Différences entre versions de « Projets:Can2RNET »
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+ | {{Infobox projet | ||
+ | |Image principale=Fauteuil controle manette.jpg | ||
+ | |Description=Contrôler un fauteuil roulant électrique avec le protocole de communication RNET | ||
+ | |Porteur de projet=Jonathan | ||
+ | |Contributeurs=Florian, Régis, Jonathan, Laetitia, Luc, André, Federico, Julien, Nicolas, Stéphane | ||
+ | |Fabmanager=Delphine | ||
+ | |Référent documentation=Margaux | ||
+ | |Catégorie de handicap=Motricité | ||
+ | |Etat d'avancement=Réalisés | ||
+ | |Statut de la documentation=Complète | ||
+ | |Relecture de la documentation=Non vérifiée | ||
+ | |Techniques=raspberry pi | ||
+ | |Durée de fabrication=de 8 à 16 h | ||
+ | |Coût matériel=De 100 à 200 euros | ||
+ | |Niveau=Difficile | ||
+ | |Licence=by-sa | ||
+ | |Projet date=2019-10-18 | ||
+ | |Nom humanlab=Humanlab_MHK | ||
+ | }} | ||
MHK: control wheelchair hack based on the can2RNET project | MHK: control wheelchair hack based on the can2RNET project | ||
==Description du projet== | ==Description du projet== | ||
− | + | L'objectif est de piloter un fauteuil électrique avec un joystick et à distance. | |
− | + | * Ce projet est une partie du projet global "Magic Joystick" [[Projets:Magic_Joystick]] | |
− | + | * Ce projet a été débuté lors du Fabrikarium chez ArianeGroup (Les Mureaux) du 16 au 18 octobre 2019 avec la collaboration des salariés d'ArianeGroup | |
+ | * La réalisation de ce projet a pû être réalisé grâce aux créateurs de "Can2RNET" et de leurs différentes documentations. | ||
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+ | Lien de la vidéo de la démonstration https://youtu.be/GE2F3cAntdk | ||
==Cahier des charges== | ==Cahier des charges== | ||
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- Responsable de documentation Margaux | - Responsable de documentation Margaux | ||
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+ | == Equipe (Porteur de projet et contributeurs) == | ||
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+ | * Porteur de projet : Janathan Menir | ||
+ | * Contributeurs: Florian, Régis, Jonathan, Laetitia, Luc, André, Federico, Julien, Nicolas et Stéphane | ||
+ | * Coordinateur du projet : Stéphane | ||
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==Matériels nécessaires== | ==Matériels nécessaires== | ||
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- Manette Xbox360 | - Manette Xbox360 | ||
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+ | ==Coût== | ||
+ | RaspberryPI 3 : https://www.ldlc.com/fiche/PB00246555.html | ||
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+ | Carte Pican2 : https://www.elektor.fr/pican-2-can-bus-board-for-raspberry-pi | ||
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+ | Câble r-net : Exemple : https://www.warmex.net/r-net-stuurkastkabel-2-5m.html | ||
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+ | ==Ressources== | ||
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+ | Présentation du protocole R-NET sur le bus CAN | ||
+ | [[:File:canPPT.pdf]] | ||
+ | [[:File:ChipHackingV07B.pdf]] | ||
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+ | Documentation technique | ||
+ | [[:File:RNETdictionary_catagorized.txt]] | ||
+ | [[:File:RNETdictionary_V2.txt]] | ||
+ | [[:File:R-net-Electronics-Technical-Manual-v6.pdf]] | ||
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+ | Autre exemple de hack de fauteuil electrique | ||
+ | [[:File:DEFCON24_chairhacking.pdf]] | ||
==Processus de réalisation== | ==Processus de réalisation== | ||
− | + | Le principe est de connecter via une interface au fauteuil roulant de manière à pouvoir le diriger sur un appareil externe au fauteuil comme un joystick. | |
