvent un troisième écran et une imprimante qui peuvent s’ajouter.

1. Les systèmes mécaniques

Élève lors de son stage avait imaginé une solution avec des multiprises maître-esclave, c’est-à-dire que lorsque l’alimentation est coupée sur une prise dite « maître », cela coupe l’alimentation sur toutes les autres prises. En termes de coûts, M. Élève nous a expliqué que cela forçait à avoir une multiprise par poste, ce qui n’était pas forcément le cas pour tous.

Chez Orange, M. Jean nous a mentionné un système de prises intelligentes qui sont alimentées à des heures prévues. Même si elles peuvent également être alimentées manuellement, le fait d’instaurer des horaires fixes n’est pas pratique car certains salariés peuvent vouloir revenir à des horaires tardifs…

De manière générale, M. Jean a confirmé que les systèmes mécaniques sont utiles pour éteindre des appareils comme des écrans mais le fait de couper l’alimentation peut endommager à terme les tours des PC ou les imprimantes.

          2. Utilisation de scripts

Jean nous a expliqué que les multiprises ou prises peuvent être reliées par des bridges (ou ponts) via Ethernet en utilisant des scripts Python. Chaque prise a son propre Id. Ce système marche par détection de voltage et peut par exemple attendre que l’écran se mette en veille pour couper complètement l’alimentation.

III. Futures Rencontres

Les deux rencontres que nous avons pu avoir pour l’instant dans le cadre de cette enquête terrain étaient assez similaires : ils avaient travaillé ou travaillent en tant que salariés dans une branche RSE. Ainsi, nous considérons qu’il nous manque les points de vue de personnes qui occupent d’autres postes.

1. Rencontre avec un PDG de start-up

Nous souhaitions rencontrer le patron d’une entreprise orientée numérique pour vérifier que les hypothèses que nous avions formulées, à savoir qu’une entreprise pourrait être intéressée par une solution à la surconsommation en termes d’énergie. 

Pour un PDG, la question de la priorité entre engagement sociétale et réduction des coûts est primordiale et nous souhaitons par conséquent en discuter avec lui.

Aussi, est-ce que l’entreprise a déjà entrepris des missions visant à réduire cette consommation en énergie et si oui, quelles sont-elles ?

          2. Rencontre avec un notaire et Co-dirigeant de Planet’RSE

Planet’ RSE est une association dont le but est de promouvoir la responsabilité sociétale des entreprises en élaborant des critères de notation en matière de RSE.

Cette rencontre a pour but de nous donner des indications sur le nombre d’entreprises pour qui l’engagement sociétal est important. Nous cherchons à valider l’hypothèse que des entreprises cherchent à réduire la surconsommation en termes d’énergie car celles-ci sont préoccupées par leur engagement sociétal et non pas uniquement par la réduction de leurs coûts.

Planet’ RSE analyse les engagements de nombreuses entreprises, par conséquent, nous voulons en apprendre plus sur les différentes choses mises en place par celles-ci afin de réduire la consommation d’énergie

          3. Liste des questions à poser lors des entretiens

• Comment s’organise l’approvisionnement en énergie des postes de travail (ex : une multiprise par poste ou une pour plusieurs/ lumières individuelles ou pas)?
• Quels appareils sont contenus dans un poste de travail ?
• Les employés ont-ils un ordinateur portable ou un ordinateur fixe? (ou bien les deux)
• Est ce que vous vous sentez concerné par le problème de la surconsommation d’énergie au sein des entreprises?
• Il y a-t-il des initiatives prises au sein de votre entreprise pour réduire la consommation d’énergie?
• Votre entreprise est-elle concernée par le télétravail? Si oui, quels outils numériques sont utilisés? 
• Connaissez vous la part des salariés qui éteignent entièrement tous leurs appareils avant de quitter leur poste de travail (lors d’une pause prise par l’employé ou lors de la fin de leur journée de travail) ?
• A votre avis, la volonté de réduire la consommation d’énergie est-elle davantage due à une volonté de réduire les coûts ou d’avantage à de l’engagement sociétal ?
• Pensez-vous à des solutions visant à réduire la consommation d’énergie d’un poste de travail ?

Partie 2 : Personas

I. Patron d’une entreprise

1. personna
2. Justification

Le premier profil d’utilisateur de notre système est Jean-Pierre, le patron d’une entreprise. Nous avons décidé de nous concentrer sur une entreprise ciblée numérique, car l’utilisation du numérique est très forte dans ces entreprises. L’ensemble des outils numériques utilisés présentent dès lors des sources de gaspillage d’énergie. 

Nous avons également décidé de nous concentrer sur un patron ayant une conscience écologique éveillée, rendant la problématique de l’économie d’énergie plus importante pour son entreprise. 

De plus, comme expliqué précédemment, nous ne voulions pas nous cibler sur une entreprise trop grande, une trentaine d’employés nous semblait idéal. 

De plus, il est assez évident que si Jean-Pierre agit par conscience écologique, il est au courant que la transition énergétique reste bénéfique à la vision que son entreprise renvoie, d’où son côté stratège. 

Nous trouvons également intéressant et assez vraisemblable que ce patron ai suivi des études d’ingénieurs, le rendant plus apte à comprendre la solution qui peut être trouvée pour régler son problème et à s’y intéresser. 

II. Patron d’une entreprise

1. personna

1. Justification

Le deuxième profil d’utilisateur de notre système est Pierre. Il est développeur logiciel au sein d’une entreprise. Nous avons estimé qu’un tel profil était intéressant car Pierre passe par conséquent la plus grande partie de son temps sur un ordinateur et est donc directement concerné par le problème de la surconsommation d’énergie des outils numériques. Nous avons légèrement caricaturé le personnage, en le décrivant comme un loup solitaire.

Pierre est depuis 3 ans dans l’entreprise. Cela signifie qu’il est déjà bien installé et qu’ au vue de son jeune âge, c’est sûrement la première fois qu’il est aussi longtemps au sein de la même entreprise.  Ceci permet de justifier le caractère peu flexible du jeune développeur logiciel : il a pris ses marques dans la boite et refuse que celles-ci soient bousculées. 

Il aimerait en revanche gagner en efficacité. Le fait que Pierre présente ces deux traits de caractère (peu flexible et en recherche d’efficacité) permet d’imposer les contraintes suivantes au système proposé : le système ne doit pas compromettre l’efficacité des employés et ne doit pas (ou au minimum) déranger leurs habitudes. 

De plus, le télétravail qui doit pouvoir continuer pour Pierre est une contrainte supplémentaire : le système conçu ne doit pas imposer nécessairement du présentiel. 

A cela, nous avons ajouté la conscience écologique de Pierre peu développée, qui rajoute une difficulté à l’instauration d’une solution dans son entreprise. 

Finalement, le profil du développeur logiciel peut être vu comme le “pire cas possible rencontré”, permettant de soulever toutes les contraintes potentiellement rencontrées lors de l’élaboration de notre produit.

Pilotis – Personas

Envoyé par n20bauvo le 16 Nov 2021 dans Blog, TAF COUAD, Projets | 0 commentaire

Dans notre projet, nous nous intéressons à la prévention et la détection des dégâts des eaux chez les particuliers. L’objectif est de pouvoir prévenir le plus tôt possible les utilisateurs afin qu’ils puissent agir en conséquence et éviter l’ampleur du sinistre et donc l’ampleur des coûts liés à celui-ci. Nous avons donc réalisé trois personas : un utilisateur plutôt classique, un autre utilisateur dans un autre cas un petit peu plus particulier et un assureur.

Utilisateur 1

Benoït est père de famille, il possède un  emploie stable et un logement. Il aime passer du temps avec sa famille, c’est pourquoi il souhaite pouvoir passer un maximum de son temps avec ses enfants et sa femme le soir et en week-end. Par exemple, il ne supporte pas devoir s’occuper de la paperasse administrative qu’il considère comme une perte de temps. Il sait que les dégâts des eaux sont des incidents fréquents dans les logements et que la détection rapide de ceux-ci permettrait de résoudre rapidement les problèmes, sans dommages majeurs, et sans longue perte de temps au téléphone avec l’assurance.

Il a donc besoin d’un système lui permettant cette détection rapide afin de gagner du temps, de l’argent et donc de la sérénité.

