Pilotage locos par appli web via Wifi (Composants du Kit Roco Next Generation)

[msport]

Sujet abordé dans la partie Rubriques et ouvert ici pour ne pas la charger : J'ai découvert récemment que ROCO avait fait une tentative pour lancer un kit avec un décodeur DCC (Zimo) couplé à une carte Wifi dénommé Next Generation 51400 sorti en 2014. (Loco + 2 wagons + ovale + alim 15Vcc) La position des locomotives est doté d'une détection de Tag RFID. Tentative pour attirer vers le modélisme les enfants à partir de 6-8 ans avec des scénarios se déroulant sur tablette. Un peu trop répétitifs sur un ovale et 3 arrêts mais un peu élaboré avec des niveaux sur la tablette. Une extension avec un aiguillage existe. Pas de version en français (seuls D, SP et GB). Malheureusement ce projet n'a pas rencontré de succès puisqu'on trouve le kit bradé à 75€ sur eBay et ailleurs et il n'est plus au catalogue de ROCO. Les locos 51400 sont aussi vendues seules ou cannibalisées en éléments séparés. Le projet initial consistait en une rame ICE de 3 éléments alors que celui qui a été commercialisé contenait une locomotive électrique basique en rouge ou en bleu, sans aucun détaillage (pas de tampons, pantographe ultra simple) avec deux wagons. Avantage du cout, car on fait du numérique avec seulement de la technologie dans la locomotive (et du RFID pas cher)
Cela dit, la récupération du décodeur est problématique car implanté sur une platine qui occupe la quasi totalité du haut de la loco avec une deuxième épaisseur pour la carte wifi. La détection RFID est dans un petit boitier sous la loco.
Je n'ai aucune expérience en Javascript et presque rien en serveur web mais j'aimerais savoir si l'application Android qu'on peut télécharger gratuitement pourrait être personnalisée. Déjà pour en extraire la partie conduite libre (qui a un paysage défilant très lassant). J'ai mis le fichier apk (pour androïd) sur Dropbox.
Lien Dropbox de l'apk : https://www.dropbox.com/sh/p61xy3ep3t5pho6/AACh8xagIkX5LTpon4T4qTf7a?dl=0
Voir la présentation youtube du kit :

Également à voir si la détection de la position de la locomotive par RFID est transposable : Il y a dans le ballast de la voie Geoline un circuit imprimé avec une antenne et un CI SOT8 de STI marqué 24LBERB K435U juste connecté à l’antenne par 2 pattes. Sous la loco un CI SMD 32 sorties STI CR95V5 7BA48VG PHL 439 (NFC sérigraphié dessus). Quatre fils vont du circuit imprimé RFID vers le décodeur.

[Dominique]

Merci msport

Il y a plein de choses intéressantes à regarder, notamment le RFID (NFC comme on dit maintenant) qui m'intéressent.

Amicalement
Dominique

[TF53]

Merci msport

Il y a plein de choses intéressantes à regarder, notamment le RFID (NFC comme on dit maintenant) qui m'intéressent.

Amicalement
Dominique

Attention Dominique, on parle bien ici de RFID et non de NFC, ce n'est pas exactement la même chose. Le RFID ne permet pas, contrairement au NFC, de communiquer dans les deux sens. Il me semble aussi que les distances de détections ne sont pas les mêmes, mais je n'ai plus l'ordre de grandeur en tête.

[Dominique]

Tu as raison, j'ai répondu un peu vite et la clarification est utile pour nos lecteurs !

[msport]

Je viens de télécharger la fiche d'un produit de ST Microelectronics ( j'avais mal noté STI ) qui semble (?) bien de la même famille que celui utilisé par ROCO. Je l'ai rajoutée sur Dropbox. La fiche date de mai 2016, donc bien après la conception/commercialisation du Next Generation.
On y voit que  ST Microelectronics considère que les produits NFC et RF ID sont dans la même gamme de produits, basés sur les mêmes protocoles même si ils ont des vocations différentes.
J'imagine que sous la voie on a un tag à 13,56MHz et dans la loco, le lecteur.
Belonging to ST25 family, which includes all NFC/RF ID tag and reader products from ST
Ce composant peut communiquer en RF ou en I2C, celui utilisé ici n'est utilisé qu'en RF.

