Travaux de Bachelor 2009

• MercuryCAT, implantation IP EtherCAT sur la plateforme MercuryCode, FPGA Cyclone-III
  Dans le domaine des bus de terrains, nous assistons à l'essor de la norme EtherCAT, pour "Ethernet for Control Automation Technology". Cette norme est basée sur Ethernet et cela permet d'utiliser les mêmes composants et la même connectique.Il s'agit d'une version "temps réel" du bus Ethernet. Dans le cadre de la HEIG-VD, les instituts iAi et REDS ont démarré des activités de projets avec cette norme. L'objectif de ce travail de diplôme est d'explorer les
  possibilités d'utilisation d'une IP EtherCAT intégrée dans une FPGA.
  L'objectif du présent projet de diplôme est d'intégrer un périphérique EtherCAT Slave dans la FPGA de la carte de développement MercuryCode de EBV. Ce périphérique sera ensuite connecté à un réseau EhterCAT. Celui-ci sera composé d'un PC équipé d'une carte Ethernet dédiée au réseau EtherCAT et géré par l'application temps réel: TwinCAT.

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD
  • Candidat-e: Nicolas Blanchard
  • Professeur-e: Etienne Messerli.
  • Filière: Informatique

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• Plateforme pour le traitement de signaux vidéo DVI
  Le monde de la télévision est en pleine évolution avec l'arrivée du numérique. De nouvelle génération de flux vidéo utilisant un codage numérique arrivent sur le marché. Parmi celles-ci, la norme DVI. Cette nouvelle norme de l'information vidéo support les derniers formats d'affichage, soit UXGA (1600x1200) ou HDTV (1920x1080), chacun avec 24 bit pour l'encodage des couleurs RGB.
  Ces formats impliquent un débit de donnée important de respectivement 1.15 et 2.225 GigaBits/s. L'acquisition et le traitement de données en temps réel avec de tel débit reste un défi technologique. Il est important de garantir un flux régulier afin d'éviter des saccades ou des ruptures dans le flux impliquant une perte de qualité.Ce projet est réalisé en collaboration avec le professeur Jacques Hufschmid de l'institut IICT.

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD)
  • Candidat-e: Jérôme Haefliger
  • Professeur-e: Etienne Messerli.
  • Filière: Informatique

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• Banc de test pour systèmes embarqués dans des projets spatiaux
  Syderal conçoit des systèmes embarqués destinés au domaine spatial. Ces systèmes constituent des composants qui sont ensuite montés dans des satellites par exemple. Dans ce domaine on utilise des interfaces de communication spécifiques comme CAN, RS422, MIL-STD-1553 ou SpaceWire.
  L'entreprise voudrait pouvoir disposer d'une plateforme permettant d'exécuter des programmes de test sur les systèmes développés. Cette plateforme doit pouvoir se connecter à des cibles via un maximum d' interfaces citées ci-dessus. L'utilisateur doit pouvoir transmettre des informations au système à tester via une petite interface graphique ou l'exécution d'un script. Le framework de test doit être le plus flexible possible afin de permettre des changements faciles de matériel/API/protocole.
  Le travail consiste à :
  

  •  Analyser la situation selon le cahier des charges, définir les couches logicielles et leur besoins (niveau driver, protocole, interface graphique)
  •  Définir l'architecture des classes du framework (UML ou autre), créer un squelette
  •  Coder couche par couche un exemple d'interface (Spacewire) et tester le fonctionnement
  •  Coder les autres interfaces (CAN, 1553)

  Le travail se déroulera dans les locaux de Syderal, ou à l'école durant la phase d'analyse.

  
  

  • Proposé par: Syderal
  • Candidat-e: Nils Chatton
  • Professeur-e: Daniel Rossier.
  • Filière: Informatique
• Web2Nios - Implantation d'une interface WEB sur la plateforme MercuryCode (Altera Cyclone III)
  Dans le cadre d'un mandat industriel, le REDS a acquis une carte de développement de EBV: La MercuryCode. Cette carte dispose d'une FPGA Altera Cyclone III (EP3C40F484C7N), de deux liaisons Ethernet 100 Mbits, d'un contrôleur USB OTG, ainsi que divers périphériques (UART, CAN, RS485, LVDS, ...) et interfaces de debug (leds, boutons, points de test, ...). Cette carte dispose également de plusieurs type de mémoires (SRAM, SDRAM, Flash) et d'une interface pour écran TFT Touch Screen.
  L'objectif de ce diplôme est d'implémenter une interface WEBsur la plateforme MercuryCode. Cette interface WEB nécessitera la mise en oeuvre des liaisons Ethernet, TFT et Touch Screen. L'implantation de ces 3 liaisons sera réalisée à l'aide d'un processeur soft d'Altera, le NIOS-II. Celui-ci supportera la pile TCP/IP ainsi que la gestion de l'écran, y compris l'interface Touch Screen. Enfin, afin de gérer au mieux toutes ces fonctionnalités, il sera nécessaire d'utiliser un système d'exploitation(OS) basé soit sur Linux ou alors sur un OS plus léger, tel que embOS de la société Segger.