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+ | Vous pouvez trouver tous les fichiers sur le github de myhumankit https://github.com/myhumankit/MHK-can2RNET | ||
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+ | [[File:schema_jsmerror.png|center|800px]] | ||
===Installer la raspberry=== | ===Installer la raspberry=== | ||
+ | Le raspberry sert de réservoir à interface (bluetooth, wifi, usb, ...) pour communiquer et permettre d'analyser et de contrôler les flux du fauteuil. | ||
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1. Mettre en place la raspberry : | 1. Mettre en place la raspberry : | ||
− | https://www.raspberrypi-france.fr/guide/ | + | * Installation d'un système d'exploitation Raspbian https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ |
− | 2. (Non testé) Installer PiCan2 sur la rasppi3 | + | * Retrouver le processus d'installation et de configuration sur ce site https://www.raspberrypi-france.fr/guide/ |
− | https://www.elektormagazine.fr/news/avec-pican2-le-raspberry-pi-prend-le-bus-can | + | * Se connecter en SSH sur le raspberry Pi sous Raspbian |
+ | SSH (Secure Shell) est un protocole de communication qui va permettre d'accéder au raspberry Pi à distance depuis un ordinateur. Pour activer et se connecter en SSH https://www.raspberrypi-france.fr/guide/connecter-ssh-raspbian/ | ||
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+ | Vous pouvez maintenant communiquer avec le raspberry Pi depuis votre ordinateur via un terminal. | ||
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+ | Il y plusieurs moyens de connexion : | ||
+ | * bluetooth: https://github.com/redragonx/r-net-bluetooth-control-app. Il permet de contrôler le bluetooth à distance | ||
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+ | * Autres (par ip = wifi,...) : https://github.com/redragonx/can2RNET/tree/master/R-net_over_IP | ||
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+ | 2. (Non testé) Installer PiCan2 sur la rasppi3 https://www.elektormagazine.fr/news/avec-pican2-le-raspberry-pi-prend-le-bus-can | ||
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D'après le projet can2rnet, il faudrait ajouter à /boot/config.txt | D'après le projet can2rnet, il faudrait ajouter à /boot/config.txt | ||
− | + | ||
− | dtparam=spi=on | + | dtparam=spi=on |
− | dtoverlay=mcp2515-can0,oscillator=16000000,interrupt=25 | + | dtoverlay=mcp2515-can0,oscillator=16000000,interrupt=25 |
− | dtoverlay=spi-bcm2835 | + | dtoverlay=spi-bcm2835 |
− | |||
Puis ajouter les lignes suivantes au fichier /etc/network/interfaces. | Puis ajouter les lignes suivantes au fichier /etc/network/interfaces. | ||
− | + | À noter que le bitrate est fixé à 1250000. | |
− | + | ||
− | allow-hotplug can0 | + | allow-hotplug can0 |
− | iface can0 can static | + | iface can0 can static |
bitrate 125000 | bitrate 125000 | ||
up /sbin/ip link set $IFACE down | up /sbin/ip link set $IFACE down | ||
up /sbin/ip link set $IFACE up | up /sbin/ip link set $IFACE up | ||
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Puis charger les modules noyaux sous : /etc/modules | Puis charger les modules noyaux sous : /etc/modules | ||
− | + | ||
− | mcp251x | + | mcp251x |
− | can_dev | + | can_dev |
− | + | ||
Ensuite, redémarrer la Raspberry, puis vérifier que l'interface "can0" est bien montée. | Ensuite, redémarrer la Raspberry, puis vérifier que l'interface "can0" est bien montée. | ||
Utiliser la commande `ifconfig` ou 'ip a' selon la distribution linux | Utiliser la commande `ifconfig` ou 'ip a' selon la distribution linux | ||
+ | ===Mise en place de la dérivation R-Net entre le fauteuil et la raspberry=== | ||
+ | [[File:derivation_fauteuil.jpg|400px]] | ||
+ | [[File:moteur_fauteuil.jpg|400px]] | ||
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+ | 1. Couper et dénuder le cable R-Net qui relie le joystick et le module moteur. | ||
