[BDXIO] Communication smartphone/objet connecté

A la manière de Square, nous verrons comment mettre en place une communication efficace entre un objet connecté et un smartphone (Android ou iOS) en utilisant la prise jack 3.5mm. L'example basé sur un projet de recherche nous permettra de mettre en avant les avantages et les limitations de ce type de communication.
Nous verrons à la fois l'aspect théorique d'une des méthodes (Frequency Shift Keying) ainsi que son implémentation matérielle (Arduino et dérivés) et logicielle (C, Java).

Transcript

1. Communication     smartphone/objet  connecté   via  la  prise  audio   1 Simon Cleriot @scleriot
3. Qui l’utilise ? 3
4. Qui l’utilise ? 3
5. Qui l’utilise ? 3
6. Qui l’utilise ? 3
7. Côté Arduino 4
8. Matériel : Arduino 5
9. Matériel : Arduino 5
10. Matériel : Arduino 5
11. Matériel : Jack 3.5mm 6 Left Right Ground Micro
12. Terminologie : Sampling Rate 7
13. Circuit électronique 8 Capteur D6 D5 D4 + GND CLK DATA 12k 2k Micro GND +
14. Circuit électronique 8 Capteur D6 D5 D4 + GND CLK DATA 12k 2k Micro GND +
15. Format des données +datax.datay, 9
16. Format des données +datax.datay, 9
17. Format des données +datax.datay, 9
18. Frequency Shift Keying 10
19. Frequency Shift Keying 11
20. Frequency Shift Keying • Sampling Rate 48 kHz 11
21. Frequency Shift Keying • Sampling Rate 48 kHz • Théorème de Nyquist-Shannon La représentation discrète d'un signal par des échantillons régulièrement espacés exige une fréquence d'échantillonnage supérieure au double de la fréquence maximale présente dans ce signal. 11
22. Frequency Shift Keying • Sampling Rate 48 kHz • Théorème de Nyquist-Shannon La représentation discrète d'un signal par des échantillons régulièrement espacés exige une fréquence d'échantillonnage supérieure au double de la fréquence maximale présente dans ce signal. • Fréquence : 5200Hz - 24 kHz 11
23. Frequency Shift Keying • Sampling Rate 48 kHz • Théorème de Nyquist-Shannon La représentation discrète d'un signal par des échantillons régulièrement espacés exige une fréquence d'échantillonnage supérieure au double de la fréquence maximale présente dans ce signal. • Fréquence : 5200Hz - 24 kHz • Echantillons : encodé sur 8 bits, 256 échantillons • => Résolution de chaque échantillon est de 48000/256 = 188Hz 11
24. Frequency Shift Keying 12
25. Frequency Shift Keying • Frequence(ASCII) = ((ASCII - k)*M + offset) * frequency_resolution 12
26. Frequency Shift Keying • Frequence(ASCII) = ((ASCII - k)*M + offset) * frequency_resolution • Frequence(ASCII) = ((ASCII - 43)*5 + 28) * 188 12
27. Frequency Shift Keying • Frequence(ASCII) = ((ASCII - k)*M + offset) * frequency_resolution • Frequence(ASCII) = ((ASCII - 43)*5 + 28) * 188 12
28. Frequency Shift Keying • Frequence(ASCII) = ((ASCII - k)*M + offset) * frequency_resolution • Frequence(ASCII) = ((ASCII - 43)*5 + 28) * 188 • Frequence(‘+’) = 5264 Hz 12
29. Frequency Shift Keying • Frequence(ASCII) = ((ASCII - k)*M + offset) * frequency_resolution • Frequence(ASCII) = ((ASCII - 43)*5 + 28) * 188 • Frequence(‘+’) = 5264 Hz • Frequence(‘9’) = 18424 Hz 12
30. Code Source 13
31. Code Source 13
32. Code Source 13
33. Côté Android 14
34. 1) Récupération des données 15
35. 2) Décodage des données • Transformée de Fourier rapide • Décodage inverse 16
36. 2) Décodage des données • Transformée de Fourier rapide • Décodage inverse 16
37. Avantages et limitations 17
38. Limitations • Débit de données • Compatibilité des smartphones 18
39. Avantages • Low cost • Pas de configuration • Point de fixation existant 19
41. Liens utiles • Transformée de Fourier rapide ‣ https://fr.wikipedia.org/wiki/Transformation_de_Fourier_rapide • Hijacking power from the Mobile Phone’s Audio Interface ‣ http://web.eecs.umich.edu/~prabal/pubs/papers/kuo10hijack-islped.pdf • Wolf Paulus ‣ https://github.com/wolfpaulus/jack/ 21