Collecte de données
Une fois que l'on a réussi à communiquer avec les capteurs, depuis l'Arduino, pour obtenir le résultat de leurs mesures, plusieurs questions se posent par rapport à ce que l'on va effectivement collecter comme données. Cette phase va préparer l'étape de communication de la chaine de transmission, en déterminant quelles seront les données transmises par l'Arduino vers l'extérieur.
Agrégation de données
La première chose qu'il faut évidemment faire, c'est d'agréger les données qui proviennent des différents capteurs. Il s'agit de toutes les stocker dans une seule et même structure, pour pouvoir les manipuler en une seule entité. On ajoute typiquement un timestamp à une telle structure, c'est-à-dire une information permettant d'identifier à quel moment les données ont été mesurées.
Dans le sketch, il faut d'abord définir une nouvelle structure qui va permettre d'agréger les différentes données. Elle va contenir quatre champs pour stocker le timestamp et les données des capteurs.
On prévoit également une fonction createMeasure pour créer un nouvel agrégat à partir des mesures individuelles. Concernant le timestamp, il n'y a pas moyen de connaitre l'heure actuelle sur l'Arduino sans lui connecter une horloge externe. On va donc simplement utiliser la fonction prédéfinie millis qui donne le nombre de millisecondes écoulées depuis que le sketch a été démarré sur l'Arduino. On ne pourra donc pas savoir quand la mesure a été faite dans l'absolu, mais uniquement en relatif, par rapport au démarrage du sketch.
Prise de mesure
Maintenant que l'on est capable de rassembler des mesures provenant de plusieurs capteurs, il faut déterminer quand ils seront interrogés et s'ils le seront tous en même temps et à même fréquence, ou non. La figure 17 montre les transferts de données entre les différents éléments de notre système. On a d'abord la deuxième étape de la chaine de transmission qui ramène les mesures faites par les capteurs vers l'Arduino, qui les collecte et traite. Vient ensuite la troisième étape qui va transférer les données agrégées par l'Arduino vers une Raspberry Pi.
Chacune des quatre transmissions de données présentées sur la figure 17 peut se faire à son propre rythme. Par exemple, on pourrait prendre une mesure de la température toutes les quinze secondes, de l'humidité relative toutes les dix minutes, et vérifier si le niveau sonore dépasse le seuil configuré toutes les secondes. Les données agrégées seraient ensuite communiquées à la Raspberry Pi une fois par minute.
Une des tâches qui doit être réalisée sur l'Arduino est donc la coordination de tous ces flux de données. Cette carte électronique n'offrant pas de support permettant d'exécuter plusieurs tâches en parallèle, il va falloir tout réaliser dans la même fonction boucle principale. Ce que l'on va dès lors faire, c'est exécuter un code toutes les secondes et, à l'aide de tests, vérifier s'il faut soit interroger un capteur, soit envoyer les dernières mesures vers la Raspberry Pi.
Dans ce sketch, on mémorise donc la dernière mesure qui a été faite par chacun des capteurs, dans les trois variables globales temperature, humidity et soundDetected. La variable tick, incrémentée de un toutes les secondes, permet de gérer les demandes de mesure aux capteurs. Les données agrégées sont envoyées à la Raspberry Pi toutes les minutes, grâce à la fonction sendMeasure.
Historique
Les fréquences des différentes transmissions de données n'étant pas les mêmes, certaines demandes de mesure faites dans le sketch présenté plus haut sont clairement inutiles. Puisqu'il ne faut envoyer les données agrégées qu'une seule fois par minute à la Raspberry Pi, les capteurs pourraient également n'être interrogés que toutes les minutes.
Néanmoins, il se peut qu'il soit nécessaire de prendre certaines mesures plus souvent que d'autres, même si elles sont communiquées à la Raspberry Pi moins régulièrement. Il faut donc que l'Arduino envoie un historique des mesures faites depuis la dernière communication Arduino-Raspberry Pi. Le principal avantage de cette façon de procéder est que toutes les données mesurées seront communiquées à la Raspberry Pi, qui pourra ensuite les traiter et les analyser. Le principal désavantage est l'alourdissement de la communication Arduino-Raspberry Pi, dû à l'augmentation de la quantité de données transférées.
Voyons ce que cela impliquerait comme modifications sur le sketch, si on voulait transférer l'historique pour la température. La première chose à adapter est la structure définissant une mesure. Comme on prend une mesure de température toutes les quinze secondes, il faut en mémoriser quatre, puisque les transferts vers la Raspberry Pi se font une fois par minute. Il faut également modifier la fonction createMeasure.
Enfin, il faut modifier la manière de stocker les températures récupérées du capteur. Elles seront stockées dans les cases successives du tableau temperature, une des variables globales que l'on a modifiée.
Moyenne de mesures
Une autre façon de faire, pour prendre en compte plusieurs mesures, mais tout en ne les communiquant pas toutes, consiste à calculer une moyenne de plusieurs mesures. L'idée est de n'envoyer à la Raspberry Pi, toutes les minutes, que la moyenne des mesures qui ont été réalisées depuis la dernière fois qu'elle a reçu des données de l'Arduino. Tout d'abord, on va reprendre les définitions initiales de la structure measure et de la fonction createMeasure, présentées à la section 2.4.1. Ensuite, il faut adapter la fonction boucle principale, pour qu'elle calcule la somme des quatre dernières mesures de température et la divise par quatre au moment de communiquer les informations à la Raspberry Pi.