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MANUEL COMPLET DE FABRICATION DE LA PLATEFORME DOMOTIQUE

DOMO_100

SEPT 2016 V1.2 NOTE TECHNIQUE N°30

francis.chatain@free.fr

I. Rappel des Concepts de Base II. Rappel de l'Architecture utiliséeIII. Achat du MatérielIV. Étapes de Fabrication DOMO_100 V. Fabrication d'un IOT Domotique « MySensors »VI. Fabrication de la Passerelle « MySensors »VII. Fabrication de la Centrale Domotique VIII. Jeedom (Installation et Configuration + accès Internet)

IX. Annexes : DNS / Plug-Ins Jeedom / Security / GPIO VNC / VMWARE / Clonage Carte

X. Registre des Modifications

Sommaire

- DIY / Open Source / Open Hardware / Wireless / Ultra Low Consumption

Base : Une centrale Domotique et des IOT périphériques. La centrale est reliée à Internet pour y accéder depuis n'importe où. Le terme IOT regroupe l'ensemble des équipements terminaux (Capteurs/Actuateurs)

I/ Concepts de base

Box InternetBox DomotiqueIOT Internet

RoadMap Domotique

II/ Architecture détaillée Centrale

Contrôleur

BoxInternet

Câble filaire

Liaison Radio NRF

Câble USB

Liaison Radio GSM/3G/4G

Liaison France Telecom / Opérateur

Liaison Radio NRF

Liaison Radio Wifi

Passerelle

GSM (optionnel)

RoadMap Domotique

II/ Architecture détaillée IOT

Capteur/Transducteur

Actuateur

Physique => Electrique

Electrique => Binaire

Electrique <= BinaireMécanique <= Electrique

Il existe des centaines de capteurs différents

Batterie

Secteur

Calculateur

Intelligence qui va interpréter et filtrer les données des capteurs puis va prendre des décisions automatiquementt.

Intelligence qui va interpréter les commandes et piloter des équipements

Calculateur

Communication

Le Capteur va pouvoir communiquer ces états.

L'Actuateur va pouvoir recevoir des commandes.

Communication

Nota : Dans le cas d'un esp (communication et calculateur sont regroupés)

But : Capter les données issues du monde réel, effectuer un traitement de premier niveau puisles transmettre à la centrale domotique. Recevoir des commandes et les réaliser via les actuateurs.

III/ Achat du Matériel (Box Domotique)

Centrale

Passerelle vers les IOT Domotique

Passerelles vers

l’extérieur

[Box Internet & réseau GSM/GPRS]

III/ Achat du Matériel (IOT)

µcontrôleur+ Radio

+ 1.31€ (utilisé pour programmer le µc)

Capteur Actuateur

Dépend du type de capteur ou d'actuateur 1€ à 5 €

Alimentation + Boîtier

Dépend du type d'alimentation sur pile ou secteur 1 € à 2 €

5 € à 10 €

I. Fabriquer un IOT « MySensors » (Arduino Pro Mini + Radio + Capteur/Actuateur)

II. Fabriquer la passerelle « MySensors » (Arduino Nano + SW serialGateway)

III. Fabriquer la Box Domotique (Orange Pi + ArmBian)

IV. Configurer Jeedom pour afficher les IOT MySensors (+ cnx passerelle/IOT)

Liens Important !! :

La référence absolue

Excellente Description de Mysensors en Francais sur Jeedom :

https://www.jeedom.com/doc/documentation/plugins/mySensors/fr_FR/mySensors.html

IV/ Etapes de la fabrication

Ordre de fabrication fortement conseillé !!

Combien de temps pour assembler une version minimum ?? : Tout dépend des prérequis et de sa connaissance de l'Arduino/Raspberry-Linux : Compter 15 à 30 h de labeur (si tout ce passe bien ;-) ).

V/ Fabrication d'un IOT

Pour son premier IOT fabriquer un équipement simple et sur batterie. Ex : Capteur de température Humidité.

Commencer par la partie HWConnecter la partie radio puis la partie capteur.Exemples de fabrication :Partie HW : ProMini 3.3 V

Connecter l'ensemble sur le PC via l'UART Puis via le gestionnaire windows repérer son numéro de port.

https://www.mysensors.org/build/humidity

Exemple d'intégration dans le boîtier.