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+ | 2. Connecter le câble à la pican2 selon le code couleur suivant: | ||
− | + | [[File:derivation_code_couleur.png|400px]] | |
− | + | white is can high | |
− | + | blue is can low | |
− | + | black is gnd | |
− | white is can high | + | red is +vin |
− | blue is can low | ||
− | black is gnd | ||
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===Installer l'utilitaire CAN-UTILS (non testé) === | ===Installer l'utilitaire CAN-UTILS (non testé) === | ||
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− | ===Superviser | + | $ git clone https://github.com/linux-can/can-utils |
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+ | $ sudo apt-get install can-utils | ||
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+ | ===Superviser et Contrôler les trames RNET-over-CAN (partiellement testé) === | ||
Espionner les trames CAN pendant vos essais de la mise au point, c'est à dire : | Espionner les trames CAN pendant vos essais de la mise au point, c'est à dire : | ||
− | + | ||
− | + | * mise sous tension la JSM | |
− | + | ||
+ | * commandes joystick, ... | ||
+ | |||
+ | * activation des voyants, des bips, ... | ||
Avant de passer à la suite, prendre le temps de dérouler le scénario suivant et de comprendre la stratégie : | Avant de passer à la suite, prendre le temps de dérouler le scénario suivant et de comprendre la stratégie : | ||
− | + | * doc/canPPT.pdf | |
− | + | * doc/RNETdictionary_*.txt | |
+ | Fichiers se trouvant sur le github | ||
− | Etapes à suivre : | + | '''Etapes à suivre :''' |
− | + | 1. Identifier la trame du heartbeat périodique de la JSM | |
- "03c30F0F#8787878787878787" @10Hz | - "03c30F0F#8787878787878787" @10Hz | ||
− | + | 2. Identifier le contrôle XY du joystick (JSM) au power module (PM) | |
- "02000000#XxYy" @100Hz (device JSM n°0) | - "02000000#XxYy" @100Hz (device JSM n°0) | ||
- "02001000#XxYy" @100Hz (device JSM n°1) | - "02001000#XxYy" @100Hz (device JSM n°1) | ||
- ... | - ... | ||
− | + | 3. '''Plusieurs modes possibles :''' | |
− | + | * '''[Mode JSMError]''' Mettre la JSM en mode erreur. Envoyer en moins d'une milliseconde ces trames: | |
- "0c000000#" | - "0c000000#" | ||
- "0c000000#" | - "0c000000#" | ||
- "0c000000#" | - "0c000000#" | ||
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− | + | On ne sait pas à quoi cette trame correspond mais elle permet de mettre la JSM en état erreur. | |
− | + | ||
− | + | La JSM n'envoie alors plus ses trames de contrôle XY. | |
+ | |||
+ | Profiter pour envoyer vos trames de controleXY au power module (PM) en vous faisant passer pour le joystick (JSM). | ||
+ | |||
+ | On s'attend à ce que les roues se mettent à tourner en cohérence de la commande envoyée. | ||
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+ | * '''[Mode JSMFollow]''' | ||
+ | Ce cas est intéressant pour garder le contrôle du JSM. Ce cas n'a pas été réalisé lors du Fabrikarium. | ||
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+ | Exemples: | ||
+ | |||
$ candump can0 -L # -L puts in log format | $ candump can0 -L # -L puts in log format | ||
(1469933235.191687) can0 00C# | (1469933235.191687) can0 00C# | ||
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$ candump -n 1 can0,7b3:7ff #wait for can id 7B3 | $ candump -n 1 can0,7b3:7ff #wait for can id 7B3 | ||
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− | + | * '''Mode JSMEmulate]''' | |
− | + | Avec ce mode de fonctionnement il est possible de remplacer complètement le JSM. C'est ce mode qui permettrait de développer de nouvelles possibilités d'utilisation du fauteuil (Domotique, ... ) | |
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− | + | 4. Démo Manette Xbox360 | |
− | + | ||
− | + | Lancer sur la raspberry `python3 runJSMExploit.py` pour contrôler un PWC basé sur R-Net en utilisant n’importe quel gamepad USB connecté au pi3. | |
