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Train miniature du futur

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bobyAndCo:
Bonjour à tous,

Le sans fil est vraiment le sujet d’actualité et à juste titre à mon avis. J’ai vu à RailExpo un gars qui présentait un système tout embarqué. Aucun fil donc. L’énergie est apportée par une batterie dans la locomotive, les commandes passent par Bluetooth (enfin il a été vague à ce sujet). Pour interpeller le badeau, il avait mis des traverses de rails en métal !

Je suis assez réservé sur son alimentation par batterie et je crois plus à un système à base de super condensateur (déjà évoqué ici). Mais semble t’il difficile à recharger pour des tensions supérieures à 5V.

Pour ce qui est des locomotives, il n’est pas très compliqué de mettre au point un système à base de µC WiFi (ESP8266 ?) et une carte moteur de type POLOLU avec PWM. Pour rivaliser avec le DCC avec toutes ses capacités (sons en particulier) il faudra un peu de place et sans doute prévoir un ou deux wagons pour « embarquer » l’ensemble.

Pour ce qui est des commandes et de la rétrosignalisation sans fil, on en est sans doute pas loin. Je termine actuellement la réalisation d’un prototype sur le principe d’un Arduino par canton DCC (plus simple en DCC qu’en analogique – voir le fil de Jean-Luc sur l’analogique). Pour moi donc, le principe est plus simple puisqu’il ne s’agit que de la rétrosignaliation sur un canton (ILS, IR, détecteur de consommation…) et la commande de quelques appareils (servos des aiguillages et feux liés, dételleurs…). Dans ce système, j’utilise un Mega pour le nombre d’E/S avec un shield WiFi). Et autant de Mega que de cantons. Tous les Mega ont le même programme, ce qui simplifie la maintenance du code. Deux choses seulement les différencient, une ID pour chaque Mega et l’adresse IP du shield. Pour les informations spécifiques, au démarrage, j’ai un bout de code qui charge sur un serveur distant les paramètres liés au canton et identifiés par l’ID. Tous les échanges se font en TCP avec un gestionnaire de réseau centralisé mais je réfléchis aussi à ce que les Mega s’échangent aussi entre eux des infos pour décharger le serveur central et parer à d’éventuelles pannes. Par exemple, un Mega pourrait aussi informer le Mega du canton précédent que son canton est occupé ce qui est une garantie supplémentaire en cas de défaillance du système central. Et par ailleurs beaucoup plus conforme à une conception objet de la circulation de l’information.

Dans mon cas, il ne me restera donc du câblage que pour le DCC, l’alimentation des servos (5-6V DC), les Arduino (12V DC) et du 16 – 18 V DC pour différents moteurs (dételleurs …). Et bien sûr un peu de câblage à proximité du Mega relié aux différents appareils.

A suivre...

Bien amicalement.

Christophe

dbe8f:
Bonjour à tous et merci pour vos commentaires agréables et sympathiques.

@Dominique, merci pour tes remarques intéressantes et qui nous forcent à nous poser des questions.

--- Citer ---Maintenant je suis curieux de comprendre pourquoi tu es allergique aux fils à ce point, même pour transmettre l’energie, sachant que remplacer le cuivre par des ondes, sur une surface de 16 m2, me paraît contraire au bon sens, un gaspillage d’energie (pas recommandé vu l’état de la planète), et dangereux pour les pauvres enfants qui baigneraient dans cette énergie, sans compter l’inutile complexité de l’électronique.

--- Fin de citation ---

* Tu n'as pas tout tort ! Toutefois, l'extraction du cuivre, sa transformation et sa distribution sont aussi des facteurs qui contribuent à la "pollution".
Disons que si l'on peut se passer totalement de fils et donc éviter d'aller sous le plateau pour connecter, souder, tester et rechercher les pannes, il sera plus aisé à l'avenir, pour moi mais sans doute pas que, car je vais prendre de l'âge. Pas facile à notre âge, d'ici 20 ans... allez ! Voilà une des raisons.
* L'autre, nous le savons tous, les soudures sont sources ou peuvent être sources de problèmes avec le temps.
* Et finalement moins il y a de câble mieux cela vaut, en tous les cas pour moi.
Concernant la diffusion d'ondes, c'est vrai, mais pas tout à fait d'accord sur tous les points :

* Remplacer le cuivre par des ondes ne me paraît pas du tout
--- Citer ---"contraire au bon sens"
--- Fin de citation ---
(j'ai calculé, vite fait, que pour mon réseau, il me faudrait environ 1km de câble ou plus), il me faudra faire des milliers de connexions avec le risque d'erreur(s). Mais pourquoi pas la fibre optique, à réfléchir, car cela va arriver.