Edit : un 2e document (ajouté) précise que la référence 24LBERB est bien une exécution particulière des M24LR04E-R.
2e Edit : un 3e document ajouté : en.DM00025644.pdf est la fiche technique du récepteur CR95V5 devenu CR95HF.

[bobyAndCo]

Pour moi, je continue à penser qu'il n'y a pas de décodeur dans la loco. Pour qu'il y ait décodeur, il faut un codeur ! Une centrale DCC, mais ici pas de centrale, juste un transfo si je me réfère aux photos. Il n'y a d'ailleurs aucun intérêt à coder un signal DCC pour transporter les commandes par les rails puisque le WIFI le fait.

C'est très certainement un µc qui reçoit ses ordres de la tablette par WIFI. Pas par les rails qui est le principe même du DCC, sa raison d'être même.

Quant au fichier apk, je n'ai même pas Android, je ne connais pas ces développements. Donc pas question pour moi de mettre le nez dedans. Il y a certainement moyen de "sniffer" sans trop de difficultés les commandes envoyées par la tablette d'autant qu'on est en TCP/IP. Mais il faut du logiciel pointu et maitriser les communications réseau... et du temps. Désolé d'être un peu direct mais je ne vois pas l'intérêt de dépenser de l'énergie pour cela.

Pou le RFID, je pense qu'il faut creuser. C'est une bonne technologie pour la détection. La communication du RFID passe aussi par le WIFI pour être remontée à la tablette. Il y a plusieurs concepts assez innovants et intéressants pour nos réseaux dont il faut s'inspirer.

Bien amicalement.

Christophe

[bobyAndCo]

Bonjour,

Ca ne m'est revenu que cette nuit mais ce qui est plus intéressant c'est le système Z21 de ROCCO avec caméra embarquée et conduite en temps réel sur sa tablette comme on voit sur leur vidéo avec l'image d'un poste de conduite virtuel et commandes de pilotage tactiles http://www.z21.eu/fr/Locomotive-a-camera/Video


Ce n'est pas aussi compliqué qu'il n'y parait. Il existe de mini caméras WIFI (mais sont elles assez petites) qui diffusent en direct. Pour l'instant, je ne vois que la possibilité de l'enregistrement du flux vidéo sur un serveur puis une lecture en temps réel (streaming) de ce flux avec la tablette à partir de ce serveur. Mais il y a forcement un petit décalage temporel : 1/2 seconde, 1 sec, 2, 3 ?

"Poser" une image virtuelle du poste de commande avec boutons tactiles sur la vidéo est ensuite un jeu d'enfant en HTML !

Bien cordialement.

Christophe

[msport]

Il n'y a d'ailleurs aucun intérêt à coder un signal DCC pour transporter les commandes par les rails puisque le WIFI le fait.

Tout à fait, il y a bien deux modes indépendants pour piloter la loco :
1. quand on pose la loco sur les rails, elle fonctionne en DCC standard. (CV, etc)
2. quand on établit la connexion Wifi, le DCC est désactivé et la loco ne répond plus qu'à l'application de la tablette.

J'ai été un peu plus loin dans l'identification des composants de la loco :
le module Wifi est équipé d'un Microcontroller 88MC200 Cortex-M3 de MARVELL, sur mini platine à 16 broches.
la carte comporte un PIC à 40 pattes PIC18LF46K80-I/PT de Microchip, un IRF7342 de IR, 2 condensateurs de 3 Farads, etc.
On est à un niveau d'intégration qui dépasse l'amateur.

J'ai mis quelques photos et docs sur Dropbox ...
https://www.dropbox.com/sh/kgmjoswauhjbobt/AAAO6lFqSwJ-jzXvqP2rS5l-a?dl=0

[Dominique]

Dans un même ordre d'idée, pourquoi ne pas utiliser le courant porteur CPL pour communiquer en TCP/IP sur des voies alimentées en continu.

Cela réduirait les parasites et rayonnements du PWM ou DCC.

Au niveau miniaturisation, il faut comparer.

[msport]

Le protocole des CPL (bien que redondant) est prévu pour un support physique fixe et permanent. Je craindrais qu'il soit inefficace avec les micro coupures dues au roulement. D'autres avis ?
Sans compter le risque de voir les locos démarrer lors d'une relève de Linky ! 

