Projet Final - AERIS

Meriem - Mathias - Wendy - Luc - Maxime - Alyssa

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AERIS 

Rendre l'invisible visible pour améaméliorer le bien-êêtre intéintérieur

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1. Introduction

1.1. La GenèGenèse et Le ProblèProblème

Notre constat de dédépart : Tout est partie d'un constat simple : lorsqu'on reçreçoit des amis dans son chez soi, on se laisse facilement emporter par le moment. On parle fort, on rit, la musique monte - on passe simplement du bon temps finalement. Mais on en oublie parfois ses voisins.

L'idéidée initiale éétait de concevoir un dédétecteur sonore connectéconnecté design capable d'envoyer une notification sur smartphone dèdès qu'un seuil de dédécibels est dépassédépassé. Un rappel bienveillant, discret, permettant ainsi de respecter son voisinage (ou de surveiller le bruit chez soi en notre absence).

Notre pivot : Au fil de nos recherches, nous avons réaliséréalisé que le son n'éétait qu'une dimension parmi d'autres des dédégradations invisibles de notre environnement intéintérieur. Nous avons donc éélargi notre vision pour concevoir AERIS.

Notre mission : Rendre visibles les dédégradations invisibles de notre environnement intéintérieur (bruit, qualitéqualité de l'air, tempétempérature) avant qu'elles n'impactent notre santésanté.

1.2. L'objectif du projet

AERIS - du latin aer, l'air. Le nom reflèreflète la mission centrale du produit : rendre visible ce qu'on voit pas (l'air et le son).

AERIS a pour objectif de permettre àà tout utilisateur, mêmême sans aucune connaissance technique, de surveiller en temps réréel son environnement intéintérieur.

L'objet se veut àà la fois fonctionnel, profondéprofondément esthéesthétique et discret. PoséPosé sur un bureau ou une étagèétagère, il s'intèintègre naturellement dans l'espace tout en informant les occupants en permanence via des jauges lumineuses (LEDs) intégréintégrées en façfaçade. En combinant 2 canaux complécomplémentaires : retours visuelles douces et notifications mobiles préprécises, AERIS incite àà l'action imméimmédiate (aéaérer la pièpièce, baisser le volume) pour un meilleur confort de vie.

1.3. Public Cible et Cas d'Usage

• Bureaux partagépartagés et Coworking : L'accumulation de personnes en espace ferméfermé fait grimper le taux de CO₂ et le niveau sonore, causant fatigue et baisse de concentration. AERIS rend ces donnédonnées visibles pour agir avant que la productivitéproductivité et le bien-êêtre n'en pâpâtissent.

• ÉÉcoles et Salles de classe : Les enfants et adolescents sont plus sensibles àà la pollution intéintérieure. Un taux de CO2 élevéélevé en classe est directement corrélécorrélé àà une baisse des capacitécapacités d'attention et d'apprentissage. Le niveau sonore excessif nuit aux élèélèves comme aux enseignements. AERIS offre ainsi, aux professeurs une lecture en temps réréel des conditions ambiantes.

• Usage Domestique : Nous passons 80% de notre temps en intéintérieur, oùoù l'air est souvent 2 àà 5 fois plus polluépollué qu'àà l'extéextérieur. AERIS s'adresse aux familles (notamment avec de jeunes enfants ou des personnes asthmatiques) cherchant un outil fiable et éléélégant pour veiller sur leur foyer. Enfin, cet objet du quotidien se gardera de surveiller les nuisances sonores lors de soirésoirées mouvementémouvementés.

1.4. FonctionnalitéFonctionnalités CléClés

• Monitoring en temps réréel : Suivi constant de la tempétempérature, de la qualitéqualité de l'air (VOC/CO₂) et du niveau sonore (dB).

• Double Interface : Jauges lumineuses intuitives directement sur l'objet physique + Application web détaillédétaillée pour consulter l'historique des donnédonnées.

• Alertes Intelligentes : Envoi de notifications push sur smartphone lorsqu'un seuil critique est dépassédépassé.

• Seuils Personnalisables : L'utilisateur reste maîmaître de son environnement en dédéfinissant ses propres limites de tolétolérance depuis l'application.