* Gaspillage d'énergie, je ne comprends pas bien.
* Dangereux pour les enfants, oui mais nous sommes entourés d'ondes, je ne crois pas que cela changera grand chose, mais je ne suis pas du tout expert en la matière.
* En fin pour la complexité de l'électronique et de l'informatique, ce n'est, à mon avis, pas du tout un problème. L'électronique va de plus en plus se miniaturiser et s'intégrer avec du tout fait et l'informatique, ce n'est qu'une question de temps, certes il en faut, pour réaliser le programme mais entre tous (open source) on y arrive.
In fine, je pense, mais je me trompe peut-être, si un modéliste peut se passer de câbler et avoir des composants qu'il suffit de plugger et paramétrer pour être reconnus et intégrés dans son système, je pense qu'il sera preneur.

@Christophe, merci également pour l'explication de ton projet et de comment tu comptes faire et fait déjà :D.

En effet, l'histoire d'une batterie intégrée, ne me convainc pas. Vraiment, l'idée de la transmission de l'électricité sans fil est vraiment un sujet qui va se développer très rapidement. La super capa, pas convaincu non plus.

Tout à fait d'accord, un  µC WiFi embarqué pas trop compliqué et cela va se réduire en taille.

Génial que tu ais déjà avancé sur la rétrosignalisation avec du Wifi, je serais intéressé de comprendre ton architecture et système pour ensuite la transposer à l'analogique, car je le suis, enfin mon réseau ;D. Si par la suite tu es OK, on peut échanger par MP pour ne pas trop déranger tout le monde. Ensuite nous pourrons donner nos conclusions dans un fil pour faire profiter tout le monde. Je crois que c'est l'esprit du forum, travailler seul ou à plusieurs, essayer, tester puis on informe la communauté.

Voilà, voilà, maintenant je dois partir à Genève pour un forum sur le RGPD (Règlement général sur la protection des données).

Bien à vous
Cordialement
dbe8f

Dominique:

--- Citer ---In fine, je pense, mais je me trompe peut-être, si un modéliste peut se passer de câbler et avoir des composants qu'il suffit de plugger et paramétrer pour être reconnus et intégrés dans son système, je pense qu'il sera preneur.
--- Fin de citation ---

Là je suis d'accord et il y a certainement matière à créativité dans ce domaine, mais peut-être pas dans le court terme.


--- Citer ---les soudures sont sources ou peuvent être sources de problèmes avec le temps
--- Fin de citation ---

Peut-être dans longtemps (une soudure bien faite ne pose pas de problème), par contre les liaisons sans fil en posent certainement immédiatement surtout si cela doit remplacer des centaines de liaisons (pour atteindre 1 km de cable...), vues les perturbations inéluctables...


--- Citer ---Dangereux pour les enfants, oui mais nous sommes entourés d'ondes,
--- Fin de citation ---

Ce n'est pas une raison pour en ajouter !

--- Citer ---The Governing Council of Thurgau Canton 2008 “The Governing Council recommends for schools to forgo the use of wireless networks when the structural makeup of a given school building allows for a wired network.“

--- Fin de citation ---
voir http://www.parentsforsafetechnology.org/worldwide-countries-taking-action.html

Bon on n'est pas encore dans ce cas là et il faut probablement trouver une solution qui évite ce problème.

Loin d'être négatif, je trouve cette discussion interessante !
Cordialement
Dominique

chris_bzg:
Bonjour dbe8f,

Je ne viens pas régulièrement sur le forum (manque de temps) mais Dominique m'a incité à venir voir ton fil.

