PROJETSDIY.FR - LA DOMOTIQUE OPEN SOURCE POUR RENDRE PLUS ACCESSIBLE L'APPRENTISSAGE DES IOT - COLLOQUE GEII
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La domotique Open Source pour rendre
plus accessible l’apprentissage des IoT
projetsdiy.fr
projetsdiy.fr
Nombreuses technologies
partagées entre Open Source
et industrie
projetsdiy.fr
Quelques chiffres sur
le blog
projetsdiy.fr
Version française
Lancée en Avril 2016
Visiteurs Visites quotidiennes
Pages / an
(annuel) (valeur moyenne)
2016 60 900 220 183 000
2017 306 000 840 +1 million
2018 428 000 1170 +1,4 million
projetsdiy.fr
Version anglaise
Lancée en novembre 2016
Visiteurs Visites quotidiennes
Pages / an
(annuel) (valeur moyenne)
2016 2400 4800
2017 290 000 795 692 000
2018 563 000 1500 +1,3 million
projetsdiy.fr
Communauté
• Newsletter : ~ 700 abonnés • Réseaux sociaux
• Forum • FB : + 1000
• Lancé en septembre 2018 • Tweeter : ~ 700
• 80 utilisateurs réguliers • Youtube : ~ 650
• + 200 sujets
projetsdiy.fr
Thèmes abordés
Impression 3D
11 %
Domotique
31 %
Mini-PC
25 %
Objets connectés
33 %
projetsdiy.fr
Choix des matériels
pour les tutoriels
projetsdiy.fr
Critères de choix
• Open Source / Open Hardware (le plus possible)
• Grand public : faible coût
• Shields (sans soudure, sans fabrication de circuit)
• Fonction sur carte (jumpers)
projetsdiy.fr
Shields à empiler
Aucune soudure, aucun circuit => idéal pour débuter
projetsdiy.frM5Stack : plateforme de
prototype / apprentissage
ESP32 16 modules : joystick, Programmation
Ecran OLED couleur LoRa, GSM, servo… C++ (librairie Arduino)
Grove (I2C + signaux A/N) 40 Units : capteurs, Micropython
M-Bus caméra, clavier… UIFlow (adaptation Blocky)
projetsdiy.frProjet Musidose
ESP8266 (Wemos d1 mini)
Shield lecteur carte SD Base double
Shield écran OLED (126x64 pixels) Shield E/S
Mesure volume sonore
Gravity Sound Level Meter v1.0
Batterie 18650
Indicateurs (anneau 16 LEDS) 3000mAh
TWA Décibel (temps réel)
projetsdiy.frObjectifs
Réalisé dans ce cadre de l’obtention du brevet de fin de 2nd
cycle en formation musicale
Objectifs :
• Mesurer l’exposition sonore des professeurs et des musiciens
• Enregistrer les mesures pour analyse ultérieure sur carte SD
• Donner des informations visuelles
• Mesure instantanée (dBA)
• Dose journalière consommée (%)
• dBA équivalent journalier (TWA*)
projetsdiy.fr * TWA : Time Weighted Average ou niveau sonore pondéré dans le tempsSchéma fonctionnel
s
Dose (%)
projetsdiy.fr dose;twa;dbAOptimisation du code C++
D = 100 (C(1)/T(1) + C(2)/T(2) + ... + C(n)/T(n)) : exprimé en %
dose
log( 100 )
TWA = 3 × + 85
log(2)
en dB
projetsdiy.frQuelques résultats projetsdiy.fr
Quel budget pour débuter
Ordinateur carte ARM
Carte de développement Mini-PC NAS
(SBC)
ATMega, ESP32
ESP8266
SAMD21, WiFi + Raspberry Pi x86 x86
WiFi
STM32 Bluetooth
Budget
plateforme 15 € 80 € 150 € 550 €
seule
Robotique kit débutant à partir de 60 €
Capteur kit débutant à partir de 30 €
projetsdiy.frVolume des ventes*