1.5. Notre ÉÉquipe et Notre Organisation

ÊÊtre une ééquipe de 6 personnes (alors que la moyenne est de 4 ou 5) nous a naturellement poussépoussés àà viser plus haut (et éégalement dûdû aux attentes pépédagogiques). Au lieu de voir cette taille de groupe comme une difficultédifficulté de coordination, nous avons choisi d'exploiter nos diffédifférentes compécompétences pour repousser les limites de notre prototype. Nous nous sommes divisédivisés en trois grands pôpôles :

• Le Design et l'ExpéExpérience Utilisateur : Alyssa et Meriem imaginent l'objet physique (conception du boîboîtier, style épuréépuré "Antigravity", intéintégration invisible des LEDs), tandis que Mathias pense l'application et le parcours utilisateur UX/UI pour que l'utilisation soit la plus intuitive possible.
  
  

• Le MatéMatériel (Hardware) sur-mesure : Maxime s'occupe de l'éélectronique. Notre grand dédéfi matématériel est de refuser l'assemblage facile de modules standards. Nous concevons notre propre circuit impriméimprimé (PCB personnalisépersonnalisé avec USB-C) pour qu'il s'emboîemboîte parfaitement dans les contraintes de notre design industriel.
  
  

• Le Logiciel (Software & Cloud) poussépoussé àà fond et application : Luc et Wendy font le lien entre l'objet physique et le web. L'objectif est d'exploiter notre microcontrômicrocontrôleur (ESP32) àà son plein potentiel : il doit gégérer simultanésimultanément tous les capteurs, l'animation des LEDs, la connexion Wi-Fi, et les envois sécurisésécurisés (HTTPS) vers notre base de donnédonnées Supabase pour dédéclencher les notifications sur l'application.
  
  

MéMéthode de travail : Pour que l'éélectronique, le code et le boîboîtier s'assemblent parfaitement àà la fin, nous avons adoptéadopté une organisation Agile. Nous organisons des réréunions hebdomadaires "Weeklies". Cela nous permet d'aligner nos avancéavancées chaque semaine et d'assurer une progression fluide jusqu'au rendu final dédébut mai.

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2. ExpéExpérience Utilisateur (UX) & Interface (UI)

DèDès les premièpremières réréunions d'ééquipe, une conviction s'est imposéimposée : AERIS devait êêtre autant un objet du quotidien qu'un outil de mesure. Fonctionnel, esthéesthétique et imméimmédiatement comprécompréhensible - sans notice, sans apprentissage. Un objet qu'on pose, qui surveille, et qui alerte au bon moment.

2.1. Logique d'alerte

AERIS repose sur un systèsystème de seuils àà trois niveaux, applicable àà chaque grandeur mesurémesurée. Les seuils par dédéfaut sont dédéfinis sur la base de normes sanitaires reconnus mais restent entièentièrement personnalisables par l'utilisateur selon ses objectifs. 

Grandeur	Optimal (Blanc)	Attention (Orange)	Critique (Rouge)
CO2 (ppm)	400 - 800	800 - 1 000	> 1000
Niveau sonore (dB)	30 - 50	50 - 70	> 70
TempéTempérature (°°C)	20 - 25	18 - 27	< 18 ou > 27

Exemples de notifications push : 

• CO2 > 1 000 ppm --> "QualitéQualité de l'air dégradédégradée - Pensez àà aéaérer la pièpièce !".
• Son > 70 dB --> "Niveau sonore élevéélevé - RéRéduisez le bruit ambiant !".

2.2. Parcours utilisateurs

L'utilisateur dispose de deux points de lecture : 

• Sur l'objet directement : les LEDs sous le socle et les jauges en façfaçade permettent une lecture instantanéinstantanée sans interaction. Le code couleur (blanc / orange / rouge) est suffisamment intuitif pour ne nénécessiter aucune notice. 
• Sur l'application : l'interface offre trois éécrans principaux
  • Dashboard : vue en temps réréel de toutes les mesures avec indicateurs.
  • Historiques et suivis : graphiques d'éévolution des donnédonnées dans le temps, permettant d'identifier des patterns.
  • ParamèParamètres : dédéfinition des seuils personnalisépersonnalisées et gestion des notifications.

