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Lecture Serial: stack complete et format des trames

Ce document explique le parcours complet d'une donnee capteur depuis le port serie jusqu'aux valeurs disponibles via l'API, puis detaille le format des trames FORCE et DEPLACEMENT (DISP_*).

Vue d'ensemble de la stack

  1. Demarrage des services
  2. Au lancement de l'application, le gestionnaire de services recupere les ports/baudrates depuis la configuration capteurs.

  3. Un SerialHandler est cree par capteur reel (FORCE, DISP_1 ... DISP_5).

  4. Lecture bas niveau du port serie

  5. Chaque SerialHandler ouvre son port (pyserial) avec baudrate et timeout.
  6. Sur Linux, des optimisations de latence sont appliquees (VMIN/VTIME, buffers, etc.).

  7. La boucle de lecture lit readline(), decode en UTF-8 (errors='ignore') puis supprime les espaces de debut/fin.

  8. Passage par la queue asynchrone

  9. Chaque ligne valide est poussee dans une queue asynchrone partagee sous la forme:
    • (sensor_id, ligne_texte, timestamp_reception)

  10. Si la queue est pleine, la plus ancienne entree est supprimee pour privilegier les donnees recentes.

  11. Consommation centralisee de la queue

  12. SensorsTask depile les messages et appelle les fonctions de traitement enregistrees.

  13. SensorManager recoit alors la ligne brute et route vers le bon parseur:

    • FORCE -> _parse_force(...)
    • DISP_1..DISP_5 -> _parse_motion(...)

  14. Normalisation des valeurs

  15. Apres parsing, SensorManager publie une SensorData:

    • raw_value: valeur brute issue de la trame
    • offset: zero applique
    • value: valeur corrigee (raw_value - offset)
    • timestamp: temps associe a la mesure

  16. Diffusion et usages metier

  17. Les callbacks recoivent les donnees parsees:
    • stockage instantane de la derniere valeur par capteur
    • calcul du capteur virtuel ARC (a partir de DISP_1/2/3)
    • enregistrement des donnees de test (raw.log, raw_data.csv)
    • alimentation des historiques et graphiques
  18. Les routes API exposent ensuite ces valeurs (raw, corrigees, historique, zero).

Trame FORCE

Exemple de trame

ASC2 20945595 -165341 -1.527986e-01 -4.965955e+01 -0.000000e+00

Regles de parsing

  • La ligne est ignoree si elle ne contient pas ASC2.
  • Decoupage par espaces avec split().
  • Condition minimale: au moins 5 elements.
  • Valeur exploitee: element d'index 4 (5e colonne), converti en float.

Dans l'exemple ci-dessus: - parts[4] = -4.965955e+01 -> valeur force brute.

Timestamp FORCE

  • Le timestamp utilise est le temps de reception local (pris juste apres readline()).
  • Il n'y a pas de recalage supplementaire specifique FORCE dans le parseur actuel.

Trame DEPLACEMENT (DISP_1 a DISP_5)

Exemple de trame

76 144 262 us SPC_VAL usSenderId=0x2E01 ulMicros=76071216 Val=0.000

Champs interpretes

  • Signature de trame requise: SPC_VAL.
  • sending_timestamp:
    • reconstruit a partir des tokens places avant us.
    • dans l'exemple: 76 144 262 us -> 76144262 us -> 76.144262 s.
  • usSenderId=...:
    • identifiant emetteur du capteur (ex: 0x2E01).
  • ulMicros=...:
    • timestamp de requete capteur, converti en secondes (ex: 76071216 -> 76.071216 s).
  • Val=...:
    • valeur de deplacement parsee en float.

Correction temporelle appliquee

Le parseur corrige le timestamp de reception pour se rapprocher du temps capteur:

\[ t_{corrige} = t_{reception} - (t_{sending} - t_{request}) \]

avec: - \(t_{reception}\): timestamp local lors de la lecture serie - \(t_{sending}\): valeur reconstruite depuis ... us - \(t_{request}\): valeur issue de ulMicros

Si les infos temporelles ne sont pas exploitables, la mesure peut etre marquee invalide.

Filtrage metier actuel

  • Workaround actif: si Val < 0.02, la valeur est forcee a NaN (filtrage anti-zero parasite).
  • Cette regle est temporaire et clairement marquee dans le code comme un contournement.

De la valeur brute a la valeur API

Apres parsing:

  1. Valeur brute (raw_value) recue depuis la trame.
  2. Application d'un offset de zero par capteur.
  3. Valeur corrigee:
\[ value = raw\_value - offset \]
  1. Mise a disposition via les endpoints capteurs:
  2. valeur corrigee (/sensor/{id}/data)
  3. valeur brute (/sensor/{id}/raw)
  4. offset (/sensor/{id}/zero)
  5. historique (/sensor/{id}/data/history)

Resume rapide

  • FORCE: trame ASC2 ..., valeur en colonne 5 (parts[4]).
  • DEPLACEMENT: trame SPC_VAL ... Val=..., avec recalage temporel via us et ulMicros.
  • Toutes les mesures passent ensuite par la meme chaine: queue -> parse -> offset -> stockage -> API.