Maurin Donneaud

Designer d’interaction @ DataPaulette, Hackerspace textile, 19 rue Garibaldi 93100 Montreuil (Seine-Saint-Denis).

Smart-textiles/formation

Le textile vu comme un support d’intégration des technologies. Ce cours porte sur les textiles électroniques et matériaux innovants, il s’appuie sur des références dans le domaine industriel, artistique et technologique pour présenter un état de l’art du domaine.

Si la programmation mécanique a révolutionné la technique du tissage, le tissage a lui aussi tenu une place prépondérante dans l’apparition de la programmation informatique. En effet, dans le domaine textile le métier jacquard représente l’ancêtre de l’ordinateur moderne. D’autre part dans le domaine de l’informatique nous pouvons constater que les premières mémoires se présentaient sous forme de cartes tissées (cf : Mémoire à tores magnétiques). Aujourd’hui, cette association textile-électronique semble pouvoir concilier des valeurs traditionnelles et technologiques pour créer des objets qui conservent une forte charge émotionnelle. La sophistication des nouvelles fibres et procédés textiles offre un véritable potentiel innovant qui permet d’apporter des solutions efficaces et séduisantes là où d’autres approches échouent par des méthodes traditionnelles. La miniaturisation des composants électroniques permet aujourd’hui d’imaginer des textiles qui interagissent avec leur environnement. L’électronique intégrée au textile est un domaine émergent qui trouve des applications dans de nombreux domaines tels que la tendance quantified self, l’assistance à la personne, le Biofeedback, etc. Dans ce contexte, la question ne se limite plus seulement à des développements ou transferts technologiques mais suppose aussi une réflexion sur l’évolution de nos usages. En effet, la technologie ne peut pas évoluer sans influencer nos pratiques, et à l’inverse, bien que considérées comme un frein à l’innovation, nos habitudes doivent être étudiées et respectées afin que la technologie trouve sa place en conservant une dimension humaine. C’est dans cette dualité-même que le designer a son rôle à jouer en accompagnant la recherche scientifique.

Au programme :

  • La filière textile
  • Le design textile
  • Des démarches originales
  • Les textiles électroniques
  • Les fibres et fils conducteurs
  • Les textiles conducteurs
  • La récupération d’énergie
  • Le stockage d’énergie
  • Les capteurs textiles
  • Les actionneurs textiles
  • La connectique
  • Les textiles actifs
  • Les projets de recherche
    • Les programmes en cours
    • Liste de programmes passés
  • Enjeux et évolution du domaine

Technologies abordées :

  • Capteurs textiles : flexion, élongation, pression, positionnement, etc.
  • Textiles lumineux : LED, fibres optiques, etc.
  • Textiles et mouvement contrôlé : nitinol, électroaimants, etc.
  • Textiles et encres thermochromiques
  • Encres conductrices et procédés d’impressions

Smart-textiles/workshop/e-textile on stage performance #0

Atelier de découverte et initiation à l’électronique textile

  • du 12 au 15 novembre 2013 à l’école supérieure d’art et de design de Reims (ESAD).
  • du 12 avril au 21 juin 2014, un samedi sur deux entre 15h et 18h, à La Petite Rockette.

“Si vous aimez faire de la couture, broder, tricoter et souhaitez découvrir l’électronique textile, cet atelier s’adresse à vous. Quatre jours pour imaginer et réaliser des projets tel que des vêtements instrument, costumes lumineux, etc. Vous devrez ensuite présenter vos prototypes à travers un défilé-concert public. Pour que vous puisiez concevoir et réaliser vos projets, un large panel d’échantillons de tissus, fibres conductrices, etc, seront disponible. Pour faire sonner le textile nous utiliserons l’environnement de programmation Arduino combiné au logiciel PureData qui vous permettra d’explorer les possibilités d’interprétations de musiques en live. Si vous souhaitez upcycler des vêtements n’hésitez-pas à les apporter ainsi que votre matériel de couture et tricot. L’ensemble des composants et ressources utilisés seront partagés et documentés pour permettre à tous de reproduire vos projets. Avoir pratiqué un langage de programmation ou posséder des bases en électronique facilitera la progression, mais n’est pas indispensable.”

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Ce projet a nécessité la réalisation d’un réseau de capteurs sans fil pour permettre à plusieurs musiciens de transmettre simultanément des données de capteurs à un ordinateur central. Ce réseau de capteurs a été réalisé avec plusieurs cartes Arduino_FIO équipées d’antennes Xbee (série 1 PRO) intégrées dans des vêtements-instruments. Nous avons choisi une topologie de réseau en étoile (star-network) qui comporte une antenne coordinatrice centrale est plusieurs antennes embarqués sur les musiciens (end-points). La documentation en ligne du site de Jérôme Abel nous a permis de comfigurer les antennes Xbee de notre réseau en étoile. Nous avons dû utiliser une platine d’interface USB et le logiciel freeware moltosenso-network-manager-iron qui fonctionne avec Mac et Linux. Ci-après les paramètres utilisés pour configurer le coordinateur et les “end points”.

