{"id":770,"date":"2013-06-18T20:18:41","date_gmt":"2013-06-19T00:18:41","guid":{"rendered":"http:\/\/nagashur.com\/blog\/?p=770"},"modified":"2015-09-03T12:33:54","modified_gmt":"2015-09-03T16:33:54","slug":"creation-dune-station-meteo-maison","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/nagashur.com\/blog\/2013\/06\/18\/creation-dune-station-meteo-maison\/","title":{"rendered":"Creation d’une station m\u00e9t\u00e9o “maison” : projet Milapli"},"content":{"rendered":"
\"An\u00e9mom\u00e8tre<\/a>

An\u00e9mom\u00e8tre (WSTX20) de la station Lacrosse WS 2355<\/p><\/div>\n

Bonjour \u00e0 tous!<\/p>\n

Aujourd’hui, je vais vous pr\u00e9senter mon nouveau projet : la cr\u00e9ation d’une station m\u00e9t\u00e9o de toutes pi\u00e8ces. Je poss\u00e8de d\u00e9ja une station m\u00e9t\u00e9o du commerce, mais je suis sur qu’on peut faire\u00a0quelque chose\u00a0de proche pour moins cher. D’autre part, avec une station m\u00e9t\u00e9o faite soi m\u00eame, on peut ajouter tous les capteurs que l’on veut.<\/p>\n

C’est donc l’occasion d’aller plus loin qu’une simple station m\u00e9t\u00e9o : il sera possible d’ajouter toutes sortes de capteurs\u00a0environnementaux\u00a0et de mesurer de nombreux param\u00e8tres. D’autre part, comme nous\u00a0ma\u00eetrisons\u00a0compl\u00e8tement le mat\u00e9riel ET le logiciel, il sera possible de programmer le rythme de collecte de donn\u00e9es, le stockage de celles ci, et tout ce qui nous souhaitera important.<\/p>\n

Voyons maintenant les objectifs de ce projet.<\/p>\n

Objectifs<\/h2>\n

\"\"Nous cherchons \u00e0 cr\u00e9er une station m\u00e9t\u00e9o\/de mesures de param\u00e8tres\u00a0environnementaux. Il sera donc bien entendu\u00a0n\u00e9cessaire\u00a0de pouvoir lire la valeur de divers capteurs pour que cela fonctionne. Dans un premier temps, nous commencerons par des capteurs simples, \u00e9conomiques et facilement disponibles. Des capteurs comme le TMP36<\/a> pour la temp\u00e9rature, le DHT11<\/a> ou un DHT22<\/a> pour la temp\u00e9rature et l’humidit\u00e9, des photo-r\u00e9sistances pour mesurer la luminosit\u00e9<\/a>…<\/p>\n

Les capteurs devront logiquement \u00eatre plac\u00e9s \u00e0 divers endroits, et nous pourrons difficilement avoir un seul appareil fournissant toutes les mesures. De plus, cela rendrait le syst\u00e8me fig\u00e9, et difficilement \u00e9volutif. Pour y rem\u00e9dier, nous nous orienterons vers une conception modulaire.<\/p>\n

Le module central : station de base<\/h3>\n

De ce fait, il faudra donc concevoir une base, qui aura pour r\u00f4le de commander l’ensemble, de collecter et stocker les donn\u00e9es. Cette base pourra comporter ou non des capteurs. Elle sera accessible par le r\u00e9seau (ethernet ou wifi, au choix), mais \u00e9galement via une interface physique directe. Pour cela nous utiliserons sans doute un ecran LCD texte, ainsi que divers boutons physiques\/potentiom\u00e8tres\/encodeurs rotatifs. Pour cette base, on utilisera tr\u00e8s probablement un Raspberry Pi. Cette station sera aliment\u00e9e sur le secteur.<\/p>\n

Les modules satellites : stations de mesures.<\/h3>\n

\"\"Ces modules auront pour objectif de mesurer les param\u00e8tres souhait\u00e9s \u00e0 divers endroits. Ils seront donc autonomes et capables de fonctionner par eux m\u00eame,\u00a0ind\u00e9pendamment\u00a0des autres modules. Puisque nous risquons de devoir placer plusieurs de ces modules \u00e0 divers endroits, il faudra une base ayant un co\u00fbt mod\u00e9r\u00e9, et la capacit\u00e9 de fonctionner sur des piles\/batteries. De ce fait, on cherchera id\u00e9alement une consommation \u00e9lectrique faible pour maximiser la dur\u00e9e de vie des batteries. Pour l’instant, nous partons sur une base d’Arduino pour ces modules. Pour le d\u00e9veloppement on pourra utiliser un Arduino complet, mais pour les modules finaux, tr\u00e8s probablement des ATmega328p sur des cartes\u00a0personnalis\u00e9es, pour r\u00e9duire les\u00a0co\u00fbts, la consommation, les dimensions, et \u00e9galement faire un circuit adapt\u00e9.<\/p>\n

