Architecture — Vue d'ensemble

L’écosystème KerSim repose sur trois applications et des nodes de simulation (dispositifs biomédicaux ESP32) qui communiquent ensemble via un réseau WiFi unifié.

Les trois applications

SimServer + SimStudio

Concentrateur central sur machine Linux + Docker (ARM ou x86). SimServer (backend) + SimStudio (dashboard régie). Production vidéo, enregistrement, débriefing, coordination. En savoir plus →

SimPilot (Pad Formateur)

PWA Vue.js installable sur tablette. Pilotage des scénarios, contrôle des paramètres vitaux, débriefing avec timeline. En savoir plus →

SimCam (Caméra)

PWA légère pour smartphone ou tablette. Transforme n’importe quel appareil en caméra de simulation — zéro coût, zéro installation.

Schéma global

graph TB
    subgraph wifi["Réseau WiFi unifié"]
        Studio["SimServer + SimStudio<br/>Docker + ESP32-S3 USB"]
        SimPilot["SimPilot (Pad Formateur)<br/>Tablette"]
        SimCam["SimCam (Caméra)<br/>Smartphone PWA"]
        Nodes["Nodes ESP32<br/>DAE, Dinamap, Scope..."]

        Studio <-->|WebSocket| SimPilot
        Studio <-->|ESP-NOW via USB bridge| Nodes
        SimPilot <-->|ESP-NOW via Coordinateur| Nodes
        SimCam -->|WebRTC| Studio
    end

    style Studio fill:#4a90d9,color:#fff
    style SimPilot fill:#50b87a,color:#fff
    style SimCam fill:#e8a838,color:#fff
    style Nodes fill:#d94a4a,color:#fff

Modes d’utilisation

L’écosystème supporte deux modes selon l’équipement disponible.

Mode Simple

Pad Formateur + Nodes — sans SimServer, sans vidéo.

graph LR
    SimPilot["SimPilot"] <-->|WebSocket| Coord["Coordinateur ESP32"] <-->|ESP-NOW| Nodes["Nodes"]

• Un coordinateur ESP32-S3 (intégré à un Dinamap, Scope ou DAE) crée le WiFi AP
• Le formateur pilote les scénarios et paramètres vitaux depuis la tablette
• Débriefing par les données uniquement (timeline, paramètres)
• Cas d’usage : formation de terrain, démonstration rapide

Mode SimServer

SimServer + SimPilot + Nodes + Caméras — débriefing vidéo complet.

graph LR
    SimPilot["SimPilot"] <-->|WebSocket| Studio["SimServer (Docker)"] <-->|ESP-NOW via USB bridge| Nodes["Nodes"]
    Cam["Caméras USB / IP / SimCam"] --> Studio

• SimServer tourne sur n’importe quelle machine Linux (ARM ou x86) via Docker Compose
• Un ESP32-S3 USB bridge branché en USB-C assure la communication ESP-NOW avec les nodes
• Communication temps réel via WebSocket natif et MQTT (bus d’événements inter-services)
• Production vidéo (FFmpeg / GStreamer), caméras USB, IP PoE, SimCam
• Enregistrement et débriefing vidéo
• Machines de référence : Radxa ROCK 5 ITX+ (ARM, recommandé), Intel NUC (x86), RPi 4/5 (budget)
• Cas d’usage : salle de simulation fixe, centre de formation, certification

Synchronisation bidirectionnelle

Chaque appareil s’autoconnaît sur le réseau. Une action dans une application se propage automatiquement aux autres.

Sens	Exemples d’actions propagées
SimServer → SimPilot	État du scénario, paramètres vitaux mis à jour, indicateur d’enregistrement
SimServer → Nodes	Commande start/stop, override de paramètre vital, événement
SimServer → SimCam	Démarrage/arrêt capture, configuration qualité
SimPilot → SimServer	Lancement de scénario, modification de paramètre, ajout de marqueur
SimPilot → Nodes	Commande de scénario, override de paramètre vital
Nodes → SimServer	Paramètres vitaux, changement d’état, événements
Nodes → SimPilot	Paramètres vitaux, état des dispositifs

Astuce

En mode simple (sans SimServer), le SimPilot communique directement avec les nodes via le coordinateur ESP32. En mode SimServer, toute la communication transite par SimServer qui joue le rôle de concentrateur.

Flux de données

Flux de simulation (temps réel)

graph LR
    Formateur["Formateur (SimPilot)"] -->|WebSocket| Hub["SimServer / Coordinateur"] -->|"ESP-NOW (< 10 ms)"| Nodes["Nodes (DAE, Dinamap, Scope...)"]

Flux vidéo

graph LR
    Cam["Caméras (USB, IP PoE, SimCam)"] --> Studio["SimServer (FFmpeg / GStreamer)"]
    Studio --> Mixage["Mixage + Overlay"]
    Mixage --> HDMI["Sorties vidéo"]
    Mixage --> Disk["Enregistrement (disque)"]

Flux de débriefing

graph LR
    Disk["Enregistrements"] --> Lecteur["Lecteur multi-flux synchronisé"]
    Lecteur --> Markers["Marqueurs + courbes paramètres vitaux"]
    Markers --> HLS["HLS (navigateur)"]

Composants principaux

Composant	Rôle	Communication
Nodes	Simulation physique (appareils biomédicaux)	ESP-NOW
Coordinateur	Bridge réseau (mode simple)	WiFi AP + ESP-NOW + WebSocket
SimServer	Concentrateur de tous les flux	Docker + WebSocket + MQTT + ESP-NOW (USB bridge)
SimPilot	Interface formateur	WebSocket (SimServer ou Coordinateur)
SimCam	Caméra smartphone	WebRTC → SimServer
SaaS	Gestion administrative (optionnel)	HTTPS REST API

Principes d’architecture

1. Offline-first : chaque composant fonctionne sans connexion cloud
2. Latence minimale : ESP-NOW < 10 ms, WebSocket < 50 ms
3. Modularité : chaque composant est indépendant et remplaçable
4. Docker-first : SimServer tourne dans des conteneurs sur n’importe quelle machine Linux
5. Auto-découverte : tous les appareils s’annoncent et se configurent automatiquement
6. Standards ouverts : ESP-NOW, WebSocket, MQTT, ONVIF, HLS, REST, WebRTC

Multi-SimServer

Pour les organismes avec plusieurs salles, le SimHub joue le rôle de concentrateur multi-sites : supervision centralisée, multiplexing vidéo et diffusion entre salles. Voir SimHub.