− | + | Python 3 est requis. | |
− | + | ||
+ | <pre> | ||
+ | MHK-can2RNET/runJSMExploit.py | ||
+ | #!/python3 | ||
+ | |||
+ | import can2RNET | ||
+ | import threading | ||
+ | |||
+ | from common import logger, dec2hex, createJoyFrame, FRAME_JSM_INDUCE_ERROR | ||
+ | from time import time, sleep | ||
− | + | def run(cansocket): | |
+ | logger.warning("Inducing JSM error:") | ||
+ | # send in less than 1ms theses frames to induce | ||
+ | # JSM error | ||
+ | for _ in range(5): | ||
+ | can2RNET.cansend(cansocket, FRAME_JSM_INDUCE_ERROR) | ||
− | + | # now let's take over by sending our own | |
+ | # joystick frame @100Hz | ||
− | == | + | mintime = .01 |
+ | nexttime = time() + mintime | ||
+ | while True: | ||
+ | # get new XY joystick increment | ||
+ | joystick_x, joystick_y = get_new_joystick_position() | ||
+ | # building joy frame | ||
+ | joyframe = createJoyFrame(joystick_x, joystick_y) | ||
+ | # sending frame | ||
+ | can2RNET.cansend(cansocket, joyframe) | ||
+ | # .. at 100 Hz .. | ||
+ | nexttime += mintime | ||
+ | t = time() | ||
+ | if t < nexttime: | ||
+ | sleep(nexttime - t) | ||
+ | else: | ||
+ | nexttime += mintime | ||
− | |||
− | == | + | if __name__ == "__main__": |
+ | AG = False | ||
+ | logger.info("try opening socketcan:") | ||
+ | try: | ||
+ | cansocket = can2RNET.opencansocket(0) | ||
+ | except Exception as e: | ||
+ | if AG: | ||
+ | logger.warn( | ||
+ | "opening specific ag udp sockets to send can frames:") | ||
+ | import udp2can | ||
+ | cansocket = udp2can.getUDP2CANSock() | ||
+ | else: | ||
+ | raise e | ||
− | == | + | logger.info("loading gamepad") |
+ | import devXbox360 | ||
+ | dev = devXbox360.DevXbox360() | ||
+ | watcher = devXbox360.Watcher(dev) | ||
+ | dev.start() | ||
+ | watcher.start() | ||
− | + | # set 'get_new_joystick_position' method | |
+ | # to fetch new joystick position from xbox360 gamepad device | ||
+ | def get_new_joystick_position(): | ||
+ | return dev.joystick_x, dev.joystick_y | ||
− | + | logger.info("run exploit JSM Error") | |
− | + | run(cansocket) | |
+ | }} | ||
+ | </pre> | ||
+ | ==Développement à venir== | ||
+ | * Changer le mode de fonctionnement de communication à distance, actuellement JSMerror (contrôlé par une manette xbox), par le mode FollowJSM. | ||
+ | * Tester les modes de fonctionnement avec une carte PiCAN qui n'a pas pû être fait lors du Fabrikarium. | ||
[[Category:Projets]] | [[Category:Projets]] | ||
+ | [[Category:En cours]] | ||
+ | [[Category:Motricité]] |
Version actuelle datée du 12 juillet 2022 à 11:14
Can2RNET | |
---|---|
Informations | |
Description | Contrôler un fauteuil roulant électrique avec le protocole de communication RNET |
Catégorie | Motricité |
Etat d'avancement | Réalisés |
Techniques | raspberry pi |
Durée de fabrication | de 8 à 16 h |
Coût matériel | De 100 à 200 euros |
Niveau | Difficile |
Licence | by-sa |
Date de création | 2019-10-18 |
Équipe | |
Porteur de projet | Jonathan |
Contributeurs | Florian, Régis, Jonathan, Laetitia, Luc, André, Federico, Julien, Nicolas, Stéphane |
Fabmanager | Delphine |
Référent documentation | Margaux |
Nom humanlab | Humanlab_MHK |
Documentation | |
Statut de la documentation | Complète |
Relecture de la documentation | Non vérifiée |
MHK: control wheelchair hack based on the can2RNET project
Description du projet
L'objectif est de piloter un fauteuil électrique avec un joystick et à distance.
- Ce projet est une partie du projet global "Magic Joystick" Projets:Magic_Joystick
- Ce projet a été débuté lors du Fabrikarium chez ArianeGroup (Les Mureaux) du 16 au 18 octobre 2019 avec la collaboration des salariés d'ArianeGroup
- La réalisation de ce projet a pû être réalisé grâce aux créateurs de "Can2RNET" et de leurs différentes documentations.
