|
OCTOBRE 2021
ECOLE SUPERIEURE D'INFORMATIQUE SALAMA
République Démocratique du Congo
Province du haut-Katanga
Lubumbashi
www.esisalama.org
ETUDE ET MISE EN PLACE D'UN SYSTEME TEMPS REEL
DE
SURVEILLANCE DE L'ETAT DE SANTE ET DE LOCALISATION DES
ANIMAUX
«Cas de la Ferme Espoir-Lubumbashi
»
Travail présenté et défendu en vue de
l'obtention du diplôme d'Ingénieur technicien en informatique dans
la filière de réseaux et télécommunications
Par ADIDAS MBARUSHIMANA Daniel
Option : Réseaux et
télécommunications
ECOLE SUPERIEURE D'INFORMATIQUE SALAMA
République Démocratique du Congo
Province du haut-Katanga
Lubumbashi
www.esisalama.org
ETUDE ET MISE EN PLACE D'UN SYSTEME TEMPS REEL
DE
SURVEILLANCE DE L'ETAT DE SANTE ET DE LOCALISATION DES
ANIMAUX
«Cas de la Ferme Espoir-Lubumbashi
»
Travail présenté et défendu en vue de
l'obtention du diplôme d'Ingénieur technicien en informatique dans
la filière de réseaux et télécommunications
Par ADIDAS MBARUSHIMANA Daniel
Option : Réseaux et
télécommunications Directeur : Mr. Papy
MUKANDA
Co-directeur : Mr. Jean-Marc
TSHIVUADI
OCTOBRE 2021
Page | I
EPIGRAPHE
« Les espèces qui survivent ne sont pas les
espèces les plus fortes, ni les plus intelligentes, mais celles qui
s'adaptent le mieux aux changements.»
Charles DARWIN.
Page | II
IN MEMORIAM
A mes très chers parents Papa MBARUSHIMANA Alphonse
Kashama et Maman KABUO Ngolo Esperance, vos yeux sont aujourd'hui incapables de
lire ces quelques pages rédigées par votre garçons et vos
oreilles sourdes sont incapables d'entendre mon cri de joie à la fin de
mes études de cycle de graduat, alors que ce qui serait à
l'honneur car je suis le fruit de votre amour infini.
Vous nous avez quittés très tôt pour le
sommeil éternel au moment que vous n'avez pas encore goutté le
fruit de vos efforts engagé pendant cette ligue scientifique.
Vous nous manquerez à jamais dans notre vie car vous
êtes toujours gravé au fond de nos coeurs : sincère,
gratitude à vous.
Que vos âmes reposent en paix.
Page | III
DEDICACE
Je dédie ce travail à ma famille, elle qui m'a
doté d'une éducation digne, son amour a fait de moi ce que je
suis aujourd'hui :
Particulièrement à mon très cher et aimable
oncle paternel BUTSHIKE Raphael et son épouse UMUHIRE Rebecca pour le
conseil et le soutien apporté durant ma vie estudiantine constituent
pour moi une valeur inestimable.
A toi ma tante Goreth NSENGA et son époux Robert MANDE
NSENGA ceci est ma profonde gratitude pour votre éternel amour, que ce
travail soit le meilleur cadeau que je puisse vous offrir.
A tous mes frères et soeurs qui m'avez toujours soutenu et
encouragé durant ces années d'études.
Page | IV
REMERCIEMENT
La réalisation de ce travail n'est pas l'expression des
efforts et connaissances personnels mais le fruit de l'aide de Dieu et de
plusieurs personnes.
De prime abord, Je remercie le Dieu tout puissant,
créateur du ciel et de la terre, maitre de temps et de circonstances
pour l'intelligence et pour le souffle de vie et le courage qu'il ne cesse de
renouveler en nous.
Nos remerciement s'adressent aussi aux personnes suivantes par
leur dévouement et leur soutient dans la concrétisation de ce
travail :
? Mr. Papy MUKANDA pour ses conseils bien
éclairés, sa patience, sa discipline ainsi que pour la confiance
qu il nous a accordée dès le début et tout au long de
plusieurs mois de rédaction de ce travail.
? Mr. Jean-Marc TSHIVUADJI qui malgré ses charges
horaires et ses multiples occupations a bien voulu rendre disponible son temps
pour la codirection de notre travail.
Ces lignes sont pour nous la traduction de notre immense
redevance et remerciement.
Nous remercions également l'Ecole Supérieure
d'Informatique Salama pour la formation reçue et plus
particulièrement le Directeur General Mr. Jacquie MPUNGU.
Nous remercions notre précieux oncle ; BUTSHIKE Raphael
pour son soutien moral et ses conseils.
Nous remercions les frères, tantes, oncles et famille :
ISHARA Grace, Elias NTAWURUHUNGA, RUHATO Arcel, RUHATO Paulin, Trésor
MOTAPA, famille NGITA pour les encouragements.
