NOTE SOUTENANCE DE STAGE JUILLET 2021 • Getraline GETRALINE est une PME d’environ 60 personnes experte dans le bâtiment communicant, dont le cœur de métier est d’aider le gestionnaire à progresser dans le suivi de la bonne exécution des contrats souscrits avec les prestataires de maintenance. Ils sont dans plusieurs type de metier : d’abord historiquement dans l’ascenceur, mais aussi dans le chauffage, les portails, .. Getraline gère toute la chaîne d’information pour le bâtiment communicant (photo) Nos logiciels analysent les données des capteurs pour les transformer en information intelligente • Défauts et pannes • Déclenchement d’alertes • Dérives • Écarts au contrat et/ou aux consignes Tous les dispositifs GETRALINE disposent d’une interface simple et ergonomique : • Renseignement du rapport d’intervention (Carnet d’Entretien Électronique) • Visualisation de l’état de fonctionnement • Historique 2 service en R&D : Le Service de Développement Informatique (SDI) est en charge du développement et des évolutions des logiciels GETRALINE (IHM, applications mobiles, API), de la mise en œuvre de l’architecture (hébergement, communication). Le Service de Développement Électronique (SDE) est en charge de la réalisation des cartes électroniques, du développement des logiciels embarqués ainsi que toute la partie industrialisation des produits. Le Service de Développement Électronique est en charge : (4 points) Notre gamme de capteurs enregistre et transmet des données hétérogènes : • Détection d’un changement d’état • Température • Pression • Humidité, qualité de l’air (CO,COV,…) • Consommation Les principaux clients sont des bailleurs sociaux, c’est la qu’on en viens a la problematique, Car le parc est VIEUX dans le social • Problématique L'usage et la conception des ascenseurs évoluent rapidement. Le câblage point à point (organe à organe) étant complexe et couteux en câble, on observe de plus en plus de bus de données (CAN, Lin, LonWorks) qui permettent de réduire considérablement la quantité de câble en établissant le multiplexage qui permet la communication à tour de rôle sur le même câble. ➔ Explication photo Pour que GETRALINE puisse assurer au mieux son travail de télémaintenance prédictive et puisse déclarer des pannes pertinentes, il lui faut récupérer certains points de mesure importants sur l’ascenseur, comme l’état des portes (ouvertes ou fermées), la demande de trafic (si un usager appelle l’ascenseur), demander une circulation de l’ascenseur au RDC, etc. Pour récupérer ces points de mesure, GETRALINE possède un coffret, placé dans la machinerie, câblé directement sur l’armoire de l’ascenseur (point à point). Sur certains ascenseurs modernes possédant des bus de données intelligents, certains points de mesures sont difficiles à récupérer car les données circulent uniquement sur le bus de données (CAN, Lin, LonWorks). Exemple dans le tertiaire à la BNP (CR 5/10/2020) : • Impossible de reprendre les envois (cabine ou palier) sur 32 appareils car technologie BUS (pas de double contact disponible). • Impossible d’obtenir la zone de déverrouillage des portes pour certaines armoires. Ce qui entraine aussi dans certains cas : • Disparition des pannes 9 (défaut de fonctionnement) • Disparition des pannes 5 (défaut de portes) et 6 (défaut de démarrage) • Surnombre de pannes 8 (Non-ouverture des portes à l’arrivée, non déverrouillage à l’arrivée) • Objectif Court Terme: S'interconnecter avec les bus de données (CAN, Lin, LonWorks,..) à l'aide d'un dongle adapté. Procéder à un travail de "reverse-engineering" afin de récupérer les points de mesures manquants sur chaque armoire. Moyen Terme: Intégrer un dongle CAN a la carte mère du coffret. Intégrer ces fonctionnalités au programme du coffret de manière à obtenir un "back up" au cas où le point de mesure n'est pas récupéré par les liaisons classiques. À long terme, le but est d’intégrer la solution au coffret GETRALINE de manière pérenne en récupérant la plupart des points de mesures uniquement sur le bus CAN. Cela fera gagner du temps au technicien avec des installations plus simples et moins