2.3. Principes UX

• LisibilitéLisibilité imméimmédiate sans expertise technique requise.
• Redondance intentionnelle : objet + application pour ne jamais rater une alerte. 
• Notifications contextualisécontextualisées avec une suggestion d'action concrèconcrète.
• Interface épuréépurée, cohécohérente avec l'esthéesthétique de l'objet physique.

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3. Design 

3.1. DéDémarche de conception

La conception physique d'AERIS a débutédébuté par une phase d'exploration et de veille de référéférences : diffédifférents types de boîboîtiers ont étéété étudiéétudiés pour identifier la forme la plus adaptéadaptée àà nos contraintes (intéintégration éélectronique, diffusion lumineuse, lisibilitélisibilité des jauges).

3.2. Contraintes de modémodélisation

La modémodélisation 3D sur Fusion 360 a intégréintégré dèdès le dédépart l'ensemble des contraintes suivantes : 

• Espace interne suffisant pour accueillir la carte ESP32-C3, les capteurs (SHT40, SGP40, microphone), le PCB et le câcâblage.
  
• Ouvertures de ventilation pour garantir une circulation d'air libre vers les capteurs de qualitéqualité de l'air.
• FenêFenêtre frontale en PLA transparent pour les jauges visibles depuis l'extéextérieur.
• Passage câcâble àà l'arrièarrière du boîboîtier pour le port USB-C d'alimentation.

3.3. IdentitéIdentité visuelle de l'objet

L'objet adopte un design épuréépuré et minimaliste. La face avant laisse apparaîapparaître les jauges avec les LEDs RGB WS2812B àà travers le PLA transparent pour la qualitéqualité de l'air, le niveau sonore et la tempétempérature - dont la couleur reflèreflète le niveau de criticitécriticité global :

• Blanc : environnement normal, tout va bien.
• Orange : seuil d'attention, vigilance recommandérecommandée.
• Rouge : seuil critique atteint, action requise.

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4. Architecture du SystèSystème

4.1. Vue d'ensemble

AERIS repose sur un microcontrômicrocontrôleur ESP32-C3 qui centralise la lecture des capteurs, pilote les LEDs et assure la communication avec l'application via Wi-Fi. Les donnédonnées sont transmises en temps réréel vers une interface web et stockéstockées pour consultation historique.

4.2. Composants principaux

Fonction	Composant	RéféRéférence
MCU	Espressif Systems	ESP32-C3-MINI-1-N4
TempéTempérature & HumiditéHumidité	Sensirion	SHT40-AD1B-R3
QualitéQualité de l'air (COV)	Sensirion	SGP40
LEDs RGB	Worldsemi	WS2812B-2020
Mesure sonore (dB)	A dédéfinir	A dédéfinir
RéRégulateur de tension (5V --> 3,3 V)	Diodes Incorporated	AP2112K-3.3TRG1
Connecteur d'alimentation	Molex	1054500101 (USB-C)

4.3. Flux de donnédonnées

L'ESP32-C3 lit les capteurs àà intervalle rérégulier, compare les valeurs aux seuils dédéfinis, pilote les LEDs en conséconséquence et envoie les donnédonnées vers le serveur pour affichage et stockage. En cas de dédépassement de seuil, une notification push est déclenchédéclenchée vers l'application.

4.4. Choix du microcontrômicrocontrôleur

L'ESP32-C3-MINI-1-N4 a étéété retenu pour sa connectivitéconnectivité Wi-Fi et Bluetooth intégréintégrée, son faible encombrement et sa compatibilitécompatibilité avec l'ensemble des capteurs Sensirion via I²I²C. Le circuit éélectronique est entièentièrement personnalisépersonnalisé (PCB sur mesure), ce qui nous a permis d'optimiser l'intéintégration dans le boîboîtier et d'exploiter le plein potentiel de la plateforme.

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5. Hardware And Soft ware 
6. Test et rendu : défis technique 
7. Conclusion