Sujet : Les besoins concernants les modules capteurs

Hello,

Mise à jour en date de juin 2015 : Présentation des OpenAlarm Node : http://www.digitalspirit.org/blog/index … Alarm-Node

Dans ce message, je vais tâcher de décrire les besoins et les priorités pour les modules autonomes qui seront liés aux capteurs.

D'un point de vue fonctionnel, le projet OpenAlarm peut être divisé en 2 parties principales :

  • La base, l'interface homme / machine

  • Les capteurs dont je vais tâcher de décrire au mieux leur périmètre d'action ci-dessous

Générique

Ces capteurs pourront tout aussi bien être lié à un détecteur infra-rouge, à un simple capteur de température ou encore situé sur une fenêtre afin d'en détecter une vibration (example : cassage de vitre).
Ils doivent donc être parfaitement générique et s'adapter à ces différentes situations...

Petit

Dans le cas d'un capteur positionné sur une vitre, on imagine mal avoir une boitier de 10cm carré et 3cm d'épaisseur collé sur la vitre, ces modules doivent donc être le plus petit possible afin de rester discret.

Autonome

On attend d'un tel système qu'il fonctionne seul, avec un minimum de maintenance donc, pas de remplacement des piles toutes les semaines.
Les modules doivent donc avoir une très faible consommation énergétique afin de rester autonome pendant plusieurs mois.

Intelligent

Les modules doivent être capable de signaler une batterie faible et donc, un besoin de remplacement.
En utilisation normal, ils devraient également prévenir la centrale que tout va bien à un intervalle plus ou moins régulier et dans la mesure du possible ainsi, il serait possible d'en déduire dans l'absence de message de la part d'un capteur qu'il y a un problème (batterie trop faible ou brouilage radio).

Simple

  • Simple à utiliser : Un bouton pour le pairage ?

  • Simple à mettre en oeuvre : Des contacts au pas de 2.54mm afin de pouvoir souder des fils facilement sur les entrées / sorties du module

  • Simple à reprogrammer : Un bootloader pour simplifier la programmation des modules

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Différents modules existants :

Modules JeeNode

Mes recherches m'ont conduit vers différents projets dont JeeNode http://jeelabs.net/projects/hardware/wiki/JeeNode_Micro qui me semble être une base parfaite à base de module radio RFM12B (tanpis pour le nRF905).

Je vais donc partir de là mais sans incorporé la partie régulation de l'alimentation, ce qui devrait réduire encore la taille et selon moi, la régulation doit être confiée à un circuit externe si elle doit être présente assurant ainsi la plupart du temps une taille très réduite.

Modules BugOne

http://dwb.ilhost.fr/doku.php/bugone:hardware

Ces modules inspirés des JeeNode ont la particularité d'être équipé d'un MCU plus costaud (Atmega168) et dispose d'une plage d'alimentation assez grande.
Leurs principal problème pour OpenAlarm est la taille de ces modules qui est trop grande (une version plus petite est à venir).

Modules radio de Calaos

Calaos, un projet de domotique libre développe en ce moment un module radio basé sur un NRF24L01, un thread avec plus d'informations est disponible sur leur forum http://calaos.fr/forum/Thread-Calaos-Wireless-Sensors.

Modules Funky

@jkx m'a fait suivre un projet intéressant lui aussi basé sur JeeNode : Funky http://harizanov.com/wiki/wiki-home/funky/ disposant d'un format très intéressant (23mm x 23mm).
Le module funky inclu aussi un régulateur qu'il serait possible de supprimer et en récupérant la place ainsi gagnée de mettre un micro controlleur un peu plus costaud (ram, etc...)

Le principal reproche que j'aurai pour ces 2 projets est l'absence de bootloader, impliquant de disposer d'un programmateur spécial. Je ne connais pas les raisons de cette absence, peut être la taille disponible de la flash, quoiqu'il en soit, il me semble que cette absence de bootloader est un frein important.

Modules Funky v2

http://harizanov.com/wiki/wiki-home/funky-sensor-v2/

Modules Funky v3

Une évolution de la version 2 avec l'ajout de 8 entrées / sorties sur la carte. http://harizanov.com/2013/09/funky-v3/
Je pense qu'on a là le module parfait : il est à la fois petit, dispose d'un MCU assez costaud, intègre un RFM12, un bouton poussoir, une led, on a même sur la carte un régulateur et un connecteur usb, que demander de plus...