Les communications<\/h3>\n

\"\"S’il est possible d’avoir des connections filaires, alors les choses sont simples. Il y a de nombreux moyens de communiquer entre deux modules par une connexion filaire. Seulement, cette possibilit\u00e9 d\u00e9pendra de la distance entre les modules. De ce fait, nous\u00a0pr\u00e9voirons\u00a0\u00e9galement la possibilit\u00e9 d’avoir des communications sans fil. Comme on aura pas\u00a0n\u00e9cessairement\u00a0de ligne de vue entre les modules, on s’orientera vers des communications par radio. Le wifi ou le bluetooth sont de bonnes solutions, car ces standards permettent d’interagir avec de nombreux appareils classiques. De plus, l’adressage, la s\u00e9curit\u00e9, et ce genre de probl\u00e9matiques sont\u00a0d\u00e9j\u00e0\u00a0g\u00e9r\u00e9s par les standards. La contrepartie est un co\u00fbt \u00e9lev\u00e9 de ces modules, et un contr\u00f4le relativement faible sur le mat\u00e9riel. Par exemple, avec un module wifi, on ne peut pas facilement changer la tension de fonctionnement, la puissance\u00a0d\u2019\u00e9mission, etc.<\/p>\n

Une solution \u00e0 ces probl\u00e8mes est d’utiliser des modules de plus bas niveau. En\u00a0France, la bande de 433Mhz est libre d’utilisation pour le grand public. On trouve des modules radio fonctionnant \u00e0 433Mhz pour un co\u00fbt tr\u00e8s faible. J’ai pu avoir des kits\u00a0\u00e9metteur\u00a0+r\u00e9cepteur pour moins de 3\u20ac l’ensemble. Ces modules sont tr\u00e8s simples, et fonctionnent au niveau le plus basique : ils envoient ou re\u00e7oivent les donn\u00e9es sur commande. En revanche, ils ne g\u00e8rent ni l’adressage, ni les interf\u00e9rences, la v\u00e9rification de la transmission, ou d’autres param\u00e8tres du m\u00eame niveau. Nous aurons donc des solutions \u00e0 trouver pour ces probl\u00e9matiques. Il faudra \u00e9galement voir la port\u00e9e effective de ces modules, et dans quelle mesure ils peuvent transmettre \u00e0 travers des obstacles.<\/p>\n

Id\u00e9alement, nous devrons faire une couche d’abstraction, qui rendra la transmission des donn\u00e9es ind\u00e9pendante du mat\u00e9riel utilis\u00e9. Par exemple, une fonction send(destination, data) qui enverra les donn\u00e9es et indiquera si le transfert \u00e0 \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9 avec succ\u00e8s, et qui sera\u00a0appel\u00e9e\u00a0que l’on utilise un module wifi, bluetooth, radio 433Mhz, filaire, infrarouge…<\/p>\n

Alimentation et \u00e9nergie<\/h3>\n

\"\"La station de base sera aliment\u00e9e par secteur. Nous pourrons envisager la possibilit\u00e9 de rajouter une batterie pour les cas de coupures d’alimentation du secteur. Pour les modules satellites, en revanche, nous n’aurons pas\u00a0n\u00e9cessairement\u00a0acc\u00e8s \u00e0 l’alimentation secteur. Il faudra donc d\u00e8s le d\u00e9part pr\u00e9voir une alimentation sur piles\/batteries. Il faudra du coup optimiser la consommation au maximum pour augmenter l’autonomie. Nous pourrons \u00e9galement envisager l’utilisation de\u00a0panneaux\u00a0solaires, ou d’une petite \u00e9olienne pour recharger les batteries. Dans tous les cas, avec une bonne optimisation, nous pourrions avoir une autonomie de plusieurs ann\u00e9es, et avec l’utilisation\u00a0d\u2019\u00e9nergies\u00a0renouvelables, le module pourrait fonctionner sans assistance jusqu’\u00e0 ce que les batteries rendent l’\u00e2me, soit au moins 5 ans. On fera en sorte que la station de base puisse connaitre l’\u00e9tat des batteries des divers modules, pour permettre de pr\u00e9venir l’utilisateur quand celles ci seront sur le point de ne plus fonctionner.<\/p>\n

Ce projet est sous licence libre. Autrement dit, si je cr\u00e9e un\/des circuits, ils seront en open hardware, et le code source est libre. Toutefois certains \u00e9l\u00e9ments utilis\u00e9s pourraient ne pas \u00eatre sous licence libre; v\u00e9rifiez donc bien les droits de chaque\u00a0\u00e9l\u00e9ment\u00a0que vous r\u00e9utilisez.<\/p>\n

Toutes les sources seront disponibles sur le github du projet Milapli<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Bonjour \u00e0 tous! Aujourd’hui, je vais vous pr\u00e9senter mon nouveau projet : la cr\u00e9ation d’une station m\u00e9t\u00e9o de toutes pi\u00e8ces. Je poss\u00e8de d\u00e9ja une station m\u00e9t\u00e9o du commerce, mais je suis sur qu’on peut faire\u00a0quelque chose\u00a0de proche pour moins cher. 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