STM32 STM32
13 444 13 %
ESP8266 ESP8266
ESP32 36 576 ESP32 34 %
24 077 22 %
SAMD21-M0
SAMD21-M0 0%
530
Arduino (ATMega 328P) Arduino (ATMega 328P)
32 399 30 %
* basé sur les volumes des ventes affichées sur le site AliExpress en mai 2019. Classement par commandes
projetsdiy.frRépartition des ventes de
cartes ESP8266
20000
50% 38% 5% 5% 2%
15000
10000
5000
0
Format générique Wemos d1 mini Uno R3 ESP01 LoLin d1 mini
projetsdiy.frRépartition des ventes de
cartes ESP32
79%
20000
15% 4% 1% 1%
15000
10000
5000
0
Format générique + Caméra + écran OLED + LoRa Uno R3
projetsdiy.frSMT32 les plus utilisés
Core M3 (STM32F103C8T6) Core M4 (STM32F407VET6)
92%
8%
projetsdiy.frComparaison de quelques MCU
Spécification ATMega328P ESP8266EX ESP32 (2019) SAMD21 STM32 (F103C8T6) STM32 (F407VET6)
Tensilica L106 32- Xtensa 32-bit LX6 (1 ou
Core AVR 8-bits ARM M0 ARM M3 ARM M4
bit RISC 2 Cores)
Puissance DMIPS 20 ? 600 max. ? 90 225
Fréquence 20 MHz 160 MHz 80 ou 240 MHz 48 MHz 72 MHz 180 MHz
Mémoire Flash 4/8/16/32 KB 2 MB 4 MB 32/64/128/256 KB 64 ou 128 Kbytes 1 Mbytes
512/1K/1K/
SRAM Partagée < 36KB 520 KB 4/8/16/32 KB 20 KB 192+4 Kbytes
2KB
x2 (8 bits) x5 (16-bits) x3 (16-bits) x12 (16-bits)
Timers
x1 (16 bits) x3 (24-bits) x2 watchdog x2 (32-bits)
AES (FIPS PUB 197),
Cryptage (accélération AES 128, 192, 256,
SHA (FIPS PUB 180-4),
matériel) DES, MD5, SHA-1
RSA, et ECC
Debug USB (série) USB (série) USB (série) + JTAG USB (série) Série (SWD) + JTAG Série (SWD) + JTAG
Idle, ADC Active, modem-
Active, modem-sleep,
Economie énergie Noise sleep, light-sleep, Idle, Standly Sleep, Stop, Standby Sleep, Stop, Standby
light-sleep, deep-sleep
Reduction, deep-sleep
projetsdiy.fr Power-save,Comparaison de quelques MCU
Spécification ATMega328P ESP8266EX ESP32 (2019) SAMD21 STM32 (F103C8T6) STM32 (F407VET6)
UART x1 x2 x3 x6* x3 x6 (11.25 Mbit/s max.)
SPI x1 x2 x3 x6* x2 (18 Mbit/s) x3 (45 Mbit/s max.)
I2C x2 x1 x2 x1 x2 x3
I2S x1 x2 x6* x2
PWM x6 x4 x16 x1 (16-bits)
ADC x8 (10-bits) x1 (10-bits) x2 (12-bits) x1 (12-bits) x2 (12-bits) x3 (12-bits)
DAC x8 (8-bits) x1 (10-bits) x2 (12-bits)
CAN 2.0 x1 x1 x2
x140 (dont 138
E/S (GPIO) x23 x17 x34 x52 26/37/51/80
tolérantes 5V)
SDIO x2 (slave) x1 x1
x256 (capacitif,
Interface tactile x10 (capacitif)
proximité)
Infrarouge x1 x8
Caméra x1
Ethernet x1 x1 IEEE 1588v2
USB 2.0 micro-OTG x1 x1 x1 x2
WiFi 802.11 b/g/n 802.11 b/g/n
projetsdiy.fr
Bluetooth LE 4.x Oui * au totalAttention au choix
des composants
Risque de déconvenue avec des composants low cost
projetsdiy.frQuelques exemples
Température Polluants (CO2, gaz…) Décibels
Pour l’apprentissage DHT22 MQ2, MQ135 MAX9814
moins de 4€
DFRobot Gravity Sound
Pour la mesure physique SHT30 MHZ-19 (CO2)
Level Meter
jusqu’à 40€
projetsdiy.frLes outils Open Source
à notre disposition
Un aperçu des solutions les plus utilisées
projetsdiy.frIoT DIY projetsdiy.fr
Connaissances dépendent du stade
de développement
Algorithmes optimisés pour MCU
