Maurin Donneaud

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

1

Smart-textiles

Le textile vu comme un support d’intégration des technologies.
Cette formation porte sur les textiles électroniques et les matériaux souples connectés.

Contexte
Depuis plusieurs années nous voyons naître des projets qui associent des savoir-faire traditionnels et des technologies de pointes. Le développement des technologies numériques s’accompagne aujourd’hui d’une forte démocratisation de l’accès aux outils de développement. Programmer n’est plus une pratique réservée aux experts. La plateforme de prototypage électronique Arduino ou des sites Internet tels que Sparkfun ou SeeedStudio sont autant de moyens qui donnent au plus grand nombre l’accès à la création de projets technologiques. Les sites de financement participatif, les plateformes de développements collaboratives et les ressources en ligne sont également des outils qui permettent de propulser des projets à l’échelle internationale en disposant d’un minimum de moyens. Ces écosystèmes représentent aujourd’hui une véritable opportunité en matière de création de projets et notamment dans les entreprises qui maîtrisent des techniques telles que le travail du textile et du cuir.

Historique
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.

L’équipe pédagogique
Réaliser un projet dans le domaine des textiles connectés nécessite une approche interdisciplinaire. Pour appréhender la diversité des compétences nécessaires à cette pratique, nous avons constitué une équipe qui regroupe plusieurs experts membres du hackerspace DataPaulette. Créé en 2014 le Datapaulette est un atelier spécialisé dans la recherche et le développement de textiles électroniques. Il se compose d’une communauté de passionnés qui font évoluer des pratiques traditionnelles à travers l’utilisation créative de technologies. À la croisée de l’art textile, de la recherche scientifique et des technologies numériques, les projets qui émergent de cette association sont autant de recherches qui donnent à voir et à expérimenter des projets d’avant-garde. Les membres de l’association partagent la volonté de démystifier la technologie pour la rendre accessible à un public non initié. DataPaulette se positionne ainsi comme le partenaire incontournable pour faire vivre cette formation.

La formation
Notre pédagogie passant avant tout par le faire, nous amèneront presque immédiatement les participants à expérimenter sous forme de mini-projets. Néanmoins, avant de commencer l’expérimentation, il sera nécessaire de présenter le domaine des matériaux souples connectés (matériaux, technologies, applications, etc,) et de faire un point sur les dernières innovations.
Régulièrement conviés, à des séminaires et salons internationaux et Impliqués à l’échelle internationale dans des projets de recherche sur les textiles connectés, chaque intervenants pourra présenter ses dernières découvertes et partager son expérience en matière de projets collaboratifs. Interdisciplinaire par nature, DataPaulette sera en mesure d’illustrer cette présentation par des projets remarquables issus de ce domaine. Les connaissances aussi variés que la science, l’industrie, le design et l’art, pris dans leur contexte et explicités, permettront d’ouvrir au maximum le champ des possibles et constituer un point d’entrée vers l’expérimentation.
Les participants seront invités à réaliser par eux-mêmes des solutions textile-électroniques et imaginer de nouveaux usages. L’expérimentation permettra d’articuler petit à petit matières, technologie et programmation.
Un kit composé de nombreux échantillons textiles et électroniques, permettra aux participants de démarrer l’expérimentation/mini-projets. Afin de trouver une réponse adaptée à la diversité des profils et favoriser le développement de projets personnels, nous veillerons, à orienter autant que possible la réflexion vers les problématiques de chacun. Tout au long de la formation, différents enjeux liés aux domaines seront abordés tels que l’interdisciplinarité, l’importance de l’expérimentation, la recherche scientifique, l’opensource, les licences à l’instar du creative commons, les normes européennes de sécurité, etc. Cette formation s’appuyant sur une « pédagogie par le projet » permettra donc aux participants de se forger une solide culture du domaine et d’acquérir rapidement les outils indispensables à la création de projets.

Les acquis

  • Une culture solide du domaine des matériaux souples connectés (historique, innovations, diversité, etc.) ;
  • L’acquisition du bon vocabulaire, indispensable pour pouvoir initier et mener des projet dans ce domaine ;
  • Une découverte des différents acteurs du domaine à l’international, les secteurs et les entreprises marquées par les nouvelles perspectives de développement des matériaux souples et de l’électronique ;
  • Une connaissance des possibles et des outils à disposition (programmation, impression 3D, ennoblissement textile, etc.) ;
  • La capacité à s’orienter parmi la diversité de l’offre en matière d’électronique et de matériaux ;
  • Une maîtrise des différentes étapes de développement du projet.

Validation des acquis
En fin de formation par un temps de présentation des projets permettra de valider les acquis des participants. Cet échange permettra de prendre en compte le ressenti des participants et de mesurer l’efficacité de la formation. Un questionnaire permettra également de compléter ces retours pour faire évoluer la formation. Une liste de diffusion permettra de faire un suivi poste favoriser et de favoriser les échanges entre les participants.

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.”

PNG - 27.7 ko

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.

PNG - 7.4 ko

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. }

Forum sur abonnement

Pour participer à ce forum, vous devez vous enregistrer au préalable. Merci d'indiquer ci-dessous l'identifiant personnel qui vous a été fourni. Si vous n'êtes pas enregistré, vous devez vous inscrire.

Connexions'inscriremot de passe oublié ?