Avdeling for ingeniørfag FORPROSJEKTRAPPORT Prosjektkategori: Hovedprosjekt Fritt tilgjengelig X Omfang i studiepoeng: 15 studiepoeng Fritt tilgjengelig etter: Fagområde: Elektronikk Tilgjengelig etter avtale med samarbeidspartner Rapporttittel: Multimediasystem for sanserom ved bruk av åpen kildekode. Dato: 03.04.2013 Antall sider: 13 inkludert forside Antall vedlegg: 1 Forfattere: Marius Momrak Yngve Lågbu Avdeling / linje: Avdeling for ingeniørfag / Elektronikk Veileder: Reidar Nordby Prosjektnummer: H13E12 Utført i samarbeid med: HIØ Kontaktperson hos samarbeidspartner: Reidar Nordby Ekstrakt: Det skal utvikles et modulært multimediasystem for sanserom basert på åpen kildekode. 4 emneord: Sanserom Kamerastreaming Kompabilitet Multimediasystem Side 1
1 - Forord Oppgaven «Multimediasystem for sanserom ved bruk av åpen kildekode» er en bachelor oppgave, gitt som en avsluttende del av elektronikkstudiet ved høgskolen i Østfold. Høgskolen har et sanseromsystem til disposisjon, men systemet har mangler og er utdatert. Reidar Nordby har snakket ofte om en ide om å få til et system som benytter åpenkildekode. Dette er lite utbredt i Norge. Oppgaven går ut på å konstruere et system som kan stimulere sansene til brukeren på en best mulig måte. I dette inngår stimulering via lyd, bilde, lysomgivelser, luftstrøm og varme. Etter å ha sett det eksisterende sanserommet så vi forbedringspotensiale, og syntes dette hørtes ut som en spennende bacheloroppgave. Vi valgte oppgaven fordi hver av gruppemedlemmene har sin erfaring innenfor helsevesen og åpen kildekode, og føler vi har noe å bidra med. 2 - Sammendrag Oppgaven går ut på å konstruere et sanseromsystem ved bruk av åpenkildekode. Det må evalueres underveis hvilke metoder/programmer som er best egnet for systemet. Det kommer til å bli brukt eksisterende verktøy og komponenter, og supplert med egenproduserte løsninger ved behov. Oppgaven utføres over 10 uker med i alt 8 delmål. Side 2
3 - Innholdsfortegnelse FORPROSJEKTRAPPORT... 1 1 - Forord... 2 2 - Sammendrag... 2 3 - Innholdsfortegnelse... 3 4 - Prosjektorganisering... 4 4.1 Prosjekteier... 4 4.2 Prosjektdeltakere... 4 4.3 Prosjektveileder HIØ... 4 4.4 Styringsgruppe... 4 5 - Problemstilling... 5 5.1 Eksisterende sanserom... 5 5.3 Kommunikasjon... 6 5.4 Programvare... 6 6 - Definering og avgrensning av oppgave... 7 6.1 Momenter... 7 6.2 Mål... 7 6.2.1 Delmål 1: Utarbeide kravspesifikasjon.... 7 6.2.2 Delmål 2: Sette opp en Linux server.... 7 6.2.3 - Delmål 3: Lage en styrings webside.... 8 6.2.4 Delmål 4: Spille av filer via kontrollwebside.... 8 6.2.5 Delmål 5: Styring av lys og vifte.... 8 6.2.6 Delmål 6: Streaming av sanserom på kontrollwebsiden.... 9 6.2.7 Delmål 7: Xbee kommunikasjon fra styringsenheten og fargeanalysator.... 9 6.2.8 - Delmål 8: Hvis tiden strekker til... 9 7 Rammebetingelser... 10 7.1 Frister / Tidsplan... 10 7.2 Økonomi... 10 7.3 Møter... 10 8 Skisse av mulig løsning... 11 Vedlegg 1... 13 Figur 1 - Eksisterende sanseromsystem... 5 Figur 2 - Skisse av mulig løsning... 11 Side 3