Conseil Utile : Ne pas câbler la clock sur la pin 13 : - Raison 1 : La pin 13 est associée à une led, donc cette led reste faiblement allumée (consommation)- Raison 2 : Cette led ne peux pas être utilisée comme voyant applicatifA déplacer sur la pin 8 (Attention : légère modification du code mySensors voir ci après)

Amélioration Change SCK Pin-Out Layout

Change SCK Pin-Out Layout

Amélioration (Concerne les IOT en attente de commande)

https://github.com/TMRh20/RF24/issues/24 Note du 5 oct 2014

Exemple d'assemblage mécanique

Câblage de type wrapping Radio Boitier Piles 2xAAA

Arduino Pro-mini3.3v atmega328

Actuateur/CapteurIci un buzzer

NOTA : Téléchargeables gratuitement sur leur site respectif. © F.Ch

SW Part 1/ Préparation Logicielle requise sur le PC

1/ Installer Arduino 1.6.10 Août 2016

2/ Mettre à jour la base des bibliothèques (charger la dernière version MySensors)

SW Part 2/ Compilation et Téléchargement

2.1/ Charger un exemple (dépend du capteur utilisé)

2.2/ Positionner port, modèle et processeur dans l'EDI Arduino

2.3/ Compiler et Téléverser

SW Part 3/ Tester seul

3.1/ Afficher le Moniteur Série

3.2/ Les Traces suivantes doivent apparaître

VI/ Fabrication de la Passerelle

Commencer par la partie HW

Très simple aller sur :

Assembler la partie HW : Arduino nano + Nrf24l01 longue portée

Câblage : Idem IOT mais avec un nano.

(voir vidéo : uniquement la partie HW, la partie SW est plus simple voir ci après)

Nota : Pas d'UART nécessaire, il est embarqué par le nano. Connexion directe avec câble USB

https://www.mysensors.org/build/serial_gateway

NOTA : Téléchargeables gratuitement sur leur site respectif. © F.Ch

SW Part 1/ Préparation Logicielle requise sur le PC

1/ Installer Arduino 1.6.10 Août 2016

2/ Mettre à jour la base des bibliothèques (charger la dernière version MySensors)

SW Part 2/ Compilation et Téléchargement

2.1/ Charger l'exemple

Important : Contrairement à la version 1.5.XIl n'est pas nécessaire de modifier Le code chargé (pas d'ajout de ligne)

2.2/ Positionner port, modèle et processeur

2.3/ Compiler et Téléverser

SW Part 3/ Tester seul

3.2/ Les Traces suivantes doivent apparaître

Attention => Vitesse : 115200 baud

SW Part 3/ Tester avec le capteur

3.2/ Les Traces suivantes doivent apparaître (Capteur température en service)

Attention => Vitesse : 115200 baud

I. Fabriquer la carte sd contenant le système d'exploitationII. Mettre à jour le système d'exploitationIII. Installer la connexion Wifi (si nécessaire ici Orange Pi PC)

VII/ Fabrication de la Centrale

Choix de la carte mère :

http://www.orangepi.org/orangepipc/

Article intéressant :http://www.silicon.fr/orange-pi-carte-mere-arm-4-coeurs-11-euros-146967.html

Last News : +petite+wifi (Août 2016)

http://www.orangepi.org/quickstart/start_3dd156157e45feb8b482004d81ddbe.html

En réalité, nous avons besoin uniquement de :- La liaison Ethernet (obligatoire pour le téléchargement des logiciels au début)- L'alimentation - la carte SD préchargée avec un OS minimal

Centrale

Outillage sur PC

NOTA : Téléchargeables gratuitement sur leur site respectif.

1.-Fabriquer la carte SD (1/3) Choisir son OS

1.-Fabriquer la carte SD (2/3) Télécharger la version armbian

Sélectionner le modèle (une bonne quarantaine de présentées)

https://linux-sunxi.org/Orange_Pi_Lite

1.-Fabriquer la carte SD (3/3) Flasher la carte SD

2/ Premier démarrage (Avec un écran local par le port HDMI)

Cas de l'Orange Pi Lite : Il faut saisir la cle wap avant de pouvoir se connecter via Mobaxterm.

- Connecter Ecran, Clavier et Souris.

- Voir la configuration wifi plus bas pour connecter le Pi au réseau wifi de la box.

2/ Premier démarrage (Sans passer par un écran local par le port HDMI)

Pour trouver l'adresse IP de l'Orange Pi- Connaître la plage d'adresse affecté par la Box- Utiliser Zenmap pour retrouver l'adresse fourni

Prérequis : L'orange est connecté

Ce connecter sur l'Orange PILancer Mobaxterm et configurer une nouvelle machine

Nota : Tout passe par la connexion ethernet (dans le cas d'une carte wifi only passer par la console physique pour configurer la liaison wifi)

2/ Première Connexion

Lancer MobaXterm Mot de passe root : orangepi

Après le flash le mot de passe est 1234.

Sur changement 12345678.

3/ Mise à jour de la version du système d'exploitation

4/ Configurer la liaison wifi

1/ Charger les dernières librairies wifi

2/ Démarrer l'interface wifi puis scanner (permet de contrôler le fonctionnement).

