SystemLock

Système de Locker Intelligent IoT pour la Gestion Sécurisée de Colis

IoT • Raspberry Pi • ESP32 • Capteurs Ultrasons • MQTT • Power Apps • VNC Viewer • SQLite • Surveillance Vidéo • Détection Automatique • Notifications en Temps Réel • IoT • Raspberry Pi • ESP32 • Capteurs Ultrasons • MQTT • Power Apps • VNC Viewer • SQLite • Surveillance Vidéo • Détection Automatique • Notifications en Temps Réel •
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Fonctionnalités Clés

Ouverture par Code

Chaque tiroir s’ouvre avec un code personnel. Un code « Admin » permet d’ouvrir tous les tiroirs d’une boîte.

Détection Automatique

Un capteur à ultrasons détecte automatiquement tout dépôt (colis/enveloppe) et déclenche une notification.

Surveillance Vidéo

Un capteur de mouvement active la caméra, et l’administrateur reçoit une alerte en temps réel.

Applications Power Apps

Une app client est notifiée dès qu’un objet est déposé. L’app admin surveille les flux vidéo.

Communication MQTT

Les deux boîtes communiquent entre elles via MQTT pour synchroniser les codes et les données.

Accès à Distance (VNC)

L’interface graphique du Raspberry Pi peut être consultée à distance via VNC Viewer.

Matériel Requis & Budget

Nom Utilité Prix
QWORK WD6483 x4Serrure électronique8,99 € × 4
Caméra ieron CompatibleVidéo + capteur de mouvement17 €
HC-SR501Détection de mouvement1 € (fourni)
HC-SR04 x4Détection d'objets (ultrason)1 € × 4
Keypad AZDelivery 4x4Pavé numérique5,99 € × 2
OLED I2C AZDeliveryÉcran d'affichage9,99 € × 2
Relais KY-019Commande des serrures8,99 €
Câbles ELEGOOConnexions électriques9,49 €
Raspberry Pi 4Contrôle principal86,90 €
ESP32-CAMFlux vidéo direct1 €
ESP32Contrôle boîte 24 €
Alimentation 12V x2Bloc d'alimentation10,99 € × 2
Total222,39 €

Technologies & Logiciels

Power Apps

Création de deux applications : une pour les clients (notifications), une pour l’admin (surveillance).

Power Automate
SharePoint

VNC Viewer

Accès à distance à l’interface graphique du Raspberry Pi pour configuration et maintenance.

Remote Desktop
SSH

MQTT

Protocole léger pour la communication fiable entre le Raspberry Pi et l’ESP32.

Mosquitto
Broker

SQLite

Base de données locale stockant les codes d’accès et les informations utilisateur.

Python
DB Browser

Python

Langage principal utilisé pour piloter le Raspberry Pi et gérer les capteurs.

Librairies GPIO
Threading

ESP32 / ESP32-CAM

Microcontrôleur utilisant MicroPython pour gérer la boîte 2 et la caméra.

MicroPython
WiFi

Architecture du Système

VI. Modèle 3D

Voici le modèle 3D de la première boîte du projet :

Avant ouvert Avant fermé Arrière vide

Vue avant ouverte • Vue avant fermée • Vue arrière vide

VII. Schéma Raspberry Pi 4

Schéma de câblage Raspberry Pi 4

VIII. Logiciel

I : Accès à distance :

Pourquoi utiliser l’accès à distance ?
L'accès à distance permet aux employés et administrateurs de gérer des systèmes et réseaux depuis n'importe où, améliorant l'efficacité. Il assure un accès sécurisé aux ressources sensibles, réduit les coûts de déplacement et permet une maintenance en avance, évitant aussi des pannes coûteuses. En facilitant la collaboration entre équipes dispersées et offrant une accessibilité 24/7, il est indispensable pour les entreprises actuellement.

Qu’est-ce que VNC Viewer ?
VNC Viewer est un programme qui te permet de contrôler un autre ordinateur à distance. En l'utilisant, tu vois l'écran de l'autre ordinateur sur le tien, comme si tu étais assis juste devant. Tu peux bouger la souris, taper sur le clavier et faire tout ce que tu ferais normalement, même si l'autre ordinateur est très loin. C'est super pratique pour aider quelqu'un à résoudre un problème informatique, accéder à tes fichiers ou utiliser des applications sur un ordinateur distant.