Communication avec serveur distant
Analyse vibratoire, maintenance
prédictive, big data, IA…
principe de mesure Traitement du signal (FFT,
classification, moyenne mobile…)
driver, i2c, uart
projetsdiy.frSujets traités sur Projets DIY
Acquisition Asservissements Traitement local Communication Traitement déporté
Couche
Capteurs Actionneurs Interfaces MCU Logiciel NRJ Protocoles Développement Stockage
matérielle
Bruit / microphone Ecrans ePaper 1-Wire Atmega Blockly Batterie HTTP(S) Bluetooth Johny-Five InfluxDB
Caméra Ecrans OLED ADC ATTiny C++ Solaire MQTT GSM Node-RED MongoDB
CO2 LED CAN ESP32 Lua Deep Sleep Radio sans licence LoRa Python, C++ MySQL
Courant Moteur DC DAC ESP8266 MicroPython Série Radio (MySensors) NodeJS SQLite
Distance Pas à pas I2C PIC Websockets USB OpenCV (vision)
Humidité Servo-moteur I2S SAMD21 Environnements dev. WiFi IA / Réseaux de neurones IHM / Courbe
Luminosité CNC PWM STM32 Atmel Studio Grafana
Particules (PM2.5) SPI IDE Arduino Domotique Plateformes Node-RED
Polluants (CO2) UART ARM PlatformIO EnOcean Ordi carte ARM (Armbian)
Pression Atm. Raspberry Pi Eclipse Homebridge Docker Domotique
Pression mécanique Orange Pi MPLAB X RFLink Machine Virtuelle Domoticz
RFID STM32CubeIDE Zigbee NAS Home Assistant
Jeedom /
Santé Mini-PC x86 Z-Wave+ Raspberry Pi
NextDom
Température Firmwares dédiés IoT Mini PC x86 OpenHAB
Vent (vitesse, direction) Blynk Homy
Humidité du sol Cayenne
ESPEasy
Espurna
Homie (MQTT)
MySensors (radio)
Tasmota (MQTT)
Robotique
projetsdiy.fr Johny Five Fond vert : sujet disponible2 guides pour les débutants
ou étudiants en IoT
• Quelques plateformes pour IoT : ATTiny,
ATMega, SAMD21, ESP8266, ESP32,
ordinateurs carte ARM, Mini-PC x86
• Choix de la plateforme et format en
fonction de l’application
• E/S et protocoles de communication :
UART, I2C, SPI, DAC, 1-Wire
• Principaux capteurs et actionneurs
Lien vers l’article
• Solutions d’alimentation bit.ly/2VZhvFA
projetsdiy.fr2 guides pour les débutants
ou étudiants en IoT
• Quel environnement de développement
choisir ? IDE Arduino, PlatformIO, Eclipse...
• Quel protocole utiliser pour communiquer avec
des objets connectés ? Bluetooth, HTTP, MQTT,
port série, Websockets
• Comment exploiter les données et piloter un
objet connecté
◦ Serveur domotique
◦ Développer rapidement une interface et des
règles de fonctionnement avec Node-RED
◦ Stocker des données dans une base de
données
Lien vers l’article
◦ Visualiser des données bit.ly/2W15DDj
projetsdiy.frDébuter avec la domotique Open Source
• Quelle plateforme choisir ? ordinateur carte, NAS, mini-PC x86, box
dédiée
• Logiciels Open Source actifs en 2019
Lien vers l’article
• Protocoles domotiques
bit.ly/29hHlR
projetsdiy.frLogiciels domotiques les plus
utilisés en France en 2019*
HomeAssistant
9%
Enceinte connectée
Domoticz 6%
29 % OpenHAB
5 % Box
3%
Autres
6%
Jeedom
42 %
* sondage réalisé sur le blog projetsdiy (Août 2018 à Avril 2019) - 1050 votants (2 votes max.)