Nous remercions enfin nos amis et collègues qui ont
contribuées pour la réalisation de notre travail : Ivan
KAMWIKALEBWE, MWAMBA Christian, KABWIK Pascal, KYUNGU Philippe, LUBAMBULA
Bob.
Que tous ceux dont nous n'avons pas fait une mention
explicite, veuillez ne pas nous tenir rigueur.
ADIDAS MBARUSHIMANA Daniel
Page | V
LISTE DES FIGURES
Figure 1. 3 Etape de l'évolution d'une maladie 11
Figure 1.4 Suivi sanitaire périodique[8] 12
Figure 1.5 Etiquette d'oreille[9] 12
Figure 1.6 Suivi de déplacement[10] 13
Figure 2.1 schéma synoptique du système 17
Figure 2.2 Diagramme de cas d'utilisation du système
18
Figure 2.3 Diagramme de séquence du système
19
Figure 2.4 Fonctionnement d'un capteur 21
Figure 2.5 Carte Arduino Uno[19] 23
Tableau 2.1 Caractéristique technique de la carte
arduino 25
Figure 2.6 Raspberry pi modèle B[24] 25
Tableau 1.2 Caractéristiques technique de la carte
Raspberry pi 27
Tableau 2 .3 Comparaison entre LoRa,Zigbee et WiFi 29
Figure 2.6 Architecture de la connectivité IOT avec
ThingSpeak[32] 31
Figure 2.7 Capteur de température LM35[34] 31
Figure 2.8 Capteur de pulsation cardiaque KY-039[37] 33
Figure 2.9 Capteur GPS NEO-6M[38] 33
Figure 2.10 Calcul de distance GPS 34
Figure 3.1 Première étape pour l'installation de
Arduino 38
Figure 3.2 Installation pilotes USB arduino 38
Figure 3.3 Interface de l'IDE Arduino 39
Figure 3.4 Configuration arduino 39
Figure 3.5 Interface de Proteus 40
Figure 3.5 Eléments du système 41
Figure 3.6 Nomination des câbles 41
Tableau 3.2 Evaluation des installations et configurations
41
Tableau 3.2 Evaluations des prix matériels 42
Figure 3.10 Tableau de bord 45
Page | VI
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1.2 Caractéristiques technique de la carte
Raspberry pi 27
Tableau 2 .3 Comparaison entre LoRa,Zigbee et WiFi 29
Tableau 3.2 Evaluation des installations et configurations 41
Page | VII
LISTE DES ACRONYMES
· GPS : Global Positionnement Système
· USART : Universal Synchronous /Asynchronous Receiver
/Transmitte
· NMEA : National Marine Electronics Association
· MHz : Mégahertz
· IDE Integrated Development Environment
· FPU : Floating-Point Unit
· Wi-Fi : Wireless Fidelity
· IrDA : Infrared Data Association
· IDE : Integrated Developpement Environement
· °C : degré Celsius
· BPM : Battement Par Minute
· RFID Radio Frequency IDentification
· A/N : Analogique Numérique
· CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
· MOS : Metal-Oxide -Silicon
· UAL : Unité Arithmétique et Logique
· RAM : Randon Access Memory
· ROM : Read Only Memory
· EEPROM : Electrically Erasable Programmable Read-Only
Memory
· V : Volt
· UVPROM : Ultra-Violet Programmable Read Only Memory
· USB : Universal Serial Bus
· SD : Secure Digital
· KB : KiloByte
· SRAM : Static Random Access Memory
· SDRAM : Synchronous Dynamic Random Access Memory
· E/S : Entre / Sortie
· PWM : Pulse Width Modulation
· API : Application Programming Interface
· PAL : Phase Alternative Line
· NTSC : National Television System Committee
· HDMI : Hight Definition Multimedia Interface
· SDHC Secure Digital High Capacity
Page | VIII
TABLE DE MATIERES
EPIGRAPHE I
IN MEMORIAM II
DEDICACE III
REMERCIEMENT IV
LISTE DES FIGURES V
LISTE DES TABLEAUX VI
LISTE DES ACRONYMES VII
TABLE DE MATIERES VIII
AVANT PROPOS XI
CHAPITRE 0 : INTRODUCTION GENERALE 1
0.0 Aperçu générale 1
0.1 Problématique 1
0.2 Hypothèse 2
0.3 Choix et intérêt du sujet 2
0.4 Méthodologie (méthodes et techniques) 3
0.4.1 Méthode de recherche 3
0.4.2 Technique de recherche 3
0.5 Etat de l'art 4
0.6 Délimitation du travail 4
0.7 Subdivision du travail 5
0.8 Outils logiciels et équipement utilises 5
0.8.1 Logiciels 5
0.8.2 Equipements 6
CHAPITRE 1 : ETUDE DE L'EXISTANT
ET SPECIFICATION DES BESOINS 7
1.1 Introduction partielle 7
1.2 Présentation de la ferme ESPOIR 7
1.2.1 Aperçu générale et but 7
1.2.2 Situation géographique de la ferme Espoir 8
1.2.3 Climat 8
1.2.4 But principale 8
1.3 Etude de l'existant 9
1.3.1 Quelques notions sur la santé et
sécurité de l'animal 9
Page | IX
1.3.1.1 Santé et bien être 9
1.3.1.2 Cause principale de la maladie 9
1.3.1.3 Étape de l'infection de la maladie 11
2.5.2 Les méthodes utilisées pour minimiser
l'incidence des maladies et pertes
d'animaux 11
1.4 Critique de l'existant 13
1.5 Identification des besoins 13
2.5.1 Les besoins fonctionnels 13
2.5.2 Les besoins non fonctionnels 14
1.6 Analyse des contraintes 14
1.7 Conclusion partielle 14
CHAPITRE 2 ETUDE ET CONCEPTION DU SYSTEME 16
2.1 Introduction partielle 16
2.2 Solutions par rapports aux besoins 16
2.3 Bref aperçu sur le système embarqué
16
2.4 Conception de la structure générale 17
2.4.1 Présentation des différents blocs du
système 17
2.5 Modélisation du système 18
2.5.1 Diagramme de cas d'utilisation du système 18
2.5.2 Diagramme de séquence 18
2.6 Conception logique détaillé 19
2.6.1 Unité de traitement 19
2.6.2 L'alimentation 20
2.6.3 Unité de contrôle 21
2.6.3.1 Notions préliminaire 21
2.6.3.2 Nature de l'information que peut fournir un capteur
22
2.6.3.3 Caractéristique des capteurs 22
2.6.3.4 Classifications des capteurs 22
2.7 Conception physique 22
2.7.1 La carte arduino 23
2.7.2 Le Raspberry pi 25
2.7.3 Banana Pi 27
2.7.4 Technologie de transmission 28
2.7.5 Serveur d'application 29
Page | X
2.7.6 Etude et Présentations des capteurs 31
2.8 Solution retenue pour le choix du matériel et
logiciel 35
2.5 Conclusion partiel 36
CHAPITRE 3 : IMPLEMENTATION ET MATERIALISATION DE
LA
SOLUTION 37
3.1 Introduction partielle 37
3.2 Vérifications des prérequis 37
3.3 Procédure d'installation 37
3.3.1 Installation de l'IDE arduino 37
3.3.2 Installation automatique des bibliothèques 39
3.3.3 Installation de Proteus 40
3.3.4 Procédure de configuration 40
3.4 Mise en place du système et assemblage 41
2.5 Evaluation des durées des mises en places 41
2.6 Evaluation du cout du système 42
2.7 Test de configuration 42
2.8 Evaluation des besoins 45
2.9 Conclusion partielle 46
CONCLUSION GENERALE 47
Perspectives d'avenir 47
ANNEXES 48
REFERENCES 52
Page | XI
AVANT PROPOS
L'Ecole Supérieur d'informatique Salama (E.S.I.S en
sigle) organise une défense d'un projet à la fin du premier cycle
du cursus académique sous l'ordre du ministère de l'enseignement
supérieur et universitaire de notre pays la République
Démocratique du Congo. Ce projet est un concours de différentes
connaissances acquises, qui sur base d'un problème nous parvenons
à donner une solution qui peut toutefois améliorer avec le temps
vu l'évolution de la technologie.
C'est dans le même ordre que nous, étudiant de
troisième graduat réseau et télécommunication avons
choisi de défendre sur un projet qui s'intitule : « ETUDE ET MISE
EN PLACE D'UN SYSTEME TEMPS REEL DE SURVEILLANCE DE L'ETAT SANITAIRE ET
LOCALIASTION DES ANIMAUX ».
Le but de ce travail que nous avons choisi est de permettre
aux vétérinaires et éleveurs d'animaux de savoir le plus
tôt possible l'état de santé de leur animal lorsque ce
dernier commence à présenter quelques anomalies liées
à la santé et faire un suivi de déplacement à
distance via un moniteur.
Pour ce travail de fin d'étude, nous détaillons
notre solution de sa conception jusqu' à la réalisation du
résultat finale.
Enfin, il est important de noter que l'aboutissement de ce
projet est le fruit de multiples efforts conjugués avec notre directeur,
co-directeur, nos enseignants, vétérinaire et collègues
sans oublier des travaux élaborés par nos
prédécesseurs. Notons que nous n'avons pas la prétention
d'inventer mais juste d'appliquer nos capacités d'analyse et de
synthèse par rapport à l'existant.
| 