4 - Prosjektorganisering 4.1 Prosjekteier HIØ v/ Reidar Nordby, Inger Hjelmeland Tlf: 90 53 05 71 Epost: reidar.nordby@hiof.no 4.2 Prosjektdeltakere Marius Momrak Tlf: 45 20 28 72 Epost: marius.momrak@gmail.com Yngve Lågbu Tlf: 45 41 42 46 Epost: yngvel@hiof.no 4.3 Prosjektveileder HIØ Reidar Nordby Tlf: 90 53 05 71 Epost: reidar.nordby@hiof.no 4.4 Styringsgruppe Inger Hjelmeland Wenke Fossen Per Thomas Huth Side 4
5 - Problemstilling Skolen har til hensikt å satse på utvikling og bruk av sanserommet som en del av opplæringen til både helsefag og ingeniørutdanningen de tilbyr. For at dette skal kunne gjennomføres er det et behov at sanserommet tilfredsstiller de kravene som skolen setter til en læringsarena. Til dags dato har sanserommet en del mangler for at det skal kunne benyttes slik skolen ønsker. 5.1 Eksisterende sanserom Det eksisterende sanserommet består i dag av følgende enheter: Windows basert server Høyttaleranlegg LED-planke Prosjektør Webkamera Kontrollenhet Ekstern videokilde med flash streaming Disse enhetene skal også benyttes i det nye sanserom systemet. Figur 1 - Eksisterende sanseromsystem Side 5
5.3 Kommunikasjon For at serveren skal kunne kommunisere med de andre enhetene i systemet, må det velges forskjellige kommunikasjons teknologier. Eksempler på kommunikasjonsteknologier som kan brukes er: Zigbee DMX512 USB IP Et problem som må tas hensyn til ved trådløskommunikasjon er om de forskjellige teknologiene er kompatible ovenfor hverandre. 5.4 Programvare For at serveren skal kunne behandle data den får tilsendt fra de forskjellige enhetene i systemet, må serveren ha programvare som gjør dette mulig. Side 6
6 - Definering og avgrensning av oppgave 6.1 Momenter Definisjon av programfunksjonalitet. Valg av teknologi og grensesnitt for strømming. Er enhetene kompatible med systemet. Hvordan gjøre systemet fleksibelt. 6.2 Mål Målet med oppgaven er å konstruere et system som tar for seg alle aspektene som benyttes i et sanserom. Dette sanseromsystemet skal kunne benyttes i behandling innenfor helsevesenet, og skal være brukervennlig for pleieren, og opplevelsesrikt for pasienten. 6.2.1 Delmål 1: Utarbeide kravspesifikasjon. Utarbeide konkret kravspesifikasjon med styringsgruppen av prosjektet. Ingen. Avtale møte med deltakerne i styringsgruppen, diskutere, deretter løse de resterende delmålene ut ifra deres krav. Møtetiden. 6.2.2 Delmål 2: Sette opp en Linux server. Sette opp en Linux server på eksisterende maskinvare som finnes i sanserommet. Har kompetanse på dette feltet. Installere Linux, APACHE, PHP5 og MYSQL. 1 dag. Side 7
6.2.3 - Delmål 3: Lage en styrings webside. Lage en brukervennlig webside for styring av systemet. Websiden skal kunne benyttes på nettbrett, bærbar eller stasjonær maskin. Lage to forskjellige moduser, en styringsmodus og en visningsmodus. Visningsmodusen kan ha flere tilskuere parallelt. Dette punktet innebærer ikke utvikling av streaming funksjon. Undersøke bruken av HTML, PHP, CSS, MYSQL, JAVA script og BASH. Utteste, diskutere, konkludere og implementere. 10 dager. 6.2.4 Delmål 4: Spille av filer via kontrollwebside. Utvikle muligheten til å spille av lokale videofiler i fullskjerm på prosjektøren i sanserommet. Videre lage muligheten for å spille av eksterne videofiler, for eksempel fra Youtube. Undersøke mediaspillere som benytter åpen kildekode. Utteste, diskutere, konkludere og implementere. 10 dager. 6.2.5 Delmål 5: Styring av lys og vifte. Styring av lys og vifte via DMX512. Utvikle manuell og automatisk styring fra kontrollsiden. Undersøke grensesnitt og programvare for styring fra server. Utteste, diskutere, konkludere og implementere. 15 dager. Side 8