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD)
  • Candidat-e: Christophe Gilliéron
  • Professeur-e: Michel Starkier.
  • Filière: Informatique

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• LocaBat - Localisation précise d'une personne en mouvement dans un bâtiment
  Une personne porte un système embarqué comprenant des capteurs - accéléromètre 3 axes, giroscopes, compas et autres (à définir). Les données en provenance des capteurs sont enregistrées et analysées pour fournir en temps réel des informations sur les déplacements effectués par la personne à partir d'une position de référence.
  La topologie (cartes) du batiment est stockée dans le système mobile ou dans une base de données accessible par WLAN. La position de la personne peut être ainsi déduite des informations de mouvement. La position de la personne est affichée graphiquement sur un écran LCD du système embarqué et sur un PC distant (transmission WLAN). Le système embarqué mobile est constitué d'un module USB comportant les capteurs et d'une carte processeur ARM 32 bits Xscale avec OS Linux. Le diplômant devra développer le module USB (avec assistance et à partir d'exemples), le logiciel embarqué et celui du PC distant. 

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD)
  • Candidat-e: Stefano Tagliabue
  • Professeur-e: Michel Starkier.
  • Filière: Informatique

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• Amazon-Radar: Radar écologique pour l'Amazonie
  Dans le cadre d'un projet de collaboration avec le Centre de Recherche en Agriculture Tropicale - CIAT, on a l'objectif de développer un "radar écologique" en exploitant des informations fournies par des satellites. Une technique qui permet d'observer les changements de l'environnement dans une région donnée consiste dans l'utilisation d'images satellites qui indiquent la « verdure », un indicateur de la couverture végétative de la région en étude. En partant sur l'idée que le changement de la "verdure" d'une région est dû à des pluies récentes, à des changements saisonniers, et à des activités dites anthropogéniques, comme le feu, la déforestation, et l'agriculture, on veut construire des modèles à base de réseaux de neurones pour détecter les régions de l'Amérique du Sud où les activités anthropogéniques provoquent des gros changements environnementaux.

  
  

  • Proposé par: CIAT & Institut REDS (HEIG-VD)
  • Candidat-e: Julien Rebetez
  • Professeur-e: Andres Perez-Uribe.
  • Filière: Informatique

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• Robotique collective pour l'exploration et l'exploitation de ressources dans un environnement inconnu
  Dans le cadre du projet européen PERPLEXUS, le but de ce projet est de mettre en place des expériences de robotique collective pour étudier comment un groupe de robots peut réaliser l'exploration et l'exploitation de ressources dans un environnement inconnu. On utilisera notamment des robots LEGO contrôlés par des ubidules (des systèmes embarqués développés dans le cadre du projet européen Perplexus), des caméras (webcam ou caméra omnidirectionnel) et des lecteurs RFID. Les ubidules fonctionnent avec Linux et peuvent communiquer par WiFi.

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD)
  • Candidat-e: Sylvain Krieg
  • Professeur-e: Andres Perez-Uribe.
  • Filière: Informatique

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• Analyse bio-inspirée de signaux de puces biotechnologiques
  Ayanda Biosystems est une compagnie qui développe des outils innovateurs pour le diagnostique médical. Ils produisent notamment des puces biologiques (Biochips) à multiples électrodes qui mesurent l'activité électrique d'une population de cellules de manière non invasive. Les signaux obtenus par les électrodes sont très bruités et sujets a une grande variabilité naturelle ce qui rends difficile l'identification et l'analyse de l'activité des cellules.
  Le but de ce projet est d'appliquer des méthodes bio-inspirés pour le traitement des signaux des biochips de façon à caractériser l'activité électrique spontanée d'une population de cellules et pouvoir ainsi la différencier de l'activité électrique provoquée par une stimulation. La qualité des résultats obtenus sera évaluée par une série de tests sur des données réelles disponibles.

  
  

  • Proposé par: Ayanda & Institut REDS (HEIG-VD)
  • Candidat-e: Thomas Jordan
  • Professeur-e: Andres Perez-Uribe.
  • Filière: Informatique

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• Wireless multiplayer games
  Le but de ce projet est de developper une nouvelle forme de jeu intéractif qui fonctionne sur un réseau sans fils de PDAs. Dans ce projet, il s'agit de developer un jeux multijoueur en utilisant des "ubidules" ou "ubiquitous computing modules", une plateforme embarquée communicante (sans fils) développé dans le cadre du projet européen Perplexus. Chaque joueur utilise un ubidule prenant la forme d'un PDA. Les ubidules fonctionnent avec Linux et communiquent par WiFi. Le framework JADE (Java Agent Development Framework) permettra l'implementation du jeu sous la forme d'un système multi-agent distribué sur le réseau d'ubidules.

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD)
  • Candidat-e: Emeric Duvoisin
  • Professeur-e: Andres Perez-Uribe.
  • Filière: Télécommunication

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• Système bio-inspiré pour l'analyse de données biomédicales, application au diagnostique du cancer. (en collaboration avec Ayanda Biosystems)
  Ayanda Biosystems est une compagnie qui développe des outils innovateurs pour le diagnostique médical. Dans le cadre d'un nouveau test diagnostique pour les cancers gynécologiques (du sein et des ovaires), un groupe de 40 substances (des peptides en l'occurrence) ont été présélectionnées comme possibles marqueurs de la présence d'une ou plusieurs formes de cancer, et des mesures ont ensuite été effectués en laboratoire. Les données ainsi obtenues ne sont pas facilement analysables au moyen de méthodes traditionnelles.
  L'objective de ce projet est d'appliquer une méthode bio-inspirée d'analyse de données pour sélectionner une combinaison optimale de peptides permettant d'estimer le risque de présence de cancer d'ovaire.

  
  

  • Proposé par: Institut REDS (HEIG-VD) et Ayanda Biosystems
  • Candidat-e: Joao Dos Santos
  • Professeur-e: Carlos Andrés Pena.
  • Filière: Télécommunication

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