3/ Préparer la clé Wap d'accès, avec wpa_supplicant

4/ Automatiser l'ensemble au démarrage avec un script + demande accès réseau dhclient Créer un script qui enchaîne les commandes + appel de ce script dans /etc/rc.local

apt-get update && apt-get install firmware-iwlwifi

https://www.linux.com/learn/how-configure-wireless-any-linux-desktop

Commandes utiles

Procédures détaillées

http://www.crack-wifi.com/forum/topic-8454-se-connecter-en-wifi-sans-interface-graphique.html

Traces de l’exécution

VII/ Fabrication de la Centrale Automatisation (via le script)

Lancer un script de démarrage de la configuration wifi au démarrage Placer l'appel du script à la fin de /etc/rc/localLe script est sous /root/wireless

VIII/ Jeedom (Installation et configuration)

Traces de l’exécution

http://www.domo-blog.fr/installer-jeedom-raspberry-pi-2/

Lancer un navigateur url :

1/ Installer le plugins Mysensor

1.1/ Sélectionner 1.2/ Cliquer sur 1.3/ Rechercher 1.4/ Cliquer sur

1.5/ Cliquer sur

admin / admin

admin/admin

1.6/ Charger les dépendance (prend 10mn) : Cliquer sur Activer

2/ Configurer les aspects réseau

3/ Reconnaître la passerelle MySensors »

1/ Brancher Physiquement la connexion USB de la Gateway sur un port USB de l'Orange

2/ Suivre la procédure détaillée :

2.1/ Aller dans le menu Configuration de Jeedom : MySensors

2.2/ Vérifier et éventuellement sélectionner la connexion

2.3/ Relancer le daemon

3/ Vérifier la bonne Santé

4/ Configurer Jeedom pour prendre en compte les « noeuds » MySensors

4.1/ Aller dans la Configuration MySensors

4.2/ Vérifier que le mode inclusion est actif Cliquer sur l'Icône

La première fois Jeedom signale : Prérequis : Un capteur mysensor doit être actif.

4.3/ Créer un objet Racine pour accrocher les capteurs IOT

5/ Attacher un « noeud » MySensors à un objet père

Nota : Petite Précision : La sonde était hors de l'eau

Si tout est correctement configuré, le capteur apparaît automatiquement. Il faut le raccrocher à son objet père puis personnaliser son icône et son nom:

6/ Utile : Les logs JEEDOM

7/ Utile : Modifier le port d'écoute JeedomCe cas arrive si vous box internet ne permet pas le routage du port 80.

Nota : Voir les planches Divers : DNS pour créer une adresse DNS et configurer la box domotique.

8/ Utile : L'aspect securité des login's

Le compte admin reste utilisable localement,

Créer un compte visiteur permet d'y accéder par le Web externe.

VIII/ Jeedom (Connexion directe nrf24l01)

Brancher le NRF directement sur les pins GPIO de l'orange.

https://github.com/mysensors/Raspberry

Télécharger les librairies et les installer

Modifs dans les sources

https://forum.mysensors.org/topic/2437/step-by-step-procedure-to-connect-the-nrf24l01-to-the-gpio-pins-and-use-the-raspberry-as-a-serial-gateway-mysensors-1-x/2

Forcer armv7

IX/ Annexes: Pilotage GPIO

Solution 1 WiringOP https://github.com/zhaolei/WiringOP

git clone https://github.com/orangepi-xunlong/WiringOP -b orangepi

Solution 2 Gpio_sw

Solution 3 Python

http://www.instructables.com/id/Orange-Pi-One-Python-GPIO-basic/

Solution 4 gpio

Solution 3 Gpio

IX/ Annexes: DNS

http://www.universfreebox.com/article/33426/Tutoriel-Comment-acceder-a-Freebox-OS-depuis-n-importe-ou-de-maniere-securisee

Il faut une adresse IP fixe (solution via le fournisseur free) :- Créer un nom DNS universel - Rediriger le port demandé vers l'adresse IP interne de traitement

1.1/ Se connecter sur son espace Abonné et aller dans Ma Freebox

1.2/ Cliquer sur

Je traite le cas :

1/ Créer une adresse DNS universelle et gratuite

IX/ Annexes: DNS

1.3/ Créer un nom dns (attendre le lendemain avant de tester le nom)

1.4/ La bow domotique est accessible everywhere avec le nom :

<my-box-name>.hd.free.fr:8088

IX/ Annexes: DNS

2/ Configurer le routeur DNS de la Box Interne

CAS d'une Free Box Cristal

IX/ Annexes: DNS

3/ Fixer l'adresse IP de la Wifi

CAS d'une Free Box Cristal

Si ce n'est pas le cas l'adresse IP de la liaison WIFI n'est pas statique, pour la rendre fixe : Utiliser la possibilité de forcer une adresse IP en liaison avec une adresse MAC.