[bobyAndCo]

Tout à fait, il y a bien deux modes indépendants pour piloter la loco :
1. quand on pose la loco sur les rails, elle fonctionne en DCC standard. (CV, etc)
2. quand on établit la connexion Wifi, le DCC est désactivé et la loco ne répond plus qu'à l'application de la tablette.

Ah oui, z'ont pas lésiné !!!

Dans un même ordre d'idée, pourquoi ne pas utiliser le courant porteur CPL pour communiquer en TCP/IP sur des voies alimentées en continu.

C'est pas idiot. Ca fait économiser le module WIFI mais pas un Arduino de petite taille. Bon ça va rayonner tout de même ! Faudrait vraiment faire les tests dans un système comme dans l'autre. Prendre une vielle loco analogique et installer le "fatra" dedans. Et dans des wagons au besoin (principe de la caméra de Dominique). Et rajouter un condo de 2200 µF (1,20 €), un 1N4007 et une résistance pour "économiser" un PowerPack à 50 balles et plus de micros coupures; CQFD.

Ce n'est plus un décodeur sonore mais un Arduino embarqué (encore 120 balles d'économisé) qui gère la traction et les fonctions. C'est séduisant non ?

Quelles sont selon vous les réelles difficultés ou impossibilités que je n'aurais pas vu Par WIFI ou par CPL, mois je sais que l'on peut transmettre des informations de commande (DCC++ par exemple) à un Arduino embarqué ou un module WIFI en TCP. Je l'ai testé. Mais là de fait, plus besoin non plus de DCC++.

Après, est-ce absurde d'imaginer un régulateur de tension et un L293 embarqués ?

Je pose la question sérieusement et j'attends vos réponses.

Bien amicalement.

Christophe

[msport]

La difficulté me semble de s'affranchir des (micro-) coupures dans le signal :
Wikipedia dit : Les CPL à bas débit utilisent des techniques de modulations assez simples, par exemple quelques porteuses (mais une seule à la fois) en modulation de fréquence. Les bandes des fréquences utilisées sont comprises entre 9 et 150 kHz. Je pense que les "trous" sont proportionnellement  plus importants, sauf à choisir la fréquence la plus basse possible. (CPL haut débit : 1,6 à 30 MHz (bande HF allant de 3 à 30 MHz).
Le DCC est à +/- 6 KHz avec une redondance permanente.

[TF53]

J'ai été un peu plus loin dans l'identification des composants de la loco :
le module Wifi est équipé d'un Microcontroller 88MC200 Cortex-M3 de MARVELL, sur mini platine à 16 broches.
la carte comporte un PIC à 40 pattes PIC18LF46K80-I/PT de Microchip, un IRF7342 de IR, 2 condensateurs de 3 Farads, etc.

J'avais encore jamais vu de super condensateurs dans une loco, c'est désormais chose faite
Vu la tension maximale des condensateurs, je doute que ceux-ci servent à alimenter le moteur en cas de micro coupures. A mon avis ils doivent juste servir à garder l'alimentation de la puce wifi stable pour éviter des déconnexions intempestives...

[bobyAndCo]

J'avais encore jamais vu de super condensateurs dans une loco, c'est désormais chose faite
Vu la tension maximale des condensateurs, je doute que ceux-ci servent à alimenter le moteur en cas de micro coupures. A mon avis ils doivent juste servir à garder l'alimentation de la puce wifi stable pour éviter des déconnexions intempestives...

Peut-être ne t'ai-je pas compris mais tu sais que le PowerPak de ESU joue ce rôle pour les locos. A pleine charge, on peut estimer qu'il peut palier une coupure de 4 secondes environ. ESU lui-même propose dans ses docs un montage avec PowerPak ou condensateur du commerce".

[msport]

pas ... à alimenter le moteur en cas de micro coupures ...

Eh bien si, encore une surprise, la loco continue à avancer pendant 10 s à vitesse moyenne et les LED restent allumées après coupure sauvage de la tension DCC !

Si je ne me trompe en calculant à la hache, il y a 40 fois plus d'énergie dans les 2 condensateurs de 3F 3V que dans un 2200µF 25V.