coûteuses ainsi que des informations souvent plus fiables et plus précises. ➔ Raccordement au bus CAN • Interprétation des données (cœur du sujet) Pour cette partie je vais me concentrer sur le cœur du stage, c’est-à-dire l’interprétation des données circulant sur le bus CAN. Les protocoles étant différents pour chaque marque d’ascenseur et donc propriétaire, la documentation etant tres difficilement accessible au public, j’ai dû procéder à un travail de “Reverse Engineering”. Autrement dit un travail qui consiste à étudier un objet pour en déterminer le fonctionnement interne, la méthode de fabrication et peut-être dans l'intérêt de le modifier, sans posséder la documentation propriétaire du constructeur. • Premier tri des trames Une séquence d'enregistrement de 5 minutes comprend environ 80000 trames. Afin de mieux comprendre le fonctionnement du bus, j'ai mis en place 4 premières étapes: 1. Etablir les trames cycliques (les plus récurrentes), et garder uniquement les trames non- cycliques. 2. Garder uniquement les trames uniques avec le timestamp de leur première occurrence. 3. Faire correspondre avec les timestamps noté en temps réel lors des tests (appui bouton, ouverture porte, appel palier,..). 4. Déduire des correspondances trame/interprétation et relancer la lecture des logs jusqu’à trouver des associations pertinentes. • Déconstruction de chaque trame Dans un second temps, j’ai pu consolider mes compétences sur l’aspect software du bus CAN. En effet, l’usage important du bus CAN dans l’industrie a entrainé la création de nombreux protocoles et standards. Ci-dessous un schéma explicatif des différentes couches d’abstractions. Cette étape permet d'identifier des "nœuds" correspondant à des organes important de l'ascenseur (Cabine, Armoire, Variateur,..). Il permet aussi de repérer les paramètres importants des trames (exemple: 0x03 pour un appel au 3ème étage). • Croisement des données avec les logs de la boite noire Vu ça avec philippe. Permis de vérifier les timestamp avec la porte cabine/verrouillage porte paliere/frein/demande de trafic. Pas la zone de deverouillage car pas présent sur ce site. • Comprendre en profondeur l’architecture du bus CAN CANOpenLift*: Standard de communication pour les ascenceurs basé le protocole CANOpen (CiA® 417) Pour l'instant, difficile de reconnaitre une topologie CANOpenLift sur l'amoire Sodimas NG240. Je ne sais pas si cest privee propriétaire ou pas. Peu de documentation sur ce sujet présent sur internet car sujet assez recent. • Résultats Obtenus Par rapport à l’interface du coffret GETRALINE, les points de mesures suivants sont interprétés en temps réels : Points de mesures récupérés (Sodimas ng240) : Nom Description DT Demande de La demande de trafic correspond à un appel palier lorsqu’un usager appelle trafic l’ascenseur. FR Frein Le frein donne l’information directe sur le mouvement de la cabine. PC Porte cabine Donne l’information d’ouverture de la porte cabine. ZDV Zone de La zone de déverrouillage constitue l’espace dans lequel la cabine peut être déverrouillage amenée à s’arrêter, typiquement un niveau. Afin de permettre une interface simple avec le G8L, j'ai tenté de déterminer les points de mesures (présentant le plus de problème de raccordement) en fonction des données récupérés en temps réels. • Demande de Trafic (DT): Actif lorsqu'un appel palier est efféctué jusqu'a l'ouverture des portes ou bien lorsque la cabine est en mission (il reste des étages à desservir). • Porte Cabine (PC): Actif lorsque la porte va s'ouvrir jusqu'a qu'elle se ferme. • Zone de dévérouillage (ZDV): Activé lorsque la cabine est au niveau du palier, avant que les portes s'ouvre, se désactive lorsque l'ascenceur change d'étage. • Envois Haut et Bas Points de mesures envoyés (Sodimas ng240) : Nom Description EB Envoi Bas Demander une circulation de l’ascenseur au niveau le plus bas. EH Envoi Haut Demander une circulation de l’ascenseur au niveau le plus haut. Après de nombreux tests, les envois ne semblent pas perturber le fonctionnement de l'ascenceur même si l'ascenceur est déja en trafic et ne déclenche pas d'erreur particulière. Ils agissent seulement comme des appuis sur les boutons de la cabine. • Démonstrations Vidéos demo_cabine.mp4 (2mn55): Visualisation en temps réel de l'ascenseur filmé depuis l'intérieur de la cabine parallèlement aux données récupérées. envois_bas_haut.mp4 (1mn15) : Visualisation en temps réel de l'ascenseur se déplaçant après un envoi bas puis un envoi haut par ligne de commande • Documentation et capacité d’évolution : Documentation Doxygen de chaque fonctions .. Travail de recherches, Document Excel, Log qui me semble important ou J’ai fais des tests. Bibliographie avec Des liens de sites importants. Mode d’emploi des différents binaires. Enfin dans un avenir plus lointain, la connexion sur le bus CAN pourrait remplacer la totalité du câblage existant et permettre une installation moins couteuse, plus simple, et des données récupérées plus précises. • Perspectives et CONCLUSION : Perspective : s’interconnecter avec d’autres armoires ascenseurs semblables à celle sur site (Sodimas NG240). Cela permettrait de vérifier que le code fourni est bien modulable peu importe la topologie et l’environnement (Nombre d’étages différents, sous-sol, fonctionnement des porte palières différent, ascenseur à déplacement hydraulique, etc.). Dans un second temps il faudrait réitérer ce travail avec des ascenseurs de marques différentes et de topologie différentes. Observer les différentes manières de communiquer et tenter de décrire les protocoles propriétaires de chacun des ascenseurs permettrait d’avoir une idée de la charge de travail à fournir pour obtenir les points de mesures. Il faudrait donc continuer le travail d’implémentation d’analyse des trames en temps réel en fonction de l’armoire ascenseurs. Intégration au software principal du coffret GETRALINE, parallèlement à une intégration d’un module hardware de dongle CAN sur la carte mère du coffret. Conclusion perso : Ces 5 derniers mois de stage m’ont permis de bien me familiariser et d’intégrer le monde professionnel en travaillant au sein d’une entreprise familiale grandissante. Le projet sur lequel j’ai pu travailler a été pour moi un enrichissement considérable. J’ai pu apprendre à travailler sur un projet de grande envergure dans un contexte de recherche avec une grande autonomie, ce qui a été pour moi une chance. En effet, la grande liberté accordée à mes choix concernant ce projet m’a beaucoup plu. L’aspect « reverse engineering » du projet a été un vrai défi en tant qu’ingénieur puisqu’il a fallu faire preuve d’inventivité afin de comprendre les fonctionnements internes des divers systèmes. Considérant le travail en autonomie, la rédaction de l’état de l’art, les défis de rétro-ingénierie, le développement du software en C, ce stage m’a offert une grande variété de missions qui m’ont permis de beaucoup progresser techniquement. La formation que j’ai suivie durant la majeure GISTRE à très bien correspondu au sujet, le bus CAN étant un module dispensé pendant plusieurs mois au cours de la majeure. J’ai aussi pris conscience que la formation d’EPITA concernant le développement en C était d’un bon niveau. À l’inverse, la confrontation avec l’aspect électronique du stage a été rude au début, mais cela m’a permis de me mettre au niveau sur ce domaine. Au cours de ce stage, j’ai pris conscience de certaines réalités du métier, et j’ai eu l’occasion de repenser mon projet professionnel. Les sujets abordés durant ce stage m’ont vraiment plu. Cela m’a permis de découvrir le monde des ascenseurs que je ne connaissais que très peu. Le domaine de la maintenance, dont j’avais déjà vu les contours lors de mon premier stage à la Société du Grand Paris au sein du département « Système de Transport et Exploitation ». Et enfin l’aspect technique du bus CAN et du développement en C que je connaissais bien de par ma formation à l’EPITA. Je ne pense pas pour autant continuer dans le domaine des ascenseurs ou du bus CAN. Je verrai les occasions qui se proposeront à moi en essayant d’explorer un panel large de domaines. • Merci
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