--

Différentes remarques :

Update 1: Ajout de Funky v2
Update 2: Ajout de Funky v3 + remarques

2

Re : Les besoins concernants les modules capteurs

Salut,

si tu trouve que le Funky est trop juste regarde la version 2 http://harizanov.com/wiki/wiki-home/funky-sensor-v2/
je m'en sers pour relever la température de la serre et la transmettre  a la maison et enclencher l'ouverture des fenêtres en cas de température trop chaude a l’intérieur; l'ensemble du code a été écrit avec l'IDE arduino.

@+
Jerome

3

Re : Les besoins concernants les modules capteurs

jblb a écrit:

Salut,

si tu trouve que le Funky est trop juste regarde la version 2 http://harizanov.com/wiki/wiki-home/funky-sensor-v2/
je m'en sers pour relever la température de la serre et la transmettre  a la maison et enclencher l'ouverture des fenêtres en cas de température trop chaude a l’intérieur; l'ensemble du code a été écrit avec l'IDE arduino.

Hello!

Excellent la version 2, ça conviendrait tout à fait !

Au niveau autonomie, ça donne quoi ?

4

Re : Les besoins concernants les modules capteurs

le mien est alimenté par le secteur.... mais si tu regarde sur le site il y a plusieurs entrées sur l'autonomie, il me semble avoir lu que ca pouvais etre assez bon.

@+
Jerome

Re : Les besoins concernants les modules capteurs

bonjour,
juste deux idées

  • Utilisation de petit panneau solaire en alimentation secondaire comme sur les calculatrices pour les capteurs des fenêtres

  • Utilisation de led infrarouge pour les communications avec les modules (je ne sais pas si c'est moins couteux en énergies)

a bientot.
AxL

Dernière modification par axlcorp (2014-01-14 17:27:37)

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Re : Les besoins concernants les modules capteurs

axlcorp a écrit:

bonjour,
juste deux idées

  • Utilisation de petit panneau solaire en alimentation secondaire comme sur les calculatrices pour les capteurs des fenêtres

  • Utilisation de led infrarouge pour les communications avec les modules (je ne sais pas si c'est moins couteux en énergies)

a bientot.
AxL

Hello,
Il faudra bien dimensionner les panneaux solaires alors... (prévoir d'ajouter dans ce cas, un régulateur de charge, genre max1555 sur le design).
Je ne pense pas que la conso sera meilleure avec de l'IR, en plus, ça ne traverse pas les mûrs.
++

7

Re : Les besoins concernants les modules capteurs

Je soutiens à 100% le projet.

Tu n'a pas parler d'un élément qui ma parait quand même important, le système permettant de prévenir de l'intrusion.
Son ? Email ? GPRS ? Autres réseaux (ex : http://www.sigfox.com/fr/ ) ?

Pour ce qui est des modules j'ai trouvé ça : http://coloradomicrodevices.com/products/radioblocks
Je laisse vos œils d'expert juger de ses avantages et inconvénients.

Somme nous obliger de rester dans le cadre d'une alarme ? Est-ce la limite du projet ? Je demande cela car tu parles de capteur de température et dont je ne saisie pas l'utilité dans une intrusion.

Edit : Désolé j'avais pas lu l'article, donc le choix se porterais sur un SIM900. J'aime.

Dernière modification par SRWieZ (2014-01-14 20:34:33)

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Re : Les besoins concernants les modules capteurs

SRWieZ a écrit:

Je soutiens à 100% le projet.

Cool wink

SRWieZ a écrit:

Tu n'a pas parler d'un élément qui ma parait quand même important, le système permettant de prévenir de l'intrusion.
Son ? Email ? GPRS ? Autres réseaux (ex : http://www.sigfox.com/fr/ ) ?
Pour ce qui est des modules j'ai trouvé ça : http://coloradomicrodevices.com/products/radioblocks
Je laisse vos œils d'expert juger de ses avantages et inconvénients.

Pour les radioblocks, il n'y a pas beaucoup d'informations concrètes (hardware, software) et le prix public hors campagne Kickstarter reste inconnu...

SRWieZ a écrit:

Somme nous obliger de rester dans le cadre d'une alarme ? Est-ce la limite du projet ? Je demande cela car tu parles de capteur de température et dont je ne saisie pas l'utilité dans une intrusion.

Je veux m'en tenir à un système de détection d'évènement et ne pas virer vers le système domotique, il y en a trop sur le marché...

Concernant la température, ça peut très bien être une alarme dans une serre (comme jblb), je veux rester en détection d'intrusion mais rien n'empêche de dériver légèrement pour la surveillance général (détection de co2, de fuite, fumées, etc...)