Bravo pour tes projets qui sont dès à présent bien structurés ; tu sais ce que tu veux faire et c'est déjà un gage de réussite.

Si Dominique m'a conseillé de regarder ce que tu as écrit, c'est que j'ai des idées qui rejoignent les tiennes, en tout cas dans le but à atteindre, peut-être pas dans les solutions. Je pense qu'il est nécessaire de commencer à réfléchir dès maintenant à ce que sera le train miniature de demain, et les changements dans la technologie nous assurent de belles surprises ! Donc, il faut être visionnaire et tu sembles l'être, comme beaucoup d'Arduineurs de ce site (la preuve, les travaux suivis par chacun).

Tout cela pour dire qu'un réseau sans fil ne me parait pas incongru, bien au contraire.

Tout d'abord, l'apport d'énergie par les rails doit être abandonné parce que c'est source de galères : problème de captation, câblage complexe, risque de mauvais fonctionnement. Pour ma part, je crois beaucoup aux progrès de l'énergie embarquée et de la miniaturisation de batteries rechargeables rapidement par induction et de grande capacité. Il n'y a qu'à voir les progrès réalisés sur les voitures électriques dont l'autonomie va friser les 1000 km dans peu de temps et des recherches faites sur le graphène.

Ensuite, l'apport d'informations par les rails comme dans le DCC actuels doit aussi être remplacé par des systèmes plus performants, par WIFI ou par Bluetooth ou autres, permettant de passer des informations toujours plus rapidement (là, ça se bouscule aux portillons à cause de normes qu'il faut respecter pour avoir la "compatibilité ascendante"). Pour moi, ce système est déjà dépassé alors qu'il permet de faire des choses bien plus performantes que l'analogique (par exemple, une motrice allant chercher une autre motrice à l'arrêt sur une voie, oui bien la sonorisation et le fumigène synchronisé à la vitesse, etc.). Il y a donc des idées à reprendre mais aussi à améliorer.

Objection de Dominique : la rétrosignalisation demandera toujours du câblage et je lui ai répondu par forcément si on réalise des techniques de GPS différentiels. Cette technique a permis de monter les piles du viaduc de Millau avec une précision de 2 cm pour 100 m de hauteur. Bien sûr, cette technique est réservée à des industriels ayant de gros moyens mais qu'en sera-t-il demain ? Il y a 20 ans, personne ne parlait de GPS réservé aux militaires et à l'aéronautique !

Je suis donc persuadé que de nouvelles techniques viendront remplacer les techniques actuelles et je pense qu'il est nécessaire de commencer à les imaginer, à rêver, au risque de passer pour un fou (sur un autre forum, quelqu'un a écrit que j'avais besoin d'un psy lorsque j'ai parlé d'énergie embarquée pour nos petits trains). Nous aurons des succès et aussi des échecs, mais cela ne doit pas remettre en cause notre dynamique.

Des idées, nous en avons tous et il serait peut-être intéressant d'ouvrir un fil consacré au train miniature de demain (http://forum.locoduino.org/index.php?topic=415.0) qui pourrait être un labo d'idées novatrices.

Cordialement.

Christian

chris_bzg:
Bonjour à tous,

J'ouvre ce fil pour que chacun puisse s'exprimer sur des idées qui pourraient faire changer notre façon de gérer nos trains miniatures dans l'avenir.

Dès que j'aurai un peu de temps, je vous soumettrai des idées que j'ai déjà mais en attendant ce fil est ouvert pour vous : lâchez-vous, soyez audacieux, soyez visionnaire, bref changez notre monde miniature !

La technologie fait de tels progrès que de nouvelles techniques viendront très vite remplacer ce qui existe actuellement (parce que tout évolue des formats vidéo aux téléphones portables) et si nous pouvons donner des idées aux industriels, alors pourquoi pas ?

Une chose est certaine : parmi ces nouvelles technologie, Arduino aura sa place et après lui, d'autres systèmes identiques mais encore plus puissants et plus faciles à utiliser.

Christian

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