Fefy: La barrière intelligente

Introduction

Le monde entier a récemment été confronté à une bataille sans précédent contre la pandémie de la COVID-19 (Coronavirus Disease 2019), apparue en novembre 2019 dans la ville de Wuhan, en Chine.

Face à ce fléau, la communauté scientifique et les autorités sanitaires ont rapidement mis en place des mesures pour ralentir la propagation du virus : port du masque, limitation du nombre de personnes dans les espaces clos afin de maintenir la distanciation sociale, installation de dispositifs de lavage des mains, contrôle systématique de la température corporelle et utilisation généralisée de solutions hydroalcooliques.

C’est ainsi qu’est née Fefy, une barrière intelligente capable de contrôler l’accès tout en assurant la protection sanitaire.
Le nom Fefy, qui signifie « barrière » ou « clôture » en malagasy, reflète l’essence même de ce projet : instaurer une limite protectrice entre les personnes et les risques.

Étude et cadre académique

Ce projet s’inscrit dans le cadre de mon mémoire de Master intitulé :
« Barrière anti-COVID 19 par détection de masque faciale avec assistance vocale », réalisé dans le cadre de ma formation en Automatisme Électronique et Informatique Industrielle à l’Institut d’Enseignement Supérieur d’Antsirabe-Vakinankaratra (actuellement Université de Vakinankaratra).

L’objectif principal de cette étude est de proposer une solution innovante pour automatiser le contrôle sanitaire et la sécurité des espaces publics et privés.

Figure : Page de couverture du mémoire

Objectifs

• Réduire et limiter les risques de contamination par le virus.
• Automatiser la vérification et l’application des gestes barrières afin de soulager les opérateurs humains.

Principe de fonctionnement

Le principe de ce projet repose sur un système intelligent capable de :

1. Détecter le visage d’une personne à l’approche de la barrière.
2. Vérifier si elle porte un masque (cache-bouche).
3. Contrôler le nombre de personnes présentes dans la salle.
4. Mesurer sa température corporelle.
5. S’assurer de l’utilisation de gel hydroalcoolique.

L’accès est autorisé uniquement si :

• La personne porte un masque.
• Le nombre de personnes dans la salle ne dépasse pas la limite fixée.
• La température corporelle est inférieure au seuil maximal défini.
• L’usage du gel hydroalcoolique est validé.

Fonctionnalités

• Détection du visage et reconnaissance du port du masque.
• Contrôle du flux des entrées et sorties.
• Détection et enregistrement de la température corporelle.
• Distribution automatique de gel hydroalcoolique.

🛠 Outils nécessaires

Outils informatiques

Langages

La mise en œuvre du système repose sur plusieurs langages :

Python

Utilisé pour :

• La détection faciale et le contrôle du port du masque.
• La communication avec la carte Arduino via des bibliothèques dédiées.
• La gestion de la base de données pour le suivi des entrées et sorties.
• Le déploiement du serveur web pour la visualisation des données, vidéos de caméra, etc.

Arduino

Employé pour actionner les moteurs et collecter les données transmises par les capteurs.

HTML, CSS, JS

Ces langages front-end permettent de concevoir une interface utilisateur intuitive et ergonomique.

Logiciels / Applications

• IDE Arduino
• Anaconda (Python)
• Google Colab

Frameworks et bibliothèques

• OpenCV
• Keras
• Pyttsx3
• Flask
• SQLite
• Nanpy

Matériels

• Carte Arduino
• Ordinateur / Raspberry Pi
• Servomoteurs
• Capteurs à ultrasons
• Webcam
• Capteurs infrarouges
• Mini pompe submersible horizontale
• Module relais

Présentation de la barrière

Modèles 3D

Avant la fabrication à l’échelle réelle, une modélisation et une simulation 3D de la barrière ont été réalisées.
Voici quelques illustrations :

Figure : Modèle 3D de la barrière (accès refusé)

Figure : Modèle 3D de la barrière (accès autorisé)

Vidéo : Simulation 3D de la barrière

Interface utilisateur de l’application web

Exemples de captures d’écran de l’application de visualisation :

Figure : Détection d’une personne portant un masque

Figure : Détection d’une personne sans masque

Photo du prototype

Ci-dessous une photo du prototype réalisé :

Figure : Prototype de la barrière

Tests et démonstration

Vidéo de mise en marche

Vidéo : Test et démonstration du fonctionnement de la barrière [Cliquer pour voir la video]

Conclusion

Ce projet illustre l’alliance entre technologie et santé publique. Grâce à l’automatisation des gestes barrières, il renforce la sécurité tout en réduisant la charge des opérateurs humains.
À l’avenir, des optimisations pourront être envisagées, comme l’intégration de l’intelligence artificielle avancée pour améliorer la précision de la détection, ou encore la miniaturisation des composants pour faciliter le déploiement du dispositif.

Galerie

Quelque images associés au projet

Auteur

Nom : Leonardo Rakotondramanana
Email : leonardorak98@gmail.com
Portfolio : leonardo.lprojects.mg
GitHub : leorak98