++

Re : Les besoins concernants les modules capteurs

Je pense qu'il serait judicieux que les modules ne transmettent pas uniquement une info "batterie faible" mais un niveau de batterie un peu plus précis.
Il serait alors possible à la centrale de prédire le temps restant avant de remplacer / recharger les batteries, qui serait particulièrement utile dans le cas d'une surveillance prolongée (lieux protégés inoccupés pendant 1 mois par exemple).

Sur mon projet d'alarme, cette mesure se fait simplement avec un des comparateurs intégrés dans le µC, qui compare une fraction de la tension batterie avec une référence interne programmable. Le programme commence par tester la plus grande valeur de référence, puis descend tant que la tension batterie est supérieure à la référence. Le niveau de batterie n'est évalué que lors de la transmission des messages "tout va bien", soit un peu moins de 2 fois par minutes, ce qui permet de mesurer l'état réel des batteries, avec la conso du transmetteur (le reste de temps le transmetteur est en stand-by).
Comme on sait que la tension batterie ne va pas remonter (j'utilise des piles alcalines), il suffit de n'activer le comparateur et la référence de tension que pendant un court instant, le µC vérifie alors que la dernière valeur de référence utilisée est toujours inférieure à la tension batterie, sinon, il décrémente la référence.

Il faut juste s'assurer que la référence retourne bien à sa valeur d'origine lors du chargement / remplacement des batteries.

Pila

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Re : Les besoins concernants les modules capteurs

Bonjour pilatomic,
Tu as raison, cela peut être très utile, c'est noté.
++

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Re : Les besoins concernants les modules capteurs

A moins d'avoir un can très précis et d'avoir une vrais référence de tension (meme pas celle du µC) il va un être un peut compliqué d'avoir un état réel de la batterie, au mieux c'est une précision de quelques dizaines de mV que nous pouvons obtenir, mais je pense que c'est largement négligeable dans notre application.

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Re : Les besoins concernants les modules capteurs

-Standby a écrit:

A moins d'avoir un can très précis et d'avoir une vrais référence de tension (meme pas celle du µC) il va un être un peut compliqué d'avoir un état réel de la batterie, au mieux c'est une précision de quelques dizaines de mV que nous pouvons obtenir, mais je pense que c'est largement négligeable dans notre application.

On ne cherche pas une précision incroyable, on cherche juste à connaître la tension de la batterie à un instant donné et vu que la base gardera en mémoire les différentes tensions envoyés au cours de la vie de la batterie, on pourra facilement faire des prédictions sur sa fin de vie (avant recharge)

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Re : Les besoins concernants les modules capteurs

Pour info, la bugOne a un bootloader https://github.com/jkx/DIY-Wireless-Bug … s/optiboot

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Re : Les besoins concernants les modules capteurs

Pour la tension de la batterie, il faut utiliser la diode bandgap de l'AVR.

https://github.com/jkx/DIY-Wireless-Bug … /bandgap.c

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Re : Les besoins concernants les modules capteurs

jkx a écrit:

Pour la tension de la batterie, il faut utiliser la diode bandgap de l'AVR.

https://github.com/jkx/DIY-Wireless-Bug … /bandgap.c

Ouaip, et éventuellement claquer une alarme batterie faible par le RFM12...

Re : Les besoins concernants les modules capteurs

Salut,

Je reviens après quelques semaines pour mettre sur le tapis l'idée des capteurs à effet Doppler du type de celui sur cette image :

http://i.imgur.com/yPQ1mzi.jpg

Le mien est un vieux coucou, les technos ont certainement évoluées.

Bref, tout ça pour dire que j'ai pu tester cette solution et que le radar est capable de détecter les mouvement à travers ma porte d'entrée. Ce type de capteur pourrait être utiliser pour dissuader les éventuels voleurs (en simulant une présence, par exemple), ou pour débuter un enregistrement vidéo ...

À plus,

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Nicolas C.

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Re : Les besoins concernants les modules capteurs

Salut Nicolas,

peux-tu donner des infos sur ce capteur, ref, modèle ?

thx

Re : Les besoins concernants les modules capteurs

Salut Hugo,

Aucune ref sur le module que je possède, mais ça se trouve facilement et à pas cher sur eBay : http://www.ebay.com/sch/i.html?_odkw=do … p;_sacat=0


Vivement la suite,
À bientôt,

N.

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Re : Les besoins concernants les modules capteurs

Salut Nicolas,
Merci pour le retour.
A+