Utilisateur 2

Philippe est un ingénieur père de famille qui tend à s’approcher de l’âge de la retraite. Il possède une résidence secondaire à la campagne qu’il a hérité de sa famille et qui compte beaucoup pour lui. Depuis quelques années, il passe certains week-end à la rénover pour la remettre au goût du jour ce qui lui coûte une certaine somme qu’il voit comme un investissement pour lui, ses enfants et ses futurs petits enfants. Cependant, il passe parfois de longues périodes sans y aller ce qui peut mener à des surprises à l’arrivée sur les lieux. Ainsi, un dégâts des eaux pourrait perdurer dans le temps pendant plusieurs jours voire plusieurs semaines sans que personnes ne puissent agir pour pallier au problème. Cela pourrait entraîner de lourds dégâts et retarder les rénovations de Philippe voir détruire le travail réalisé jusqu’ici. S’en suivent une perte de temps et d’argent en rénovation et réparation.

Il a donc besoin d’un système permettant la détection de dégâts des eaux qui pourrait le prévenir depuis Paris afin d’être sûr d’agir à temps. Cela lui permettrait aussi d’avoir un sentiment de sécurité.

Assureur

Martine est agent général dans une compagnie d’assurance. Elle aime beaucoup son travail et est très investie dans l’entreprise qui l’embauche. Cependant, il existe de nombreuses compagnies d’assurance et la concurrence entre elles est dure. De plus, la guerre des prix est limitée par le besoin de l’assurance à posséder les fonds nécessaires pour rembourser les clients victimes de sinistres. Elle sait également que les dégâts des eaux présentent une problématique en termes de volume car bien que peu chère au cas par cas, leur nombre conséquent lui est une menace. 

Ainsi, Martine a besoin de pouvoir réduire le nombre de dégâts des eaux afin de pouvoir diminuer les coûts pour l’entreprise mais aussi diminuer le prix de son offre pour attirer plus de clients.

Pilotis – Étude de terrain

Envoyé par n20bauvo le 16 Nov 2021 dans Blog, TAF COUAD | 0 commentaire

Suite à notre recherche documentaire, nous avons pu déterminer les différents types de sinistres et les dégâts qu’ils engendrent. Ainsi, nous avons déterminé les différents types de personnes que nous devions interviewer. Tout d’abord, il était primordial d’interroger des personnes spécialisées ou des professionnels liés directement avec la problématique de dégâts des eaux afin d’avoir le regard de personnes qui connaissent les différents cas et situations fréquents ou non. Puis, il était aussi nécessaire d’avoir le retour d’expérience de personnes ayant vécu des situation de dégâts des eaux pour se positionner du côté du sinistré et comprendre les différentes réactions et besoins de ces personnes.

Interview de l’assureur

Dans l’objectif d’interviewer un professionnel de la problématique nous avons pu obtenir un appel téléphonique avec un directeur de la compagnie d’assurance GAN.

Tout d’abord et comme nous l’avions déduit de notre étude, les dégâts les plus fréquents ne sont pas ceux liés à des événements naturels mais ceux liés à des fuites ou autres causes non naturelles. Cependant, on remarque une augmentation de la fréquence des évènements de petite et moyenne taille “Les causes naturelles deviennent moins prévisibles, je pense par exemple à cette année où on a eu de la grêle à Menton” ce qui est aussi vrai pour les inondations. De manière générale, les dégâts des eaux (issus de causes naturelles ou non) représentent un problème non négligeable pour les assurances. En effet, bien que le coût de leur prise en charge ne soit pas tout le temps excessif, leur grand nombre impacte fortement les dépenses des compagnies d’assurance.

Concernant l’impact de ces sinistres, nous avons pu obtenir des chiffres concernant les dégâts des eaux. D’abord, 85% des évènements entraînent un dédommagement inférieur à 1500€. De plus, l’assureur nous a donné les facteurs aggravants des dégâts des eaux : la hauteur de l’eau (plus de 15 cm = gros dommage), le temps de stagnation de l’eau (attaque des matériaux, remontée d’odeur) et le type d’eau infiltrée (eau boueuse = gros dégâts). Il insiste sur l’importance de la réactivité “en dessous de 30min souvent c’est un coup de serpillère et c’est réglé”.

À propos des objets endommagé suite à des dégâts des eaux, les principaux dommages à signaler sont souvent les embellissements tels que la peinture, les papiers peints ou encore le parquet puis dans un second temps les appareils électroménagers comme les machines à laver si le niveau d’eau s’élève de plusieurs centimètre. Dans certains cas, les véhicules dans les garages sont endommagés voir rendus hors service si le niveau d’eau atteint la hauteur des sièges. Tous ces types de dégâts peuvent entraîner de nombreux coûts qu’il semble intéressant d’éviter.

Enfin, concernant la mise en place de système de prévention, mise à part certaines  entreprises à risque, l’assureur ne dit ne pas avoir connaissance de la mise en place de ceux-ci par des particuliers.

Interview des sinistrés

Interview d’une victime d’inondation

La victime est une jeune femme de 21 ans qui a perdu sa voiture lors d’une inondation ayant eu lieu dans le parking souterrain de son immeuble à Marseille. Suite à 3 jours de pluie intense, l’eau s’est infiltrée dans le parking puis son niveau a augmenté à l’étage -2 où était garée sa voiture. Malgré la présence de pompes dans le parking visant à éviter les dégâts liés aux inondations, en quelques heures l’eau est montée jusqu’au plafond du garage où se trouvait la voiture, sans que la victime ne soit prévenue. Dès lors, il était trop tard pour réagir, à la fois parce que la voiture était déjà hors d’usage et parce que descendre dans le parking était devenu trop dangereux. La victime est donc restée impuissante face au sinistre, et a reçu une très faible compensation de son assurance, qui correspond au prix d’une voiture allant à la casse. La jeune femme ne s’est donc pas sentie réellement soutenue par son assurance suite à ce sinistre.

Ce témoignage soulève deux points cruciaux. Tout d’abord, il semble qu’en ce qui concerne les inondations seule une détection très précoce du risque de sinistre puisse permettre de limiter les dégâts. Il est illusoire de penser pouvoir lutter contre une inondation déjà en cours, l’effort doit donc être concentré sur la prévention et le déplacement des biens dans des zones sécurisées. Le second enseignement à tirer de ce témoignage est que le risque inondation n’est pas seulement un problème financier pour les assurances, mais peut aussi avoir un impact négatif sur la satisfaction client. Dès lors, il semble que les assureurs aient un réel intérêt à travailler sur la prévention du risque inondation, par exemple en s’intéressant aux objets connectés permettant la détection précoce des dégâts des eaux.

Interview d’une famille de victimes d’inondation de leur domicile

Les victimes sont une famille vivant dans le sud de la France. En effet, suite aux fortes pluies survenues il y a quelques semaines dans le sud de la France, ces derniers se sont retrouvés avec plus de 15 cm d’eau partout dans leur maison et dans leur jardin. Cette inondation est survenue en pleine nuit et la famille l’a découverte le lendemain matin. Bien que vivant dans une zone pas destinée à ce type de risque, l’inondation fût particulièrement importante. Les habitants de cette zone étaient donc prévenus (alerte rouge météo France) mais il ne se doutait pas de l’intensité de la catastrophe. Ils se sont rendu compte de l’inondation en se levant le matin. La famille a estimé le temps de montée de l’eau de la maison, et d’après leurs calculs, l’eau a mis au moins 3 heures pour atteindre les 15 cm. Les dégâts ont été estimés à 1 250 €. Les démarches auprès des assurances sont en cours et nous n’avons pas encore de recul sur ce qui a pu leur être remboursé.

Ce témoignage soulève certains points qui nous permettent de valoriser notre projet. En effet, l’eau est montée très progressivement à l’insu de la famille. S’ils avaient eu un moyen pour les prévenir, ils auraient pu mettre certains objets à l’abri de l’eau. Ils nous ont indiqué que 350 € de dégâts auraient pu être évités en étant prévenus. Cependant ce témoignage montre que notre système ne permettra pas d’éviter les inondations et reste un système d’alerte.  

Conclusion

Ces interviews nous ont permis de confirmer la majorité des hypothèses que nous avions formulées au lancement du projet. Tout d’abord, en cas de dégâts des eaux causé par une fuite domestique ou d’inondation, le temps de réaction est bien un facteur ayant un impact décisif sur le montant des dégâts. De plus, les dégâts des eaux pèsent lourd sur les dépenses des compagnies d’assurances car bien que le montant des dégâts soit souvent faible, le nombre de sinistre est très important et ne fait qu’augmenter du fait du dérèglement climatique. De plus, les dédommagement sont parfois dérisoires, ce qui représente un risque en termes de satisfaction client.  Dès lors, il semble qu’une startup qui lancerait un objet connecté visant à détecter ce type de sinistre ait intérêt à collaborer avec les assurances dans la cadre du déploiement à grande échelle de son produit. Enfin, nous avons appris qu’en cas de forte inondation, tenter de sauver ses biens en sous-sol peut en  réalité s’avérer très dangereux. Ainsi, il semble crucial que notre objet connecté puisse mesurer l’importance du sinistre afin d’éviter de mettre l’utilisateur en danger(par exemple en lui conseillant de se réfugier en hauteur si l’eau a atteint un niveau très important). 

Transcripen – Etat de l’art – la problématique de l’interview

Envoyé par y19ngom le 9 Nov 2021 dans Projets, TAF COUAD | 0 commentaire

Auteurs

Louis-Marie Badou, Camille Barboule, Yacine Ngom

Introduction

Dans nos sociétés modernes démocratiques, les citoyens et les consommateurs ont besoin d’informations pour prendre de bonnes décisions. Dans ce contexte, le journalisme, c’est -à -dire l’activité qui consiste à recueillir, vérifier et éventuellement commenter des faits pour les porter à l’attention du public via les médias, s’est profondément diversifié, donnant lieu à une multiplication des médias privés. En France, par exemple, d’après l’étude coordonnée par Julia Cagé et Olivier Godechot (1), les médias d’information français sont détenus à près de 80% par des entreprises privées, à 15% par des propriétaires privés ou des groupes d’individus, et à une infime portion par des institutions publiques (voir schéma en Annexe 1).

Ainsi, l’environnement dans lequel opèrent les journalistes est de plus en plus concurrentiel. Dans ce contexte, les médias cherchent à se différencier avec, entre autres, des contenus plus qualitatifs, en investissant notamment dans les nouvelles technologies pour une récupération de l’information plus efficace et qualitative (2). Il existe de nombreuses façons d’obtenir des informations mais le moyen le plus efficace est l’entretien / interview. La technique de l’interview journalistique permet d’obtenir des informations sur un nouveau sujet ou de compléter des informations existantes. Il s’agit d’un échange asymétrique: l’interviewé apporte l’ensemble de l’information, et l’interviewer confronte l’interviewé afin d’apporter les informations les plus justes, claires et précises aux lecteurs. Un bon journaliste est effectivement celui qui arrive à rebondir sur les bonnes questions pour déceler le vrai du faux énoncé par son interlocuteur, comme explicité par A. Glück (3). Le journaliste joue alors un rôle “participatif” dans ces interviews, comme défini par Sébastien Poulain (4). 

En d’autres termes, le journaliste doit non seulement être actif pendant une interview, mais il doit également récupérer l’ensemble des informations et réponses qu’il obtient, afin de produire un article le plus précis et qualitatif possible, particulièrement dans le contexte concurrentiel des médias décrit ci-dessus. Pour ce faire, soit le journaliste prend des notes en même temps qu’il participe à l’interview, soit il retient les informations à l’aide de sa mémoire, soit il enregistre l’intégralité de l’interview à l’aide d’un enregistreur qu’il doit réécouter et retranscrire par la suite. Dans le premier cas, si le journaliste veut exercer son rôle au sein de l’interview “participative”, il lui est impossible de prendre en note l’intégralité du contenu de l’interview. Dans le second cas, il est impossible de retenir l’intégralité d’une interview qui dure plusieurs heures. D’ailleurs, d’après l’étude Xerfi (5), les journalistes perdaient en 2019 près de 40% des informations entre la réception de celle-ci et la rédaction de l’article. 

Pour conclure, le problème rencontré par les journalistes pendant leurs interviews est donc clair: ils n’arrivent pas à prendre en note / retenir l’intégralité d’une interview tout en étant totalement actif dans celle-ci. Le problème en question a diverses conséquences, exprimées dans diverses études terrain au sein de l’Agefi : (1) les journalistes posent des citations incomplètes / inexactes dans leurs articles qu’ils ne peuvent pas justifier en cas de remise en cause / scandale, (2) n’illustrent que très peu leurs propos dans les articles (toutes les informations n’ont pas été retenues de leur interview), (3) sont moins présents au sein de l’interview car sont trop concentrés par la prise de note et ne lient ainsi pas de relation particulière avec leur interlocuteur. Ce constat nous a mené à la problématique suivante: comment aider les journalistes à avoir l’intégralité du contenu de leurs interviews tout en participant à celles-ci?

Nous allons ici tenter d’aborder la problématique évoquée, en (I) analysant les techniques et technologies qui ont été mises en place et utilisées jusqu’ici par les journalistes pour répondre à la problématique, en (II) détaillant les avantages et inconvénients de chacune de ces solutions, et en (III) étudiant les innovations et technologies qui permettraient de répondre à la problématique et les secteurs dans lesquels ces-dernières sont appliquées. 

I/ Les techniques et technologies qui ont été mises en place jusqu’ici par les journalistes 

Avant l’invention de l’imprimerie, le bouche à oreille était la principale source de nouvelles. Les marchands, les marins et les voyageurs de retour sur le continent rapportaient les nouvelles, qui étaient ensuite reprises par les colporteurs et les joueurs ambulants et se propageaient de ville en ville. C’étaient les scribes de l’Antiquité qui mettaient souvent ces informations par écrit et qui jouaient en quelque sorte le rôle de journalistes. C’est à l’invention de l’imprimerie, qu’est né le journal et par conséquent le métier de journaliste. Son rôle consiste ainsi au travail de collecte, de rédaction et de publication ou de diffusion de nouvelles et d’articles. Pour la collecte d’informations, son outil le plus puissant est l’interview.

Au début du 19ème siècle, pour récolter ces données, les anthropologues enregistrent les propos de leurs informateurs directement sur papier. Cette méthode présentait un certain nombre de difficultés, notamment la nécessité pour les informateurs de parler lentement pour que leurs propos soient enregistrés. 

L’apparition de la sténographie a permis aux journalistes du 19ème siècle de prendre des notes plus rapidement mais aussi de leur conférer l’autorité et la légitimité dont ils ont toujours eu besoin. En effet, des actes tels que la loi sur la sédition de 1798 aux États-Unis, qui visait à empêcher « tout écrit ou écrit faux, scandaleux et malveillant » contre le pouvoir exécutif, ou le phénomène des journaux britanniques diffusant des canulars (ou « fake news ») sur les « usines à cadavres » allemandes en 1917, témoignent d’une histoire de méfiance à l’égard des médias, bien antérieure à Internet (Nelanthi Hewa, 6). Les documents rédigés en sténographie étaient des objets destinés à démontrer la compétence, l’autorité et la légitimité des journalistes, ainsi que leur capacité à enregistrer la vérité de manière fiable. Mais les limites de la sténographie se sont rapidement posées. Pour certains, la lisibilité de la sténographie était un gros point noir, entraînant des difficultés de relire ce qu’on avait écrit et de transmettre les informations fidèlement. Elle dépendait très largement de la mémoire du sténographe pour suppléer aux éventuelles erreurs ou à l’illisibilité de l’écriture. De plus, le fait qu’un compte rendu exact puisse capturer  » les mots réels de ce qui a été dit, mais pas nécessairement la manière dont cela a été dit  » (Bowles 2019, 7) préfigurait déjà le rôle accru du journaliste en tant que façonneur, et pas seulement enregistreur, des mots dans les décennies suivantes.

Pour pallier au besoin de la sténographie à être plus mécanique, la cassette s’est positionnée comme son successeur naturel.  Pour les journalistes, il était espéré que le magnétophone serait en mesure de répondre à un besoin auquel la sténographie avait tenté, de manière inadéquate, de répondre : le désir de capturer la réalité du son, de rapprocher par la main du journaliste le mot parlé et le mot écrit, et de le faire d’une manière tout à fait fiable. Son aspect plus petit, léger et portable était aussi un attrait de taille pour les journalistes. En effet, les magnétophones portables permettaient aux journalistes d’enregistrer facilement et relativement discrètement les interviews et d’avoir un enregistrement vérifiable de ce que leurs sources avaient dit (Aucoin 2007, 8). Le son enregistré effaçait tout risque d’inexactitude ou de manque d’attention que le journaliste pouvait éprouver en prenant des notes en sténographie.Il permettait de revoir plusieurs fois les données enregistrées pour produire des transcriptions du langage produit naturellement. Les transcriptions amélioraient ainsi la fiabilité des informations saisies. Le téléphone portable a ainsi naturellement succédé au magnétophone dans l’ère numérique. Le téléphone portable est hautement portable, et il est énormément omniprésent d’une manière qui dépasse de loin les utilisateurs confortables de la sténographie ou les propriétaires de magnétophones portables. Le Pew Research Center estime qu’environ 2,5 milliards de personnes dans le monde possèdent un smartphone (Silver 2019, 9). 

Mais les systèmes d’enregistrement auditif , avec leur capacité à capturer beaucoup plus de mots et de sons que le plus habile des sténographes, n’a pas pu procurer aux journalistes les outils d’une meilleure efficacité ; en effet revoir les enregistrements prend du temps. Ce temps passé à écouter et transcrire un audio n’est en général pas proportionnel à la quantité d’informations utiles extraites. Mais une problématique qui est particulière à notre ère de hautes technologies est la naissance de la notion du journalisme citoyen. En effet, le smartphone et la technologie d’enregistrement visuel et auditif qui l’accompagne ont facilité la propagation des journalistes citoyens qui ont défié l’autorité journalistique, aussi fragile qu’elle ait toujours été, pour définir ce qui est réel. Ainsi, la fiabilité des informations représente un des enjeux les plus importants pour le journaliste moderne.

II/ Les avantages et inconvénients de chacune de ces méthodes mises en place par les journalistes pour répondre à la problématique

II.1 La prise de notes

La première technique utilisée pour répondre à la problématique est la prise de notes. Celle-ci a deux avantages principaux: permet non seulement de ne récupérer que l’essentiel des informations sous forme condensée, et permet aussi à l’interviewer de suivre le déroulé de l’interview. Si la prise de note reste totalement utile pour suivre le déroulé de l’interview, comme expliqué par un journaliste de l’Agefi lors de notre étude terrain, celle-ci n’est que peu utile pour récupérer l’information issue de ces interviews. Effectivement, nos études terrains nous ont montré que les journalistes ne pouvaient pas noter l’intégralité des informations issues de leurs interviews tout en participant à celles-ci.

II.2 Le co-journalisme

La seconde technique évoquée en (II) est le co-journalisme. Comme expliqué dans l’étude de Cairn.info de Sandy Montañola (10), certains journalistes marchent en équipe: l’un communique et pose les questions lors d’interviews, l’autre prend des notes. Cette méthode est particulièrement avantageuse tant elle permet une fluidité dans l’entretien, puisque l’un des deux journalistes peut être totalement investi dans l’interview, tout en récupérant l’intégralité de cette-dernière, puisque le “co-journaliste” prend les notes. Cependant, cette méthode induit plusieurs problèmes, notamment le fait que souvent, ce co-journaliste est un stagiaire. Effectivement, c’est ce que raconte Titouan dans son rapport de stage en journalisme chez Ouest-France (11). En d’autres termes, cela signifierait que les stagiaires journalistes ne sont pas entraînés à poser des questions pertinentes et à animer une interview; ils n’ont appris qu’à retranscrire ces dernières. Il s’agit donc d’un métier annexe à celui de journaliste: celui de transcripteur. Cela nécessiterait donc davantage de main d’œuvre, et représenterait donc un coût important.

II.3 L’enregistreur

Comme expliqué en (II), l’outil le plus récent et qui apparaît répondre le mieux à la problématique actuelle est l’enregistreur (voir annexe 2). D’ailleurs, l’étude Xerfi (5) montre que 54% des journalistes, de tout secteur, utilisaient un enregistreur de poche en 2019.

Les enregistreurs sont très utiles pour répondre à la problématique tant ils permettent à la fois de récupérer l’ensemble des informations d’une interview, sans avoir à prendre de notes, mais également d’ avoir une source de preuve des propos énoncés, pour un contenu d’une plus grande qualité tant il peut être justifié. Cependant, ces avantages ne sont pas optimaux: 

II. 3. 1 L’enregistreur pour récupérer le contenu de l’interview

Si l’enregistreur apparaît comme efficace pour obtenir l’intégralité du contenu d’une interview, ce-dernier pose divers problèmes: non seulement la qualité de l’audio est parfois médiocre, et le journaliste peine à distinguer les propos de l’interviewé, mais le journaliste perd également énormément de temps à retranscrire l’interview enregistrée à l’aide de l’enregistreur. Effectivement, une journaliste de News Assurances Pro déclarait dans un des entretiens que nous avons effectué “passer 1/4 de son temps quotidien à de la retranscription d’interviews”, car ils doivent “retrouver et ré-écouter plusieurs fois certains passages importants pour récupérer toutes les informations”. Non seulement ce temps de réécoute et de transcription leur est inutile, et ils pourraient, à la place, consacrer ce temps au style et à la réflexion sur l’article lui-même afin de produire un article le plus qualitatif possible, mais, dans le cas d’exclusivités obtenus lors d’interviews ou d’article à sortir rapidement, le journaliste n’a parfois que quelques minutes pour rédiger son article. Dans ce cas, il ne peut se permettre de réécouter l’ensemble de l’interview, auquel cas il pourrait se faire devancer par ses concurrents qui pourraient sortir l’exclusivité avant lui. En d’autres termes, le temps de retranscription est handicapant pour les journalistes, et représente ainsi un véritable problème. La solution de l’enregistreur pour répondre à la problématique n’est donc pas optimale.

II. 3. 2 L’enregistreur comme preuve en cas de contestation

L’enregistreur permet également de justifier les propos du journaliste en cas de litige. Effectivement, comme nous avons pu le voir avec l’affaire  Jouyet-Fillon, dont les enregistrements de Gérard Davet et Fabrice Lhomme ont prouvé que M. Jouyet avait affirmé que M. Fillon lui avait demandé de “taper vite” contre Sarkozy et d’accélérer les procédures judiciaires sur l’affaire Bygmalion, l’enregistrement de propos peut être utile pour justifier certains propos tenus par les journalistes et les protéger eux-mêmes en cas de contestation (12). Effectivement, on ne peut revenir sur un enregistrement. 

II. 3. 3 L’enregistreur, outil intimidant pour les interviewés

Un autre désavantage des enregistreurs est leur taille. Effectivement, ces outils sont de taille relativement importante. Ainsi, comme expliqué par Gérard Davet et Fabrice Lhomme dans une interview, la présence d’un enregistreur intimide parfois les interviewés qui n’osent pas dire certaines choses, principalement lorsqu’ils “l’ont sous le nez” (13). Ainsi, la forme des enregistreurs est un désavantage pour la récupération d’information pendant l’interview, tant ils intimident l’interlocuteur.

Pour conclure, bien que l’enregistreur est la méthode la plus adaptée existante aujourd’hui pour répondre à la problématique, les 3 techniques principales évoquées en (II) pour répondre à la problématique ont un nombre d’inconvénients importants. Nous allons ainsi investiguer une solution optimale pour répondre à ce problème.

III/ les techniques modernes qui permettraient de répondre à la problématique

III.1 état de l’art de la technologie Speech-To-Talk

La reconnaissance de la parole est la technique qui permet l’analyse des sons captés par un microphone pour les transcrire sous forme d’une suite de mots exploitables par les machines. Depuis son apparition dans les années 1950, la reconnaissance automatique de la parole a été constamment améliorée avec l’aide des phonéticiens, linguistes, mathématiciens et ingénieurs, qui ont défini les connaissances acoustiques et linguistiques nécessaires pour bien comprendre la parole d’un humain. 

Cependant, les performances atteintes ne sont pas parfaites et dépendent de nombreux critères. Les conditions favorables pour la reconnaissance de la parole impliquent une parole native, appartenant à un seul locuteur ayant une diction propre (ne présentant pas une pathologie de voix), enregistrée dans un environnement calme et non bruité, basée sur un vocabulaire commun (mots connus par le système). La performance du système diminue lorsque l’on traite des accents non-natifs, différents dialectes, des locuteurs qui présentent une pathologie de la voix, des mots inconnus par le système (généralement des noms propres), des signaux audio bruités (faible rapport signal-à-bruit), etc. Les applications de la reconnaissance de la parole sont très diversifiées et chaque système a sa propre architecture et son propre mode de fonctionnement. 

Plus le domaine d’application est vaste, plus les modèles de reconnaissance doivent être grands (pour pouvoir comprendre les discours spontanés et la diversité des locuteurs). De nos jours, de nombreuses recherches sur la reconnaissance de la parole sont effectuées dans le seul but d’imiter un assistant personnel : chercher des informations sur internet, noter des rendez-vous, envoyer des sms, contrôler différents équipements de la maison, etc.

Les premiers systèmes étaient capables de transcrire uniquement des mots isolés avec un vocabulaire réduit. Durant le dernier quart du XXème siècle, les systèmes ont commencé à pouvoir transcrire une parole continue grâce notamment à la modélisation acoustique à base de modèles de Markov cachés (HMM) et à une modélisation stochastique de la langue. L’architecture concernée, présentée dans la figure 1, est utilisée jusqu’à nos jours, surtout dans des cas d’utilisation où les données annotées ne sont pas abondantes.

Figure 1 : Architecture d’un Système de Reconnaissance Automatique de la Parole (SRAP)

Deux modèles sont nécessaires à ce type d’approches :

Le modèle acoustique apprend à reconnaître les séquences de phonèmes (qui forment les mots) présentes dans un dictionnaire de prononciation. L’apprentissage est effectué sur plusieurs heures d’enregistrements audio transcrites manuellement.

Le modèle de langue apprend (sur des données textuelles) les probabilités d’un (très grand) ensemble de séquences de mots possibles.

Un décodeur (principalement, un algorithme de recherche dans un graphe) combine les connaissances acoustiques et linguistiques afin de transcrire automatiquement l’enregistrement en entrée. On note qu’une étape d’extraction de caractéristiques est généralement effectuée a priori afin d’obtenir une représentation en spectre de ces enregistrements.

Le modèle acoustique représente le composant le plus important dans cette architecture. Il consiste en un ensemble de HMM modélisant (généralement) des phonèmes ou syllabes et dont les probabilités d’émission sont représentées par des mixtures de gaussiennes (voir la figure 2). Un HMM estime donc la probabilité d’observer une forme acoustique sachant un phonème donné.

Figure 2 : Modélisation acoustique HMM-GMM

L’adoption des avancées du Deep Learning dans le domaine de la RAP était relativement progressive. Les scientifiques ont tout d’abord opté pour une approche hybride. Comme présenté dans la figure 3, cette approche consiste à remplacer les GMM par des réseaux de neurones profonds (DNN). Elle garde donc la même architecture générale de la figure 1. Contrairement aux GMM, un seul DNN est appris pour estimer les probabilités de tous les états (14).

Figure 3 : Modélisation acoustique HMM-DNN

Les modèles HMM-DNN possèdent une meilleure capacité de généralisation. Leurs entrées peuvent aussi être enrichies par des informations relatives au locuteur, à la réverbération, etc. Toutefois, des paramètres acoustiques normalisés, une fenêtre de trames acoustiques relativement large et un nombre suffisant de couches sont nécessaires pour garantir son efficacité.  

III. 2 Quelle forme pour notre IA speech-to-text?

Comme nous avons pu l’observer en ii. 3) c), la forme classique de l’enregistreur peut être un frein à la récupération de l’information, tant elle amène l’interviewé à  adopter une position “défensive” (Davet, Lhomme, 13) et à avoir une “langue de bois” (Davet, Lhomme, 13). Ainsi, nos études terrains ont fait ressortir qu’un “enregistreur plus discret” pourrait être idéal dans cette solution pour répondre à la problématique. Après avoir investigué les différents outils utilisés par les journalistes, nous concluons que le stylo, le carnet de note et le smartphone sont les plus utilisés par ces derniers, outre leur enregistreur. 

De ces outils, le stylo est celui qu’ils tiennent le plus proche de l’interviewé, puisque, comme expliqué en (ii.1), ils s’en servent également pour prendre des notes pendant l’interview afin de suivre le fil de cette dernière. Ainsi, le stylo nous a semblé le plus adapté pour contenir cette IA.

Annexes

Annexe 1:

https://www.monde-diplomatique.fr/cartes/PPA

Annexe 2

https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Ffrench.alibaba.com%2Fproduct-detail%2Ffactory-selling-journalist-audio-recorder-tape-recorder-hnsat-dvr-126-60275286706.html&psig=AOvVaw3cHZO8Jtzejf0XS2tqDwVa&ust=1634729611858000&source=images&cd=vfe&ved=0CAwQjhxqFwoTCMigl8Gw1vMCFQAAAAAdAAAAABAE  

Bibliographie 

1. Julia Cagé, Olivier Godechot, Who Owns the Media? The Media Independence Project, 2017
2. Alberto Silini, Une année de changements numériques et économiques : ce qui attend les médias en 2021, European Journalism Observatory, 2021 (https://fr.ejo.ch/innovation-et-numerique/annee-changements-numeriques-economiques-ce-qui-attend-medias-2021-covid-19-reuters-institute)
3. A. Glück, What makes a good journalist? Empathy as a central resource in journalistic work practice, A Glück, Taylor & Francis, 2016
4. Sébastien Poulain, Du paradigme de « l’interactivité » à celui du « journalisme participatif » ? L’exemple de l’interview du Président de la République à RMC / BFMTV, 2016
5. Etude Xerfi, L’industrie mondiale des médias, analyse du marché – tendances 2020-2023, 2020
6. N. Hewa, « For the Record: Journalism Recording Technologies from “Fish Hooks” to Frame Rates », Journalism Studies, vol. 22, no 3, p. 342-357, févr. 2021, doi: 10.1080/1461670X.2020.1871400.
7. H. Bowles, Dickens and the Stenographic Mind. Oxford: Oxford University Press, 2019. doi: 10.1093/oso/9780198829072.001.0001.
8. J. Aucoin, The Evolution of American Investigative Journalism. University of Missouri Press, 2007.Sandy Montañola, Journalistes et communicants : cohabitation « forcée » et co-construction de l’information sportive, 2012
9. L’œil du stagiaire : Titouan est à la rédaction de Nantes, 2018
10. Trois questions sur l’enregistrement à l’origine de l’affaire Jouyet-Fillon, France Info, 2014
11. Gérard Davet et Fabrice Lhomme sans langue de bois, 2018 (http://imprimaturweb.fr/2018/03/29/gerard-davet-et-fabrice-lhomme-sans-langue-de-bois/)
12. VOIX & IA / RECONNAISSANCE AUTOMATIQUE DE LA PAROLE, 2020

Legolire – Apprentissage de la lecture des CP – État de l’art

Envoyé par k20amani le 9 Nov 2021 dans Projets, TAF COUAD | 0 commentaire

Auteurs

Koffi Judicaël AMANI, Rose LAPREVOTE, Wael MHIMDI et Souleymane OUEDRAOGO

Ce document est un état de l’art du  projet fil rouge de la TAF CoOC. La thématique du projet porte sur  l’apprentissage de la lecture chez les élèves de CP :  les méthodologies  d’enseignement et les problème rencontrer lors de l’apprentissage.

Sommaire

Introduction

1. Généralités sur l’apprentissage de la lecture en France

a- L’apprentissage de la lecture dans le système éducatif français

b- Les méthodes pédagogiques adoptées pour l’apprentissage à la lecture

2. Les difficultés rencontrées lors de l’apprentissage à la lecture

3. Les solutions techniques déjà existantes pour apprendre à lire en autonomie

Conclusion

Références

Introduction

La lecture est une des premières compétences primordiales, avec l’écriture et le calcul, qu’un enfant apprend à l’école.

En France, ce processus commence à l’âge de 4-5 ans puis il s’étale sur environ trois ans et se termine en CE1, où les enfants âgés de 6 à 7 ans, sont généralement capables de lire des textes courants. Le cours préparatoire (CP) s’avère être une année primordiale dans l’apprentissage de l’enfant : il apprend alors à décoder les mots et la calligraphie.

Cependant tous les élèves n’arrivent pas en CP avec les mêmes connaissances. Certains ont des prérequis acquis en maternelle, d’autres ont des parents investis qui leur ont déjà appris à lire. [1] Il y a aussi ceux qui apprennent seuls à lire par curiosité. A contrario, certains enfants éprouvent des difficultés pour apprendre à lire dès l’arrivée en CP. Ces difficultés semblent être indépendantes du niveau général de l’enfant : certains avaient des facilités en maternelle et arrivent avec les prérequis (connaissance de l’alphabet entre autres) nécessaires, d’autres non.

Si apprendre à lire est un enjeu essentiel pour la suite de la scolarité, il semble impossible dans le système actuel que chaque enfant ayant du mal à lire ait un accompagnement personnalisé de la part de son enseignante. Même avec un rythme régulier de travail sur la lecture en classe, l’enfant a une grande part d’autonomie. Ces difficultés semblent avoir des causes multiples : il n’y a pas un seul facteur pour tous les élèves qui ont du mal à apprendre à lire. Cet état de l’art a pour but d’identifier les différentes causes qui pourraient expliquer ces difficultés.

1.   Généralités sur l’apprentissage de la lecture en France

         a- L’apprentissage de la lecture dans le système éducatif français

Dans le système éducatif français, l’apprentissage de la lecture se passe tout au long de l’école maternelle et élémentaire.

En maternelle, les élèves commencent par travailler régulièrement sur le vocabulaire, l’alphabet, l’écoute, la compréhension de textes lus par l’adulte et la prise en main de livres afin de développer un intérêt et un plaisir pour la lecture.

Au CP, des exercices répétés de décodage et le travail sur le sens et la compréhension des textes sont au cœur de l’enseignement de la lecture. Cet enseignement est intense, systématique, quotidien. Le but est de mener les élèves à une automatisation de décodage, à une lecture fluide et à sa compréhension. La lecture est sous toutes les formes (écrite, écoutée, dite) et se fait des toutes les manières : en autonomie, en groupe, à voix haute, dans sa tête.

En cours élémentaire (CE1 et CE2), l’apprentissage de la lecture continue en ajoutant du vocabulaire, en travaillant la compréhension de textes de plus en plus compliqués, longs, riches, avec différents thèmes.

Le CM1 et le CM2 continuent à enrichir les compétences des élèves en terme de compréhension avec un enseignement régulier et soutenu. La lecture à voix haute reste très importante pour améliorer la fluidité de la lecture, et l’aisance à l’oral. [2]

         b- Les méthodes pédagogiques adoptées pour l’apprentissage à la lecture

Plusieurs méthodes de lecture existent. Elles ont différents effets à long terme sur les élèves. C’est généralement un processus qui part de l’apprentissage de l’alphabet et des phonèmes associés en maternelle au décodage et décryptage de syllabes, mots et phrases en classes préparatoires. Nous présentons ici quatre méthodes.

• La méthode  globale [3]

Tout d’abord, il n’existe pas un seul genre de méthode de lecture globale. Dans cette approche globale, on apprend à lire à partir du mot dans son ensemble sans le décomposer en lettres ou en syllabes. Elle a, petit à petit, inclu un début de méthode syllabique par nécessité : on ne peut pas apprendre tous les mots. La méthode globale pure n’est pas très efficace, c’est pourquoi les enseignants ont commencé à avoir recours à une méthode intermédiaire, la méthode semi-globale. Cette méthode consiste à partir de l’approche globale, i.e. on commence par apprendre des mots, puis on décompose les mots en syllabes, pour pouvoir lire et apprendre de nouveaux mots qui contiennent ces syllabes.

• La méthode syllabique [3]

Cette méthode tout comme la méthode globale présente des dérivées à savoir la méthode syllabique graphémique (qui part de la lettre vers le son qu’elle fait), la méthode syllabique phonémique (inversément, qui part du son pour venir aux différentes écritures possibles), et la méthode syllabique gestuée (ici l’on met des gestes sur les sons). En résumé, dans l’approche syllabique, l’apprenant commence par reconnaître des syllabes simples puis d’autres syllabes plus complexes.

• La méthode mixte [3]

On utilise à la fois la méthode globale et la méthode syllabique. Cependant, l’approche globale présente un manque de sens et de cohérence dans son application. Certains apprenants ne se souviennent pas d’un mot complet et sont confus face à la méthode globale qui ne respecte pas le fonctionnement du cerveau.

• La méthode alphabétique [4]

Ici, l’on part de l’apprentissage des sons et des lettres (association du graphisme et du phonème) pour ensuite former des associations de sons dans des syllabes. Par exemple, “b” + “a” fait “ba”. Il s’agit donc de passer d’une étape simple à une étape complexe dans l’ordre suivant : lettre, son, syllabe, mot, phrase et texte. En outre, c’est une approche qui privilégie continuellement l’existence de sens. Cet apprentissage requiert une certaine cohérence car l’apprenant doit réaliser que  ce qu’il lit a une signification.

• La méthode Montessori [5][6]

La méthode Montessori s’applique à tous les domaines pédagogiques (il y a des écoles Montessori) . On se concentrera ici sur les méthodes d’apprentissage de la lecture dans cette méthode. En résumé, apprendre à lire c’est apprendre à écrire, c’est-à-dire qu’on substitue le décodage au codage. L’hypothèse de la méthode Montessori est la suivante : le décodage vient naturellement avec l’expérience du codage. Cette méthode propose ainsi un apprentissage de la lecture basé sur l’histoire de celle-ci, son fondement même : la communication entre deux parties. L’enfant apprend donc des phonèmes. Chaque phonème est à la base associé à une lettre, un graphème. Puis il commence à “écrire” les mots comme il les entend avec des phonèmes déjà écrits sur des petites plaques, sur des cartes, ou autre support : il commence part des dictées. Une fois les graphèmes associés aux phonèmes, l’enfant commencera à lire des mots simples. La difficulté augmente en incluant plus de graphèmes et en s’exerçant à écrire puis lire des mots de plus en plus compliqués, puis des phrases, puis des petits livres, etc…

2.   Les difficultés rencontrées lors de l’apprentissage à la lecture

Ces difficultés peuvent être liés à des problèmes de santé chez l’apprenant. On parle notamment des troubles DYS (dyslexie et dysorthographie, dysphasie, dyspraxie, troubles d’attention avec ou sans hyperactivité, troubles mnésiques). Chacun de ces troubles peuvent affecter l’apprentissage de la lecture.[7]

Le trouble spécifique de la lecture et d’écriture, la « dyslexie »

La dyslexie est un trouble d’apprentissage d’origine neurologique. Il ne s’agit pas d’un problème d’intelligence ni de stimulation mais d’un dysfonctionnement du cerveau. Le cerveau des personnes présentant une dyslexie a du mal à percevoir et à analyser de façon précise et rapide les sons dans les mots, alors que les autres zones du cerveau fonctionnent normalement.

Certains enfants dyslexiques ne font toutefois pas d’erreurs en lisant, mais leur vitesse de lecture est très lente. Dans tous les cas, l’enfant qui souffre de dyslexie peut avoir des problèmes de compréhension des textes écrits, peu importe qu’il lise lentement ou vite, qu’il fasse beaucoup d’erreurs ou non.

L’enfant présentant une dyslexie déploie beaucoup d’énergie à décoder ou à reconnaître les mots, et ce, malgré la pratique. C’est pourquoi il ne lit en général pas régulièrement, ce qui ne lui permet pas de s’améliorer en lecture ni d’apprendre de nouveaux mots ou de nouvelles expressions. [8]

La dyslexie représenterait aujourd’hui environ 5% de la population française. Ce chiffre est à relativiser : il peut varier jusqu’à 10% selon le degré de sévérité étudié, il change également chaque année et par classe d’âge, et la dyslexie ne peut être diagnostiquée qu’à partir du CE2. [9]

Le trouble développemental du langage « dysphasie »

La dysphasie est une pathologie du développement qui touche spécifiquement le langage oral. C’est un trouble neurobiologique sévère, durable et déviant, différent d’un simple retard de langage. Ce handicap est lié à un dysfonctionnement des structures cérébrales mises en jeu lors du traitement de l’information langagière. Il ne peut pas être expliqué par d’autres troubles.

La compréhension et l’expression ainsi que tous les niveaux linguistiques (enchaînement des sons, lexique, syntaxe, discours) peuvent être touchés avec différents niveaux de gravité. [10]

Les troubles de la mémoire « troubles  mnésiques »

Ils correspondent à l’incapacité ou la difficulté à mémoriser un fait actuel et à retrouver un souvenir. Ces troubles sont multiples puisqu’ils concernent à la fois l’acquisition d’un souvenir (encodage), le maintien de ce souvenir (stockage) et la réutilisation de ce souvenir et son information associée (récupération).[11]

Ils peuvent porter sur tous les types de mémoire : mémoire de travail, à court terme, immédiate, à long terme. [12] Ils peuvent parfois coexister avec d’autres troubles cognitifs (dysphasie, dyspraxie visuo-spatiale…). Par ailleurs, certains traitements médicamenteux peuvent entraîner des troubles de mémoire. Ces troubles sont donc extrêmement divers : différentes causes, différentes conséquences.

Les difficultés au niveau de la mémoire de travail entraînent des difficultés de hiérarchisation et de confusion. Par exemple l’enfant aura du mal à retenir l’ensemble des règles d’un jeu, l’ensemble du sens d’un texte, l’ensemble du scénario d’un film. Il sera difficile pour lui d’établir des relations de causalité correctes. L’apprentissage de la lecture peut être donc retardé, puisqu’il est difficile à l’élève de découvrir l’étymologie commune ou des phonèmes communs à plusieurs mots. Finalement, les conséquences de ce trouble de la mémoire touchera toutes les thématiques abordées à l’école, plus particulièrement à partir du CE1. [11]

D’autres  problèmes qui ne sont pas forcément liés à la santé de l’enfant peuvent être des obstacles à son apprentissage.

Le manque de motivation chez l’enfant

Le constat général est que les élèves en CP sont très motivés à apprendre à lire et à écrire. Cependant, une étude portant sur 270 enfants de 45 classes de la région de Grenoble publiée dans Education & formations n°90 par Olivier Cosnefroy, Cécile Nurra et Philippe Dessus (Univ. Grenoble Alpes) montrent que tous les élèves de CP ne sont pas motivés. Deux axes d’étude ont été envisagés et les premiers résultats révèlent qu’il y a un groupe majoritaire stable-élevé (entre 65 % et 85 %) d’élèves dont la motivation pour la lecture est élevée et stable jusqu’en fin de CP. Un deuxième groupe nommé décroissant (entre 5 % et 30 % d’élèves) présente un niveau légèrement inférieur en début de CP que le groupe stable-élevé et décroît linéairement jusqu’en fin de CP. Enfin, le dernier groupe (≈ 7 %), fluctuant, présente un niveau de départ presque deux fois plus bas que les deux autres groupes avec une décroissance jusqu’en milieu d’année puis tend à croître jusqu’en fin d’année. Ces résultats indiquent des niveaux de motivation instables pour un petit groupe d’élèves. Par ailleurs, le second axe d’étude met l’accent sur le soutien à l’apprentissage fourni par l’enseignant. La motivation de l’enfant peut être impactée par la qualité de la relation élèves-enseignant. [13]

Beaucoup d’autres difficultés sont à prendre en compte dans l’apprentissage de la lecture car les négliger pourrait empêcher l’évolution des apprenants. Il y a entre autre le manque de concentration, le découragement, la lassitude et la non-implication des parents dans l’apprentissage de leurs enfants.

3. Les solutions techniques déjà existantes pour apprendre à lire en autonomie

• logiciels et jeux en ligne

Grapholearn, anciennement Graphogame, est un logiciel d’apprentissage de la lecture développé initialement par des Finlandais. Il est directement issu de la recherche en sciences cognitives. Le logiciel est centré sur le décodage tout en s’adaptant au niveau de l’élève afin d’éviter la frustration et en tenant compte des spécificités de la langue française.[14]

Dans la continuité de ce projet et issu du même laboratoire, Hibou est aussi un logiciel d’entraînement à la lecture sous forme de livre interactif mais à partir du CE1 puis pour toutes les classes.[15]

D’autres logiciels ou sites de jeux éducatifs existent comme par exemple lalilo ou logicieleducatif.fr (découverts lors de nos enquêtes terrain) .

• objets sous forme de jouets

Magibook est une marque de livres interactifs (grâce à un “stylet magique”) avec différents thèmes et différents niveaux pour les enfants de 2 à 9 ans. Ces livres contiennent différentes disciplines (aussi des mathématiques par exemple) et ne sont donc pas centrés sur l’apprentissage de la lecture mais y contribuent. Si cet livres s’apparentent cependant plus à des jouets qu’à de véritables outils pédagogiques.[16]

Lilémo, développé par la start-up Lilylearn, est un jeu contenant  45 cubes connectés et 60 cartes. Chaque cube incarne une lettre. L’enfant choisit une carte (image), la fixe à la base, puis dispose les cubes sur la base et cherche à coder le mot. La base a un bouton de relecture, ce qui permet à l’enfant d’écouter le mot qu’il “écrit” et un bouton de validation lorsqu’il a fini d’écrire le mot. Cet objet connecté retranscrit la méthode Montessori.[17]

Conclusion

Bien que l’apprentissage de la lecture commence en maternelle et se poursuive tout au long du primaire, le CP est une classe décisive car on y apprend le décodage des mots. Différentes méthodes pédagogiques existent. On peut donc faire l’hypothèse qu’un enfant aura une méthode pédagogique plus adaptée à sa manière propre de réfléchir, sa mémoire, ses prérequis… Les enseignantes doivent pourtant en choisir une pour toute la classe. En France, la méthode syllabique est la méthode imposée par le Ministère de l’éducation nationale. Entre autres, l’enfant peut avoir des difficultés à apprendre à lire pour des raisons physiques de santé telles que la dyslexie ou la dysphasie. Mais ces difficultés sont-elles toujours d’ordre médical ? Bien que le rôle du médical soit à déterminer pour chaque enfant, nous faisons l’hypothèse que chaque enfant a des difficultés (ou des facilités) individuelles et personnalisées impactant fortement l’apprentissage de la lecture. C’est pour cette raison que chaque outil d’entraînement à la lecture déjà existant est utilisable en autonomie pour l’enfant.

Références

[1] « Cdiscount », CDiscount. https://www.cdiscount.com/juniors/jeux-educatifs-scientifiques/jeux-d-apprentissage/apprendre-a-lire-a-ecrire/a-quel-age-enfant-apprend-a-lire-a-ecrire-f/q-l-120870201-3172325.html

[2] « L’apprentissage de la lecture à l’École », Ministère de l’Education Nationale de la Jeunesse et des Sports. https://www.education.gouv.fr/l-apprentissage-de-la-lecture-l-ecole-1028

[3] « 📗 Quelle méthode de lecture choisir ? », Le Bon Binôme, mars 19, 2019. https://lebonbinome.fr/quelle-methode-de-lecture-choisir

[4] « 📖 La méthode de lecture alphabétique », Le Bon Binôme, mars 25, 2019. https://lebonbinome.fr/pourquoi-choisir-une-methode-de-lecture-alphabetique

[5] J. Delacour, « Une révolution : place au codage de l’oral », p. 12.

[6] « Apprendre à lire avec montessori: les 4 grandes étapes », 1,2,3 petites graines, avr. 30, 2019. http://www.123petitesgraines.fr/apprendre-a-lire-avec-montessori-les-4-grandes-etapes/

[7] « Troubles DYS », Fédération Française des DYS, oct. 13, 2008. https://www.ffdys.com/troubles-dys (consulté le oct. 13, 2021).

[8] « La dyslexie ». https://naitreetgrandir.com/fr/etape/5-8-ans/langage/fiche.aspx?doc=dyslexie

[9] « La dyslexie touche 5 à 10% de la population mais se soigne – Planete sante ». https://www.planetesante.ch/Magazine/Bebes-enfants-et-adolescents/Dyslexie/La-dyslexie-touche-5-a-10-de-la-population-mais-se-soigne (consulté le oct. 13, 2021).

[10] « Le trouble développemental du langage (dysphasie) ». https://naitreetgrandir.com/fr/etape/1_3_ans/langage/fiche.aspx?doc=trouble-primaire-langage-dysphasie

[11] « Troubles de la Mémoire – Troubles mnésiques | Tous à l’école ». https://www.tousalecole.fr/content/troubles-de-la-m%C3%A9moire-troubles-mn%C3%A9siques (consulté le oct. 13, 2021).

[12] « Troubles mnésiques », Fédération Française des DYS, oct. 19, 2008. https://www.ffdys.com/troubles-dys/troubles-mnesiques (consulté le oct. 13, 2021).

[13]« Comment motiver les élèves en CP ? » http://www.cafepedagogique.net/lexpresso/Pages/2016/04/20042016Article635967212428476972.aspx (consulté le oct. 13, 2021).

[14] « Graphogame | Laboratoire de psycholologie cognitive – UMR 7290 ». https://lpc.univ-amu.fr/fr/graphogame

[15] « Hibou – un livre interactif | Laboratoire de psycholologie cognitive – UMR 7290 ». https://lpc.univ-amu.fr/fr/hibou-livre-interactif[3]

[16] « VTech – Livres apprentissage interactifs Magibook ». https://www.vtech-jouets.com/nos-marques/magibook

[17] « Lilylearn | Jeu pour apprendre à lire dès 3 ans tout en s’amusant », Lilylearn. https://lilylearn.com/lilemo-jeu-educatif-pour-apprendre-a-lire/

Pilotis – Recherche et état de l’art du problème choisi

Envoyé par n20aidou le 9 Nov 2021 dans TAF COUAD | 0 commentaire

Contexte et présentation

Dans le cadre du projet fil rouge de la TAF CoOC nous réaliserons le pré-prototype d’un objet communicant. Nous avons choisi de nous intéresser au problème des sinistres provoqués par des dégâts des eaux. En 2015, 1,1 million de dégâts des eaux ont été recensés dans des maisons particulières en France, occasionnant des dégâts estimés à 2,5 milliards d’euros [7]. Cependant, le chiffre le plus marquant à ce sujet est que 93% de ces sinistres sont liés à des fuites domestiques qui auraient pu facilement être évités [1]. Dans le cadre de notre projet nous nous sommes non seulement intéressés à ces sinistres évitables, mais également aux 7% restants, c’est-à-dire aux inondations occasionnées par les crues, les tempêtes, ou encore les submersions marines.

Définitions

Tout d’abord, mettons au clair les différentes notions [3] :

Les dégâts des eaux décrivent les diverses pertes possibles causées par l’intrusion d’eau entraînant l’attaque d’un matériau ou d’un système par des processus comme la moisissure, la rouille ou encore le court-circuitage de matériels électroniques.

Une crue correspond à l’augmentation du débit d’un cours d’eau pouvant alors dépasser de plusieurs fois le débit moyen.