6.2.6 Delmål 6: Streaming av sanserom på kontrollwebsiden. Webstrøm av sanseromspasient på kontrollwebsiden. Dette delmålet inkluderer lagringsmulighet av sanseromsøkten. Dette gjelder lagring av video avspilt, video av pasient og innstillinger brukt. Undersøke protokoller og programvare. Utteste, diskutere, konkludere og implementere. 15 dager. 6.2.7 Delmål 7: Xbee kommunikasjon fra styringsenheten og fargeanalysator. Xbee input fra styringsenheten og fargeanalysator. Styringsenheten skal kunne betjene systemet. Undersøke protokoller og programvare. Utteste, diskutere, konkludere og implementere. 10 dager. 6.2.8 - Delmål 8: Hvis tiden strekker til -Fargestyring av lys, ved analysering av -lyd/-bilde fil. -Nødbryter for pleier i sanserom. Undersøke programvare. Utteste, diskutere, konkludere og implementere. Ukjent. Side 9
7 Rammebetingelser 7.1 Frister / Tidsplan Rapporter: Forprosjektrapport leveres senest 06.04.2013. Midtveisrapport leveres senest 23.05.2013. Sluttrapport leveres senest 10.06.2013. Hjemmeside opprettes seinest 14.04.2013. Prototype av systemet ferdig i mai, helst første halvdel. Fremdriftsplan. Se vedlegg 1. Denne prosjekt prosessen går over 10 uker, det er tatt i betraktning at det skal nedlegges 400 timer per deltager i prosjektet, noe som tilsvarer 15 studiepoeng omgjort til tidsbruk. Momentene som oppgis i oppgaven er ikke 100% fastsatt, da det kan oppstå uforutsette hendelser, som gjør at tidsbruken vil endre seg underveis. 7.2 Økonomi Denne oppgaven krever ingen budsjett, siden skolen har all maskinvare som benyttes, og prosjektet skal gjennomføres ved bruk av kun åpenkilde kode. Siden deltakerne i prosjektet gjør denne prosessen uten betaling så vil budsjettet bli kr 0. Eneste som kan koste penger i dette prosjektet, er dersom gruppen kommer fram til en bedre løsning som krever annen maskinvare eller enheter. 7.3 Møter Det avholdes 5 møter med veileder og styringsgruppe i løpet av perioden på 10 uker. Side 10
8 Skisse av mulig løsning Figur 2 - Skisse av mulig løsning Figur 2 er en mulig løsning av systemet. Kort forklaring om valg. 1. Lyd og bilde i sanserom Bruke en mediaspiller til avspilling av video. 2. Webkamera i sanserom Benytte videomanipuleringsprogram for å videreføre videostrømmen til aktuelle mottakere. 3. Hovedprogram som styrer alle moduler i systemet Mulig løsning er Linux shell skript løkke. 4. Lys og viftestyring Benytte RS485 samt programvare for å styre lys og vifte. Side 11
5. Fargeanalysator og styringsenhet (presidentboks) Benytte Zigbee teknologi for å sende data fra fargeanalysator og styringsenheten til og eventuelt fra serveren. 6. Brukergrensesnitt Webbasert brukergrensesnitt. Kompatibel med flere plattformer deriblant nettbrett, smarttelefoner og Mac/Linux. 7. Ekstern lyd/videokilde Brukergrensesnittet skal kunne starte ekstern media i sanserommet, som for eksempel Youtube. Side 12
Vedlegg 1 Side 13