Lien de la vidéo de la démonstration https://youtu.be/GE2F3cAntdk
Cahier des charges
Démontrer la faisabilité de prise de controle à distance d'un fauteuil roulant à l'aide d'un appareil externe tel qu'un joystick. - Porteur de projet : Jonathan Menir
- Contributeurs: Florian, Régis, Jonathan, Laetitia, Luc, André, Federico, Julien, Nicolas et Stéphane
- Coordinateur du projet : Stéphane
- Responsable de documentation Margaux
Equipe (Porteur de projet et contributeurs)
- Porteur de projet : Janathan Menir
- Contributeurs: Florian, Régis, Jonathan, Laetitia, Luc, André, Federico, Julien, Nicolas et Stéphane
- Coordinateur du projet : Stéphane
- Responsable de documentation Margaux
Matériels nécessaires
- Raspberry Pi 3 (Model B+) avec Carte SD 2GB
- Carte PiCan2 (non testé)
- R-Net cable
- Manette Xbox360
Coût
RaspberryPI 3 : https://www.ldlc.com/fiche/PB00246555.html
Carte Pican2 : https://www.elektor.fr/pican-2-can-bus-board-for-raspberry-pi
Câble r-net : Exemple : https://www.warmex.net/r-net-stuurkastkabel-2-5m.html
Ressources
Présentation du protocole R-NET sur le bus CAN File:canPPT.pdf File:ChipHackingV07B.pdf Documentation technique File:RNETdictionary_catagorized.txt File:RNETdictionary_V2.txt File:R-net-Electronics-Technical-Manual-v6.pdf Autre exemple de hack de fauteuil electrique File:DEFCON24_chairhacking.pdf
Processus de réalisation
Le principe est de connecter via une interface au fauteuil roulant de manière à pouvoir le diriger sur un appareil externe au fauteuil comme un joystick.
Vous pouvez trouver tous les fichiers sur le github de myhumankit https://github.com/myhumankit/MHK-can2RNET
Installer la raspberry
Le raspberry sert de réservoir à interface (bluetooth, wifi, usb, ...) pour communiquer et permettre d'analyser et de contrôler les flux du fauteuil.
1. Mettre en place la raspberry :
- Installation d'un système d'exploitation Raspbian https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/
- Retrouver le processus d'installation et de configuration sur ce site https://www.raspberrypi-france.fr/guide/
- Se connecter en SSH sur le raspberry Pi sous Raspbian
SSH (Secure Shell) est un protocole de communication qui va permettre d'accéder au raspberry Pi à distance depuis un ordinateur. Pour activer et se connecter en SSH https://www.raspberrypi-france.fr/guide/connecter-ssh-raspbian/
Vous pouvez maintenant communiquer avec le raspberry Pi depuis votre ordinateur via un terminal.
Il y plusieurs moyens de connexion :
- bluetooth: https://github.com/redragonx/r-net-bluetooth-control-app. Il permet de contrôler le bluetooth à distance
- Autres (par ip = wifi,...) : https://github.com/redragonx/can2RNET/tree/master/R-net_over_IP
2. (Non testé) Installer PiCan2 sur la rasppi3 https://www.elektormagazine.fr/news/avec-pican2-le-raspberry-pi-prend-le-bus-can
D'après le projet can2rnet, il faudrait ajouter à /boot/config.txt
dtparam=spi=on dtoverlay=mcp2515-can0,oscillator=16000000,interrupt=25 dtoverlay=spi-bcm2835
Puis ajouter les lignes suivantes au fichier /etc/network/interfaces. À noter que le bitrate est fixé à 1250000.
allow-hotplug can0 iface can0 can static bitrate 125000 up /sbin/ip link set $IFACE down up /sbin/ip link set $IFACE up
Puis charger les modules noyaux sous : /etc/modules
mcp251x can_dev
Ensuite, redémarrer la Raspberry, puis vérifier que l'interface "can0" est bien montée.
Utiliser la commande `ifconfig` ou 'ip a' selon la distribution linux
Mise en place de la dérivation R-Net entre le fauteuil et la raspberry
1. Couper et dénuder le cable R-Net qui relie le joystick et le module moteur.
2. Connecter le câble à la pican2 selon le code couleur suivant:
white is can high blue is can low black is gnd red is +vin
Installer l'utilitaire CAN-UTILS (non testé)
$ git clone https://github.com/linux-can/can-utils
ou
$ sudo apt-get install can-utils
Superviser et Contrôler les trames RNET-over-CAN (partiellement testé)
Espionner les trames CAN pendant vos essais de la mise au point, c'est à dire :
- mise sous tension la JSM
- commandes joystick, ...