IX/ Annexes: Plug-Ins Jeedom

Des Plug-Ins intéressants

IX/ Annexes: Security

Nota : Déjà fait sur ArmBian

IX/ Annexes: Déport d'écran (VNC)

http://www.framboise314.fr/prenez-la-main-a-distance-sur-votre-raspberry-pi-avec-vnc/

IX/ Annexes : Déport d'écran (VNC)

Passwd :vncpass

IX/ Annexes : VmWare

Pour cela il faut télécharger :VMWare Workstation Player (gratuit sous réserve de saisir une adresse mail) https://my.vmware.com/fr/web/vmware/free#desktop_end_user_computing/vmware_workstation_player/12_0L’image de la VM Jeedom (VM= Virtual Machine). Vous devez aller ici, puis dans le dossier Images récupérer l’image jeedom-x64-X.xxx.rar ou jeedom-x86-X.xxx.rarL’outil Jeedom finder qui permet de trouver rapidement l’IP allouée à la VM (ceci dit, il y a pleins d’autres méthode pour avoir l’IP) https://app.box.com/s/ijyxkntjjip9x4oue2xqdi53r4sh8ent Puis, par rapport à l’image officielle sur le site de Jeedom, il faut :Installer le plugin mysensor via le market (il faut peut-être créer un compte, moi c’est déjà la cas)Rajouter l’utilisateur www-data au groupe dialout, dans la console de la VM (question de droits sur le port USB) : usermod –a –G dialout www-dataConfigurer le port USB adéquat dans la partie config du plugin MySensor (en fonction de votre conf, il faudra surement le refaire). A ce sujet, pour que la GW USB soit visible de la machine virtuelle, il faut sélectionner dans le menu player > removable device > USB Serial > Connect. Cela déconnecte la GW de la machine principale, pour la connecter sur la VM. Identifiants :Sur l’interface web (http://mon_adresse_ip) : admin / adminVia SSH ou la console : root ou admin / Mjeedom96 La doc que j’ai suivi :https://www.jeedom.com/doc/documentation/installation/fr_FR/doc-installation.html#_vmLa doc du plugin MySensor où est notamment évoqué la petite custom à faire dans le sketch Arduino pour récupérer la version de la GW :https://www.jeedom.com/doc/documentation/plugins/mySensors/fr_FR/mySensors Petite parenthèse sur le réseau de la VM :

La conf Jeedom par défault est Bridged. La VM Jeedom se comporte comme un énieme PC sur votre réseau local, et va donc demander une IP a votre box.Dans le cas du Jeedom configuré par mes soins, je l’ai configuré en Host-only, essentiellement pour pouvoir être indépendant du réseau internet lors de la démo faite lundi dernier au club. L’IP est alors locale, mais la VM peut tout de même avoir accès à internet si la machine hote y est connectée. Inconvénient, la VM est invisible pour le reste du réseau. En tout cas, vous pouvez tout à fait revenir en mode Bridged.

Source : Emmanuel

IX/ Annexes : VmWare

Source : Emmanuel

IX/ Annexes : IO PORT

IX/ Annexes : LINKS

http://www.homautomation.org/2014/03/02/433mhtz-rf-communication-between-arduino-and-raspberry-pi-arduino-as-receiver/

IX/ Annexes : Clonage Carte SD

http://www.framboise314.fr/clonez-la-carte-sd-de-votre-raspberry-pi/

Plusieurs techniques possible :

1/ Soit via un pc et une solution à base de Win32 Disk Imager On sauvegarde l'image sur le PC et on la reclone

2/ Soit directement par le raspberry/orange Pi avec rpi-clone

3/ Sauvegarde sur réseau

La solution 2 a le mérite de pouvoir créer une image plus petite que la version d'origine, et sans arrêter le nano ordinateur.

http://the-raspberry.com/copie-carte-sd

https://www.google.fr/webhp?sourceid=chrome-instant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=raspeberry%20sauvegarder%20la%20carte%20sd

http://blog.hotfirenet.com/raspberry-pi-realiser-sauvegarde-de-votre-carte-sd/

http://blog.shevarezo.fr/post/2015/06/09/cloner-facilement-carte-sd-raspberry-pi

http://geekandmore.fr/sauvegarder-votre-raspberry/

https://guigui.li/documentation-tutoriaux/24-monter-une-cle-usb-en-ntfs-sur-un-raspberry

X/ Registre des modifications

Version Date Commentaires

1.0 07/08/2016 Version Initiale

1.1 17/08/2016 Configuration détaillée Jeedom

1.2 08/09/2016 Ajout Orange Pi Lite (OS) Pilotage GPIO Orange PiExemple assemblage IOT

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