projetsdiy.frQuelques exemples
de projets avancés
projetsdiy.frStation météo autonome
avec interface HTML
projetsdiy.fr bit.ly/2EaFk3qNotions abordées
• Interface I2C (BMP180), librairies C++ (DHT22)
• Gestion connexion WiFi
• Comment développer une interface de commande en HTML
• Notions de Javascript / HTML5
• Bootstrap (éléments graphiques stylisés)
• Interaction code Arduino / interface HTML
• Tracer des courbes avec la librairie Google Charts
• Requêtes HTTP : récupération de l’heure sur un serveur de temps
• Stocker / recharger / des données dans la mémoire du MCU (format JSON)
• Tous les articles bit.ly/2EaFk3q
projetsdiy.frBras robotique piloté en WiFi
HTTP vs Websocket
projetsdiy.frMatériel utilisé
• Raspberry Pi 3
• Serveur
• Décode les mouvements d’un gamepad avec la librairie evdev
• Envoyer des commandes (mouvements) en Websocket ou requêtes
HTTP
• Carte de développement WiFi (ESP8266)
• ESPDuino (format Uno R3) + Shield PCA9685 bit.ly/2WMoQpp
• Kit robotique 6DDL (6 servo-moteurs 180°)
projetsdiy.frTutoriels
bit.ly/2Hm5zpj bit.ly/2WMoQpp
projetsdiy.frNotions abordées
• Environnement Linux
• Programmation
• Programmer en Python, utiliser une librairie (evdev)
• Communication Websocket. Librairies python ws4py et Websocket pour ESP8266 (bit.ly/
2LIoHlE)
• Requêtes HTTP (Python / C++ Arduino)
• Robotique
• Servo-moteurs : type, programmation, limites
• Choix du protocole de communication : effet mesurable sur les mouvements (HTTP,
Websocket)
• Langage dédié à la robotique : Johnny-Five (bit.ly/2Q8E70Z)
• Tous les articles bit.ly/2JnICEG
projetsdiy.frHomy
Client pour logiciels domotiques Open
Source et Objets connectés MQTT
projetsdiy.fr bit.ly/2woY4YyHomy
• Application iOS / android
• Disponible pour smartphones et tablettes
• Cible en priorité la domotique et les objets connectés Open
Source
• Priorité :
• Respect de la vie privée et des données personnelles
• Aucun traçage d’activité
• Aucun serveur tiers
• Limitations implicites
• Exécution d’événements programmés impossibles
projetsdiy.frHomy
• Lancé le 20 décembre 2018
• Encore en phase bêta (7ème version)
• Orienté DIY / Open Source
• Logiciels domotiques supportés : Jeedom, Domoticz,
Home Assistant, box CPL Wattlet
• Code cross-platform (HTML5 + JS + CSS) développé avec
Ionic3
• ~1550 utilisateurs (13% iOS / 87% Android)
projetsdiy.frPrincipe de Homy
Tous les messages entrant sont standardisés
Les messages sortants sont formatés suivant l’API du serveur / objet
projetsdiy.frSans serveur intermédiaire
L’utilisateur doit configurer sa box internet
Homy accède directement à l’application domotique ou l’IoT en WiFi ou internet mobile
projetsdiy.frVia un broker MQTT en ligne
L’utilisateur utilise (ou installe) un broker MQTT en ligne
Toutes les commandes et données transitent par le broker
Homy se connecte au broker MQTT
projetsdiy.frProtocoles supportés
MQTT HTTP HTTPS Websockets (wss)
Domoticz
✓ ✓ ✓
Jeedom / NextDom
✓ ✓
Home Assistant
✓
Projets DIY (Arduino /
ESP8266 / ESP32…) ✓
Box CPL Wattlet
✓
projetsdiy.frQuelques interfaces projetsdiy.fr
Prochaines versions
• Réécriture complète du code => passage du framework Ionic 3 à ReactNative
• Fluidité, meilleure expérience utilisateur
• Box TV, montres connectées
• Intégration plus facile des technologies mobiles :
• Accès sécurisé aux commandes par reconnaissance faciale / empreinte digitale
• Caméras onVIF, RTSP
• Commandes pour projets DIY (MQTT, Websocket, HTTP)
• Télécommande : RC, robotique
• Traceur de courbes
• Enregistreur de données
projetsdiy.frNouvelle mise en
forme 2019
Meilleur accès au contenu
projetsdiy.frprojetsdiy.fr
Menu Domotique projetsdiy.fr
Menu Objets Connectés projetsdiy.fr
Menu Projets projetsdiy.fr
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