Moniteur d'hygiène des toilettes alimenté par Walabot

Ce système utilise un capteur RF Walabot pour déterminer si des toilettes sont propres et si elles sont actuellement utilisées, sans avoir besoin de caméras.

Contexte

Pourquoi c'est important

Les toilettes publiques sales ou mal rincées sont un problème d'hygiène répandu. Comme une caméra ne peut pas être placée à l'intérieur d'une cuvette, des technologies de détection alternatives sont nécessaires pour détecter la contamination ou l'occupation avant qu'un utilisateur n'entre.

Technologie Walabot

Le Walabot est un capteur d'imagerie 3D programmable qui utilise des ondes radiofréquences pour créer une carte de profondeur de l'environnement sans capturer d'images optiques. En émettant, recevant et analysant des signaux à large bande depuis plusieurs paires d'antennes, il reconstruit une représentation 3D des objets derrière les obstacles — le rendant idéal pour les applications intérieures où les caméras sont impraticables.

Comment ça marche dans les toilettes

Le capteur est monté sur le toit des toilettes. Lors de l'initialisation, il scanne des toilettes propres. Les scans suivants, effectués à intervalles de 1 minute, détectent tout nouvel objet (ex. : selles) absent lors de l'initialisation. Comme l'état initial est connu comme propre, toute déviation indique soit que les toilettes ont été utilisées, soit qu'elles ne sont plus propres. En mesurant la distance aux objets détectés, le système peut aussi déterminer si les toilettes sont actuellement occupées.

Architecture du système

La solution complète se compose des éléments suivants :

• Capteur Walabot
• Raspberry Pi 3 comme processeur de bord
• Plateforme cloud Ubidots (MQTT pour téléversement données)
• Application Android construite avec MIT App Inventor pour surveillance temps réel

Le Raspberry Pi lit la sortie du Walabot, évalue la présence et la distance des objets, et publie le statut sur Ubidots via MQTT. L'application Android récupère les données via HTTP et affiche si les toilettes sont propres et/ou occupées.

Étapes d'installation et configuration

1. Installer le SDK Walabot sur Raspberry Pi
   Suivez le guide « Getting Started » sur Sparkfun.com pour configurer le SDK.
2. Installer le client MQTT Paho
   Exécutez sudo pip install paho-mqtt sur le Pi.
3. S'inscrire sur Ubidots
   Créez un compte sur Ubidots.com et notez votre token et ID d'appareil.
4. Installer l'API Ubidots
   Exécutez sudo pip install ubidots sur le Pi.
5. Développer le script Python de surveillance
   Le script configure les paramètres de scan, identifie les nouveaux objets et envoie les variables de statut à Ubidots. Exemples de valeurs de configuration :

   minInCm, maxInCm, resInCm = 30, 300, 3
   minIndegrees, maxIndegrees, resIndegrees = -15, 15, 5
   minPhiInDegrees, maxPhiInDegrees, resPhiInDegrees = -30, 30, 5
   threshold = 2

   La logique de détection distingue entre états occupé, non-occupé-mais-sale, et propre basés sur seuils de distance.

6. Construire l'application Android
   Avec MIT App Inventor, créez une app qui récupère les données depuis https://things.ubidots.com/api/v1.6/datasources/YOUR_OWN_DEVICE_ID/variables/?token=YOUR_OWN_TOKEN (remplacez les placeholders) et affiche le statut des toilettes.

Tests et validation

Après déploiement, le système a été testé en introduisant manuellement des objets dans les toilettes et en observant les mises à jour temps réel sur l'appareil Android. Les seuils de détection du script Python ont été ajustés pour identifier fiablement de petits objets (ex. : une seule selle) tout en ignorant le bruit de fond.

Extrait de code clé

if targets:
    for i, target in enumerate(targets):
        print(target.zPosCm)
        if 100 < target.zPosCm < 180:
            print("Toilettes occupées.")
            engage_variable.save_value({'value':1})
        elif 200 < target.zPosCm < 210:
            print("Toilettes non occupées, pas propres.")
            engage_variable.save_value({'value':0})
            clean_variable.save_value({'value':1})
        else:
            print("Toilettes non occupées et propres.")
            engage_variable.save_value({'value':0})
            clean_variable.save_value({'value':0})
        break
else:
    print('Non occupées et propres')
    clean_variable.save_value({'value':0})
    engage_variable.save_value({'value':0})

Conclusion

En tirant parti de l'imagerie non-optique du Walabot, ce système offre une solution fiable, sans caméra, pour surveiller l'hygiène et l'occupation des toilettes en temps réel. La combinaison du calcul en edge sur Raspberry Pi, de la connectivité cloud Ubidots et d'une interface Android intuitive rend le déploiement simple pour les installations publiques et les entreprises cherchant à maintenir des standards sanitaires élevés.