On va utiliser vnc pour se connecter à distance pour aller sur l’interface graphique pour faire notre TFE.

II : Power App :

C’est quoi Power App ?
Power Apps est une plateforme de Microsoft qui permet aux utilisateurs, même sans compétences techniques avancées, de créer et de déployer des applications personnalisées pour les besoins de leur entreprise en utilisant une approche de développement à faible code et vous permet aussi d'accéder facilement à vos applications professionnelles ou scolaires, où que vous soyez : à la maison, sur la route, sur le terrain, en dehors du campus, à l'aéroport ou à la plage, partout où la vie vous emmène.

A quoi sert Power App pour mon projet ?
Dans mon projet, Power Apps sert à créer deux applications, sans avoir à développer une application compliquée. La première, l’application client, informe automatiquement l’utilisateur lorsqu’un colis ou une enveloppe est déposé dans son tiroir : dès que le capteur à ultrasons détecte un objet, une notification est envoyée via Power Automate et reçue en temps réel dans l’application, même si celle-ci est fermée et dans l’appli on clique sur la notif pour aller dans l’appli. Le client n’a donc aucune action à faire dans l’application, il est prévenu que pour le colis ou les enveloppes dans leur tiroir. La seconde, l’application administrateur, permet à l’admin de surveiller le système à distance : lorsqu’un mouvement est détecté devant une boîte, une notification contenant un lien vers le flux vidéo de la caméra est envoyée vers l’application. L’administrateur peut alors cliquer sur la notification et aller sur l’appli pour cliquer sur le lien pour regarder en direct ce qui se passe, assurant ainsi une surveillance simple et efficace.

IX. Protocole MQTT :

C’est quoi le protocole MQTT ?
MQTT est un protocole de messagerie basé sur des normes, ou un ensemble de règles, utilisé pour la communication de machine à machine. Les capteurs intelligents, les objets portés sur soi (wearables) et les autres appareils de l'Internet des objets (IoT) doivent généralement transmettre et recevoir des données sur un réseau aux ressources limitées et à la bande passante restreinte. Ces appareils IoT utilisent MQTT pour la transmission des données, car il est facile à implémenter et peut communiquer efficacement les données IoT. MQTT prend en charge la messagerie des appareils vers le cloud et du cloud vers l'appareil.

A quoi sert le protocole MQTT dans ce projet ?
Dans ce projet, le protocole MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) joue un rôle essentiel en tant que système de communication entre les deux boîtes du système de locker. Il permet au Raspberry Pi 4, qui agit comme le cerveau central du système, d’échanger des informations de manière fiable et légère avec l’ESP32, qui équipe la deuxième boîte. Grâce à MQTT, le Raspberry Pi 4 peut synchroniser les codes d’accès en envoyant les mises à jour de la base de données à l’ESP32, garantissant ainsi que les deux boîtes utilisent toujours les bons codes. De plus, lorsque le capteur à ultrasons de la boîte 2 avec ESP32 détecte le dépôt d’un colis ou d’une enveloppe dans un des deux tiroirs, il envoie un message MQTT au Raspberry Pi, qui identifie alors le client concerné et déclenche une notification dans l’application Power Apps et aussi que les infos que quand le colis a été déposé va ensuite sur SharePoint sur Power App selon l’utilisateur. Ce protocole est particulièrement adapté à ce type de projet car il est léger, fonctionne parfaitement sur des réseaux locaux, et respecte les limitations matérielles de l’ESP32, tout en assurant une communication rapide et fiable entre les composants.

X. Conclusion

Ce projet a permis de développer un système de locker intelligent, composé de deux boîtes autonomes mais interconnectées, offrant une solution sécurisée pour le dépôt et la récupération de colis ou d’objets personnels. Grâce à l’utilisation d’une base de données SQLite sur le Raspberry Pi, les codes d’accès de chaque tiroir sont stockés de manière centralisée et associés à un utilisateur spécifique, ce qui permet d’envoyer des notifications personnalisées dès qu’un objet est déposé. C’est grâce à la communication entre le Raspberry Pi 4 et l’ESP32 qui se repose sur le protocole MQTT, qui assure un échange léger et fiable des informations : synchronisation des codes des tiroirs, transmission des détections d’objets via les capteurs à ultrasons. Ce choix permet à l’ESP32, limité en ressources, de rester simple, tandis que le Raspberry Pi gère toute la logique, les notifications vers les applications Power Apps, et la sécurité du système.