Domotique «Low Cost» façon DIY. 10h40 11h30 - E. Fitzgerald & L. Armstrong

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Henri Lachapelle
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1 Domotique «Low Cost» façon DIY 10h40 11h30 - E. Fitzgerald & L. Armstrong

2 Domotique «Low Cost» façon DIY Laurent HUET

une grosse SSII 4 ans dans le bâtiment (GTB)!

3 Laurent HUET Speaker Bio 9 ans de dév. / archi. / conseil et formation Java/Web chez SOFTEAM 4 ans de développement dans une grosse SSII 4 ans dans le bâtiment (GTB)! Projets perso Cartes Arduino / Beaglebone / Raspberry Pi Domotique (perso)

4 Domotique à la maison

5 Acquisition de votre résidence

6 Besoin d'automatisations Ouverture / Fermeture Programmation

7 Besoins de «monitoring» Consommation des «fluides» Températures / Météo

8 Matériel «Grand Public» Préparez votre carte bancaire!

9 Exemple d'installation Centrale seule à 449 Accessoires (90) entre 20 et 150+ Abonnement pour accéder à une application Web

10 «Package» sécurité Centrale (449 ) Détecteur d'ouverture (69,90 ) Détecteurs de mouvement (2 x 119,90 ) Télécommande marche / arrêt (69,90 ) Sirène extérieure (249, 90 ) 999 Au lieu de 1078,5

11 «Package» météo Centrale (449 ) Station météo (159,90 ) Anémomètre (44,90 ) Pluviomètre (44,90 ) 698 Au lieu de 698,70!

12 Application Web / Mobile Solutions parfois gratuite (souvent avec restrictions) 3 formules pour notre exemple Gratuit ~120 /an ~180 /an Aspects techniques Application Flash... Où vont mes données?

13 Coût assez élevé Matériel Nombreux capteurs Compatibilité réduite Fonctionnalités «figées» Abonnement(s) à des applications Web

14 Do It Youself! Fun et pas (trop) cher

15 Réveillez en vous le bricoleur!

16 Domotique en DIY Réduire les coûts Adapter l'installation à ses besoins S'amuser!

17 KISS et DIY «Keep It Simple & Stupid»! Comme en développement Faire simple n'est pas (le plus) facile

18 Domotique et DIY Comment faire?

19 Centrale Cartes ARM Linux «inside» Faible consommation Taille réduite Faible coût A la portée de tout développeur

20 Raspberry Pi CPU 256 / 512 Mo RAM Connectiques SD Card HDMI + RCA Vidéo Son (Jack HDMI) USB Host Ethernet RJ45 Connecteur 26-Pins GPIO / I2C / SPI / UART ~45-60 avec accessoires

5 + HDMI) USB Host Ethernet RJ45 Connecteur

21 Le coté «hard»

22 Beaglebone CPU 256Mo Connectiques Micro SD USB Host Ethernet (RJ45) 2 Connecteurs 46 Pins 66 GPIO / 5 UART 7 entrées analogiques Bus : I2Cx2 / SPIx2 / CANx2 ~90 avec accessoires

23 Extensions pour notre «centrale» Arduino Programme limité (4 à 128 ko) Pas d'os Langage : pseudo-c ~20 Arduino Uno

24 Quel langage? Celui qui (vous) convient!

Destruction de la carte possible Tensions à respecter

25 «Disclaimer» Vous êtes seuls responsables de vos actes! DANGER Toujours vérifier les tensions! Destruction de la carte possible Tensions à respecter GPIO : 3,3 V AIN : 1,8 V Max (Beaglebone) Puissances à respecter

26 Entrée / Sortie numérique Minimum pour piloter et contrôler

27 GPIO General Purpose Input/Output Ports d'entrée/sortie Support des interruptions Utilisation Lecture/Ecriture d'un registre interne du CPU Code C/C++ API sysfs (Module linux)

28 API sysfs : simplicité garantie! Fichier / répertoire /sys/class/gpio Répertoire de base /sys/class/gpio/export Fichier pour initier un port GPIO (entrée/sortie) /sys/class/gpio/unexport Fichier pour désactiver un port GPIO /sys/class/gpio/gpio<no> Répertoire pour le port GPIO <no> une fois initié /sys/class/gpio/gpio<no>/direction Ecrire 'in' ou 'out' dans ce fichier pour configurer le port en entrée ou sortie /sys/class/gpio/gpio<no>/value Lecture / Ecriture de '0' ou '1' (Entrée / Sortie) /sys/class/gpio/gpio<no>/edge Ecriture de 'rising', 'falling' ou 'both' pour détecter un changement d'état

29 API sysfs sur Raspberry Pi Export d'un pin (GPIO4) Configuration du port en sortie echo 4 > /sys/class/gpio/export => Mise à dispo du répertoire : /sys/class/gpio/gpio4 echo out > /sys/class/gpio/gpio4/direction Activation / désactivation de la sortie echo 1 > /sys/class/gpio/gpio4/value echo 0 > /sys/class/gpio/gpio4/value

30 Passer au delà du 3.3 V / 5 V Source :

31 Pilotage de «courant fort» Relais ou Triacs ~5

32 Entrée analogique Convertir une tension en «float»

33 Exemple d'un capteur de température Capteur TMP36 ~2 T C = [(Vout en mv) - 500] / 10

34 Montage sur Beaglebone Raspberry Pi Pas de port analogique Attention aux tensions Max! 1.8 V Max sur Beaglebone

35 Lecture de la température Lecture d'un fichier! Fichiers /sys/devices/platform/omap/tsc/ain<n> ain0 à ain6 ain5 (pour le pin AIN4!) dans notre cas # cat /sys/devices/platform/omap/tsc/ain Tension = ( 1660 / 4096 ) * 1,8 V = 729,49 mv ( 4096 car 10 bits) Température = (729,49 500) / 10 = 22,95 C

36 Démonstration Association Entrée / Sortie numérique

37 Node.js + