Conception et réalisation d'un système de contrôle du centre de données

Chapitre 4 :

Réalisation

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I. Introduction

Après avoir achevé l'étape de conception de l'application, on va entamer dans ce chapitre la partie réalisation et implémentation dans laquelle on s'assure que le système est prêt pour être exploité par les utilisateurs finaux (responsable, superviseur). A la fin de ce chapitre, les objectifs doivent avoir été atteints et le projet doit être terminé.

Cette partie consiste à concevoir la conception exprimée et de présenter quelques interfaces de notre application. Notre application est composée de trois grandes parties :

1. La première partie consiste à simuler un réseau de capteur avec Contiki pour collectée les données mesure au niveau du centre de donnes et envoie vers l'extérieur (internet, terminal distant...) à l'aide le carte Raspberry.

2. la deuxième partie consiste à créer des programmes en langage java permettant d'exécuter des scripts pour l'exécution des commandes bien spécifique et aussi pour la collecte d'information au niveau des machines du superviseur.

3. La troisième partie consiste à créer une interface web et d'interpréter graphiquement les données collectées.

4. Le dernière partie consiste à créer des tables au niveau de la base de données MySQL. Ces tables permettent l'enregistrement des données collectées.

Pour assure l'implémentation de l'application Android et la plateforme web nous passons par les étapes suivantes :

II. Etape 1 : Collection des données: par La simulation Contiki /Cooja

Il faut note bien que cette travaille reste une simulation pour les capteurs c'est-à-dire simulation de réseau (non des valeurs).

Dans notre travaille pour simuler le réseau de capteur nous utilisons un simulateur Cooja ouvrir sous le système d'exploitation Contiki version 2.6 installer sur un VMWare Player

Pour ouvrir Cooja il faut suivit les étapes ci-dessous :

1. Ouvrir le terminal

2. Entre en mode d'administration : sudo -s

3.

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Aller dans le répertoire suivant a l'aide de commande « cd » : cd contiki-2.6/examples/ipv6/sky-websense/

4. Exécuter le simulateur Cooja pour afficher l'interface de travail par le

commande

: make TARGET = Cooja example-sky-websence.csc

Figure 27: Interface Cooja

Après, il faut ouvrir un autre terminale pour activer LBR (coordinateur du réseau) et affiche leur adresse ipv6.

Les commandes sont les suivantes:

1. Sudo -s

2. cd contiki- 2.6/examples/ipv6/sky-websense/

3. make connect-router-cooja

4. LBR sera active et son adresse afficher

5. Ouvrir le navigateur et coller l'adresse de LBR entre deux crochet [ ]

La table de routage sera affichée avec les différentes valeurs (température, luminosité)

Figure 28 : les valeurs de sensors température et luminosité

Les données captées par les noeuds sont acheminées grâce à un routage multi-saut à un noeud considéré comme un «point de collecte», appelé noeud-puits ou sink ou coordinateur.

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Figure 29: Principe de la simulation du réseau

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Puis, nous expliquons la partie en rouge de la figure 30

Figure 30: Passage entre les différentes parties par le Gateway Raspberry

III. Etape 2 : Raspberry

: réception et envoie des données

Figure 31: connexion entre LBR et Raspberry

Pour assure la connexion entre le coordinateur et Raspberry, nous utilisons un

câble USB et le protocole http écrit sous forme suivant :
Url= http://192.168.1.4/capteur.php

Matérielle utilisée : un clavier et une souris qui se brancheront justement sur les deux ports USB du Raspberry Pi. Et connectez un câble HDMI entre l'écran et le

Raspberry Pi.

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Configuration de la carte Raspberry :

Installer Linux

La première chose à faire consiste à installer Linux sur le Raspberry Pi. Cela comprend les étapes suivantes :

· Télécharger et extraire l'installateur sur une carte SD (4 GO) formatée.

· Insérer la carte dans le Raspberry Pi

· Allumer le Pi, choisir ce qu'il faut installer, et attendre.

Une fois que c'est fait, vous êtes prêt à démarrer le Pi avec un bureau Linux graphique.

· Téléchargez _NOOBS_vX_Y_Z.zip et insérez la carte SD dans l'ordinateur.

· Après avoir décompressé le fichier, assurez-vous que le fichier _bootcode.bin_ est dans le répertoire racine de la carte SD.

Démarrage et installation de Raspbian

Il offre un menu graphique des différents systèmes d'exploitation.

Sélectionnez « Raspbian [RECOMMENDED] » et choisissez la langue et le type de clavier que vous utilisez. L'installation de Raspbian ne prend que quelques minutes.

Une fois que le Raspberry Pi a redémarré, vous vous retrouvez dans un environnement graphique et une session sera ouverte automatiquement.

Après vous être identifié, saisissez startx pour démarrer X Windows System, qui est l'interface graphique. Et l'interface Raspberry sera ouvrir.

IV. Etape 3 : la connexion entre le Raspberry et le Cloud

D'abord, il faut accéder au compte ( things.ubidots.com) et créez un nouveau projet (devices - add devices - Data Center). Puis, créez les différentes variables (variables- add variables- flamme). Chaque variables doit avoir un identifiant Id.

Id de variable: il s'agit d'un identifiant unique de la série chronologique qui stocke vos données.

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Figure 32: Interface Cloud

La connexion entre le Raspberry et le Cloud se fait à l'aide d'api client. Puis, nous créons un script python à l'aide de votre éditeur de texte préféré pour envoyer les valeurs à partir l'entrée numérique dans le Raspberry Pi vers l'Ubidots

V. Etape 4 : Codage et transmission de données à partir de l'application Android

Pour accéder à l'application, l'utilisateur doit l'avoir sur son Smartphone ayant le système d'exploitation Android avec une version minimale de 4.0. Pour tester notre application, la première chose à faire consiste à télécharger et installer Android Studio.XML est utilisé pour créer les vues pour l'utilisateur.

Puis, nous importerons la bibliothèque Java d'Ubidots dans notre application pour autoriser la connexion entre l'application Android et le compte Ubidots.

Pour assurer cette connexion nous avons utilisé le protocole de communication http.

1. Protocol et format de données

Le HTTP est un protocole qui définit la communication entre un serveur et un client. Nous utilisons la méthode Post pour envoyer des données au programme situé à une URL spécifiée. La forme de la requête Post est la suivante :

http://Adresseip/nomapplication/nomfichier.php

JSON (JavaScript Object Notation) :

Est un format de données textuel, générique permet de représenter l'information

structurée. Un document JSON ne comprend que deux éléments structurels :

1.Des ensembles de paires nom / valeur ;

2.D es listes ordonnées de valeurs.

Ces mêmes éléments représentent 3 types de données :

· Des objets ;

· Des tableaux ;

· Des valeurs génériques de type tableau, objet, booléen, nombre, chaîne ou nulle.

Figure 33 : listes ordonnées sous format JSON

Le principe est donc que le client Android fait appel au script PHP et ce script va récupérer les données à partir de la base de données MySQL. Les données seront encodées au format JSON et le serveur les envoie au client. Ensuite l'application analyse et affiche ces données codées.

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Figure 34 : l'utilisation du Protocol HTTP et format de données JSON

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2. Description des interfaces de l'application Android

Dans ce qui suit nous présentons quelques interfaces de l'application en citant

les détails de chaque imprime écran.

· Interface de connexion

Cette interface permet au superviseur de s'authentifier et de se connecter au serveur de la base de données. Le superviseur doit entrer son login et son mot de passe pour accéder à l'application. La figure suivante présente la page authentification.

Figure 35: Interface d'authentification du superviseur

En cas d'erreur, un message d'erreur sera affiché dans le cas où les informations écrites ne sont pas présentes dans la base de données.

· Interface d'accueil

Cette interface donne la main aux superviseurs pour accéder aux différentes fonctionnalités après la vérification du login et du mot de passe. L'interface principale est présentée dans la figure suivante :

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Figure 36: Interface d'accueil de l'application Android

· Interface supervisons des états

Un menu est fourni pour l'utilisateur, s'il choisit « supervision des états», le système enchaine à l'interface utilisateur relative à la «supervision des états». Si le superviseur peut accéder à l`interface relative aux déférentes états. C'est-à-dire afficher les dernières valeurs mesurées par le système.

Figure 37: Interface de la supervision des états

· Interface supervisons des courbes

Dans le menu principal le superviseur possède aussi la fonctionnalité de supervision des graphes Si l'utilisateur sélectionne l'icône consulter les courbes le

système affiche l`interface relative aux consultations de courbe, d'où le superviseur peut choisir l'un des fonctionnalités ; courbe température, courbe humidité, courbe luminosité, courbe énergie via les onglets correspondants. Si le superviseur choisit l' onglet température le système affiche la courbe de température comme il est illustré par la figure 38.

.

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Figure 38: Interfaces de supervision des graphes

· Passer la réclamation

Le superviseur peut passer une réclamation sous forme d'une description ou d'une image en cas de panne pour alertes l'administrateur de centre de donnés.

Figure 39: Processus d'envoie de réclamation

· 70

Interface de Réclamation:

Une fois le superviseur a le droit d'accéder aux réclamations, il remplira le formulaire (image, description, date, heure). Ensuite, il doit l'enregistrer dans la base de données.

Figure 40: Interface « passer reclamation »

VI. Etape 5: Interprétation graphique des données collectées par l'application web

Dans cette partie, nous détaillons les principales fonctionnalités offertes par l'application web que nous avons développée. Pour ce faire, nous présentons quelques interfaces.

· Page d'accueil

Une fois les données sont valides, le superviseur accède au menu. Dans cette interface l'utilisateur peut gérer toutes les fonctionnalités de l'application.

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Figure 41 : Interface d'accueil pour l'application web

· L'interface de gestion des superviseurs

L'administrateur a le droit de consulter les différents superviseur, il a le droit d'ajouter, modifier, ou effacer un superviseur.

L'administrateur peut ajouter un superviseur en cliquant sur l'option « ajout nouveau superviseur ». Un formulaire comportant plusieurs champs s'affiche pour la saisie des données. L'application gère le contrôle de saisie ainsi que la sauvegarde dans les bases des données.

La figure ci-dessous présente le formulaire d'ajout du superviseur.

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Figure 42 : Formulaire d'ajout d'un nouveau superviseur

Même l'administrateur peut modifier ou supprimer un superviseur à l'aide du formulaire suivant :

Figure 43 : Formulaire de mise à jour d'un superviseur

· Interface gestion de capteur

Cette interface permet à l'administrateur d'ajouter un nouveau capteur comme il est présenté dans la figure ci-dessous :

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Figure 44 : Formulaire d'ajout d'un nouveau capteur

Aussi, l'administrateur peut sélectionner un capteur pour le modifier ou le supprimer. La figure suivante présente la page de mise à jour du capteur.

Figure 45: Formulaire de mise à jour d'un capteur

·

Supervision des variables

Figure 46: Historique

· Consulter les réclamations

:

Après avoir reçu le message d'alerte de la part des superviseurs, l'administrateur peut à tout moment consulter les alertes, comme la montre la figure suivante

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Figure 47: Consulter réclamation

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VII. Conclusion

A travers ce chapitre, nous avons présenté la réalisation de l'application en représentant quelques interfaces graphiques que nous avons jugées les plus importantes et en décrivant brièvement comment nous avons planifié notre projet.