- activation des voyants, des bips, ...
Avant de passer à la suite, prendre le temps de dérouler le scénario suivant et de comprendre la stratégie :
- doc/canPPT.pdf
- doc/RNETdictionary_*.txt
Fichiers se trouvant sur le github
Etapes à suivre :
1. Identifier la trame du heartbeat périodique de la JSM
- "03c30F0F#8787878787878787" @10Hz
2. Identifier le contrôle XY du joystick (JSM) au power module (PM)
- "02000000#XxYy" @100Hz (device JSM n°0) - "02001000#XxYy" @100Hz (device JSM n°1) - ...
3. Plusieurs modes possibles :
- [Mode JSMError] Mettre la JSM en mode erreur. Envoyer en moins d'une milliseconde ces trames:
- "0c000000#" - "0c000000#" - "0c000000#"
On ne sait pas à quoi cette trame correspond mais elle permet de mettre la JSM en état erreur.
La JSM n'envoie alors plus ses trames de contrôle XY.
Profiter pour envoyer vos trames de controleXY au power module (PM) en vous faisant passer pour le joystick (JSM).
On s'attend à ce que les roues se mettent à tourner en cohérence de la commande envoyée.
- [Mode JSMFollow]
Ce cas est intéressant pour garder le contrôle du JSM. Ce cas n'a pas été réalisé lors du Fabrikarium.
Exemples:
$ candump can0 -L # -L puts in log format (1469933235.191687) can0 00C# (1469933235.212450) can0 00E#08901C8A00000000 (1469933235.212822) can0 7B3# (1469933235.251708) can0 7B3# $ cansend can0 181C0D00#0840085008440840 #play a tune $ cangen can0 -e -g 10 -v -v #fuzz buss with random extended frames+data $ candump -n 1 can0,7b3:7ff #wait for can id 7B3
- Mode JSMEmulate]
Avec ce mode de fonctionnement il est possible de remplacer complètement le JSM. C'est ce mode qui permettrait de développer de nouvelles possibilités d'utilisation du fauteuil (Domotique, ... )
4. Démo Manette Xbox360
Lancer sur la raspberry `python3 runJSMExploit.py` pour contrôler un PWC basé sur R-Net en utilisant n’importe quel gamepad USB connecté au pi3. Python 3 est requis.
MHK-can2RNET/runJSMExploit.py #!/python3 import can2RNET import threading from common import logger, dec2hex, createJoyFrame, FRAME_JSM_INDUCE_ERROR from time import time, sleep def run(cansocket): logger.warning("Inducing JSM error:") # send in less than 1ms theses frames to induce # JSM error for _ in range(5): can2RNET.cansend(cansocket, FRAME_JSM_INDUCE_ERROR) # now let's take over by sending our own # joystick frame @100Hz mintime = .01 nexttime = time() + mintime while True: # get new XY joystick increment joystick_x, joystick_y = get_new_joystick_position() # building joy frame joyframe = createJoyFrame(joystick_x, joystick_y) # sending frame can2RNET.cansend(cansocket, joyframe) # .. at 100 Hz .. nexttime += mintime t = time() if t < nexttime: sleep(nexttime - t) else: nexttime += mintime if __name__ == "__main__": AG = False logger.info("try opening socketcan:") try: cansocket = can2RNET.opencansocket(0) except Exception as e: if AG: logger.warn( "opening specific ag udp sockets to send can frames:") import udp2can cansocket = udp2can.getUDP2CANSock() else: raise e logger.info("loading gamepad") import devXbox360 dev = devXbox360.DevXbox360() watcher = devXbox360.Watcher(dev) dev.start() watcher.start() # set 'get_new_joystick_position' method # to fetch new joystick position from xbox360 gamepad device def get_new_joystick_position(): return dev.joystick_x, dev.joystick_y logger.info("run exploit JSM Error") run(cansocket) }}
Développement à venir
- Changer le mode de fonctionnement de communication à distance, actuellement JSMerror (contrôlé par une manette xbox), par le mode FollowJSM.
- Tester les modes de fonctionnement avec une carte PiCAN qui n'a pas pû être fait lors du Fabrikarium.