ID Fonction Coordinateur End points
NI Node Identifier MASTER DAEMON
BD Interface Data Rate 5 5
AP Api Enable 2 2
CE Coordinateur Enable 1 0
ID Pan Id 1234 1234
MY 16-bit Source Address 1111 2222*
DL Destination Address Low 0 1111
IR Sample Rate 0 64

* Pour que l’ordinateur central puisse identifier la provenance des données qu’il reçoit, chacun des module Xbee est configuré en mode API (AP = 2) et possède un identifiant unique noté dans le champ MY (End point 1 : 2222, 2 : 3333, etc.).

Le code Arduino
Pour que la carte Arduino puisse transmettre les données captées par à l’antenne Xbee, le code doit implémenter la librairie Xbee. Cette librairie doit être placée dans le répertoire Documents>Arduino>Libraries. Vous trouverez plus bas un exemple générique qui permet de transmettre les valeurs d’un capteur analogique.

Le code PureData
Pour resevoir les données dans le logiciel PureData, nous devons utiliser la fonction comport qui permet de communiquer avec le port USB de l’ordinateur. Cette fonction doit être paramétrée pour écouter le bon port, avec la bonne vitesse de communication (38400). Le message devices permet de lister les ports disponibles dans la console de PureData et le message open 2 permet d’ouvrir le port USB 2 de votre ordinateur, ce message doit être modifié en fonction du port USB sur lequel votre antenne est branchée.

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http://jeromeabel.net/files/ressources/xbee-star/

Code/Arduino/Xbee

  1. /*
  2.  "E-textile on stage performance #0"
  3.  
  4.  Ce projet a nécessité la realisation d'un reseau de capteurs sans fil pour permettre à plusieurs musiciens de transmettre simultanément des données de capteurs à un ordinateur central.
  5.  Ce réseau de capteurs a été réalisé avec plusieurs modules Arduino_FIO équipés d'antennes Xbee intégrées dans des vetements-instruments.
  6.  Le Xbee connecté à l'ordinateur central est coordinateur et les cartes embarquées constituent les terminaisons ou "end points" du reseau.
  7.  Cette configuration est appelée "star-network"
  8.  Le code Arduino ci-dessous permet d'envoyer à l'ordinateur central les valeurs des capteurs disposés sur le vetement.
  9.  Il doit etre adapté en fonction du type et du nombre de capteurs embarqués.
  10.  L'ordinateur central réceptionne les données pour produire et déclancher les sons.
  11.  L'exemple suivant fonctionne avec les antennes Xbee série 1 PRO.
  12.  
  13.  )c( maurin.box@gmail.com
  14.  
  15.  */
  16. // Il est avant tout nécessaire d'ajouter la librairie "xbee-arduino-0.3" au logiciel Arduino
  17. // http://code.google.com/p/xbee-arduino/downloads/list
  18. // cette librairie doit etre placée dans le repertoire Documents>Arduino>libraries
  19. #include <XBee.h>
  20. // creation d'une occurrence de la librairie Xbee à partir du constructeur XBee();
  21. XBee xbee = XBee();
  22. // déclaration d'une variable pour contenir la valeur d'un capteur
  23. int valeurCapteur_0 = 0;
  24. // ce tableau permet de reserver lespase memoire necesaire pour contenir l'ensemble des données à transmetre
  25. byte payload[] = {
  26.  0, 0
  27. };
  28. // $1, $2, $3 sont les trois arguments de la fonction Tx16Request
  29. // $1 configuration de l'adresse de destination des données des capteurs, dans notre cas les données sont envoyées au coordinateur
  30. // $2 tableau comportant l'ensemble des données à transmetre
  31. // $3 fonction qui permet de determiner le nombre d'octets contenues dans le tableau "payload"
  32. Tx16Request tx = Tx16Request(0x1111, payload, sizeof(payload));
  33. //
  34. TxStatusResponse txStatus = TxStatusResponse();
  35. //////////////////////////// Initialisation
  36. void setup() {
  37.   // activation de la transmission et choix de la vitesse de communication
  38.   Serial1.begin(38400);    // Serial1 pour les FIO V3 // Serial pour les FIO V1
  39.   xbee.setSerial(Serial1); // Serial1 pour les FIO V3 // Serial pour les FIO V1
  40.   // attente de cinq secondes pour permetre au reseau xbee de se configurer
  41.   delay(2000);
  42. }
  43. //////////////////////////// Loop
  44. void loop(){
  45.   // lecture de la brogueche analogue A0 et mémorisation de sa valeur
  46.   valeurCapteur_0 = analogRead(A0);
  47.   // division de la valeur captée en 10-bit (0-1024) pour les transmettre sur deux octets séparés
  48.   payload[0] = valeurCapteur_0 >> 8 & 0xff;   // highByte
  49.   payload[1] = valeurCapteur_0 & 0xff;           // lowByte
  50.   // l'ajout de nouvelles valeurs à transmettre doit aussi être fait à l'initialisation du tableau payload[] plus haut.
  51.   // envoi des valeurs contenues dans le tableau payload[];
  52.   xbee.send(tx);
  53.   delay(25);
  54. }

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