Une inondation est une submersion plus ou moins rapide d’une zone ordinairement hors d’eau. Elle correspond au débordement des eaux hors du lit d’un cours d’eau à la suite d’une crue. Les eaux occupent alors le lit majeur du cours d’eau. Une inondation possède quatre paramètres qui la caractérisent : la hauteur de submersion, la durée de submersion, la vitesse de l’écoulement et le débit.

schéma d’un cours d’eau dans son lit mineur/lit majeur [3]

Différentes causes des dégâts

Nous avons ainsi identifié deux type de sinistres :

– les dégâts des eaux liés à des causes non naturelles comme une fuite de robinet, une baignoire qui déborde ou une rupture de canalisation.
– les dégâts des eaux liés à des événements climatiques comme une forte pluie, une crue ou une submersion marine.

Ces deux différents cas impliquent différentes approches détaillées ci-dessous.

Sinistre non naturel

Comme dit plus haut, ce sont les plus fréquents avec 93% des cas[7] et peuvent être la conséquences de plusieurs scénarios. Pour 32% des cas, c’est le résultat de fuite dans la plomberie de l’habitation. 30% des cas sont dûs à des fuites de système de climatisation ou de chauffage et 23% sont le fruit de fuites au niveau des accessoires de salle de bain. Les 8% restants sont issues des appareils électroménagers.
Dans ce genre de cas, les dégâts occasionnés peuvent être négligeables si on agit rapidement car l’eau se répand plutôt lentement et la cause peut être détectée et appréhendée facilement.

Sinistre dû aux évènements naturels

Moins fréquent que le premier cas, ce genre de sinistre est causé par les intempéries et les crues qui peuvent mener à une montée des eaux puis à des inondations dans des habitations rurales individuelles, ou encore dans des rez-de-chaussée ou des sous sols en ville.

De plus, malgré l’impression de rareté de ce type d’évènement, un quart des français vivent dans une zone inondable et sont donc sous la menace de tels évènements [3]. De manière générale, en terme de prévention du risque inondation, les français sont étonnamment optimistes. En effet, 72% des Français ne pensent pas être exposés à un risque d’inondation, alors qu’ils vivent effectivement dans une commune où ce risque est présent[3]. Ils ont également une grande confiance envers les dispositifs publics de prévention tels le Plan d’actions de la stratégie nationale de gestion des risques d’inondation (SNGRI)[10]. Cependant ces dispositifs n’empêchent pas la multiplication des dégâts liés aux inondations, notamment dans des zones considérées comme non inondables qui le deviennent du fait du dérèglement climatique.

Dans ces situations, la quantité d’eau introduite dans le logement est généralement plus conséquente et peut souvent atteindre plusieurs dizaines de centimètres d’eau dans le logement. Ce niveau d’eau peut entraîner de nombreux dégâts matériels [11] et même présenter un danger pour les habitants [6].

Problématique

La problématique soulevée par l’équipe est celle de la prévention des différents types de dégâts des eaux qui sont la cause n°1 des sinistres habitation en France[4]. En effet, nous avons constaté qu’en plus de représenter un coût relativement élevé, cela concerne tous les ans de nombreux foyers dont le nombre risque d’augmenter avec le dérèglement climatique. Ainsi, nous cherchons à trouver un moyen de limiter les dommages matériels causés par ce type d’événements.

Solutions existantes

Pour ce qui est de la détection des fuites d’eau et des inondations au domicile, il existe deux types d’objets connectés sur le marché. Tout d’abord, il existe de nombreux détecteurs d’eau qui se contentent d’envoyer une alerte à l’utilisateur via une application lorsque de l’eau est au contact du capteur. Ces détecteurs ont l’avantage d’être peu chers(généralement moins de 50€) mais permettent uniquement de prévenir l’utilisateur que de l’eau a été détectée sur le sol via un contact électrique.

Au contraire, il existe un autre type de produits qui agit par lui-même en coupant l’alimentation en eau du domicile en cas de fuite[4]. En cas d’une fuite, cette fonctionnalité permet de réduire considérablement les dégâts causés par le sinistre et le surcoût occasionné par la surconsommation d’eau, en particulier dans les logements secondaires. En effet dans ce type de logement, en l’absence de système de détection l’eau peut stagner pendant plusieurs jours voire plusieurs semaines, or la stagnation est le facteur pesant le plus sur le montant des dégâts causés par un dégâts des eaux.

Cependant, le désavantage majeur de ce type de produits est leur prix, qui atteint plusieurs centaines d’euros. Cela est dû au fait que ces objets sont pensés pour des maisons entièrement connectées, et proposent de nombreuses autres fonctionnalités comme la prévention du gel ou la surveillance permanente des habitudes de consommation. Ces fonctionnalités non essentielles à la prévention des dégâts des eaux et des inondations impliquent une plus grande complexité à la fois du côté hardware(mesure de débit) et du côté software(IA analysant les habitudes de consommation) qui justifie ces prix élevés.

Conclusion

Pour conclure, nous avons vu que les sinistres liés aux dégâts des eaux représentent un problème financier important. Pour ce qui est des fuites et des dégâts des eaux mineures, de nombreux produits existent sur le marché mais aucun d’entre eux ne semble proposer un bon compromis entre efficacité et accessibilité. En ce qui concerne les inondations, les mesures de prévention mises en place par les pouvoirs publics ne semblent pas suffisantes, notamment en raison de l’accentuation de ce risque provoquée par le dérèglement climatique. Nous achevons donc cette recherche documentaire en dressant plusieurs hypothèses majeures. Tout d’abord, il semble qu’un système permettant la détection des dégâts des eaux causés par de simples fuites ou par une catastrophe naturelle puisse permettre de réduire drastiquement les coûts associés à ces sinistres. Il semble également que le fait de couper automatiquement le circuit d’eau et l’alimentation en électricité du domicile[11] puisse accentuer l’impact d’un tel système. Enfin, nous nous interrogeons sur le rôle que pourraient jouer les assurances, qui supportent souvent le poids financier de ces sinistres, dans le déploiement et la démocratisation de ce type d’objets communicants.

Bibliographie

[1] « ACE Private Risk Services Study Identifies One Type of Device That Could Reduce Homeowner Damage Due to Water by up to 93 Percent », avr. 04, 2011. https://www.businesswire.com/news/home/20110404007195/en/ACE-Private-Risk-Services-Study-Identifies-One-Type-of-Device-That-Could-Reduce-Homeowner-Damage-Due-to-Water-by-up-to-93-Percent (consulté le oct. 13, 2021).

[2] « Déluge et changement climatique (1/2) | Science, climat et énergie ». https://www.science-climat-energie.be/2020/11/20/deluge-et-changement-climatique-1-2/ (consulté le oct. 13, 2021).

[3] « fichierRessource1_Cahierdeleau10inondations.pdf ». Consulté le: oct. 13, 2021. [En ligne]. Disponible sur: https://reseau-eau.educagri.fr/files/fichierRessource1_Cahierdeleau10inondations.pdf

[4] « GROHE_Sense_fr_FR.pdf ». Consulté le: oct. 13, 2021. [En ligne]. Disponible sur: https://cdn.cloud.grohe.com/Literature/Brochures/fr_FR/GROHE_Sense_fr_FR/original/GROHE_Sense_fr_FR.pdf

[5] « guide-finale.pdf ». Consulté le: oct. 13, 2021. [En ligne]. Disponible sur: https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/sites/default/files/2018-10/guide-finale.pdf

[6] « Inondation », Gouvernement.fr. https://www.gouvernement.fr/risques/inondation (consulté le oct. 13, 2021).

[7] « L’assurance habitation en 2015 », Fédération Française de l’Assurance. https://www.ffa-assurance.fr/etudes-et-chiffres-cles/assurance-habitation-en-2015 (consulté le oct. 13, 2021).

[8] « LePointSur_N6.pdf ». Consulté le: oct. 13, 2021. [En ligne]. Disponible sur: https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/sites/default/files/2018-10/LePointSur_N6.pdf

[9] « Plus de 17 millions de français exposés au risque d’inondation », Actu-Environnement. https://www.actu-environnement.com/ae/news/inondation-risques-evaluation-nationale-16195.php4 (consulté le oct. 13, 2021).

[10] « Prévention des inondations », Ministère de la Transition écologique. https://www.ecologie.gouv.fr/prevention-des-inondations (consulté le oct. 13, 2021).

[11] « Que faire en cas d’inondation et comment se préparer ? – Allianz ». https://www.allianz.fr/assurance-particulier/habitation-biens/assurance-habitation/conseils-pratiques/inondations.html (consulté le oct. 13, 2021).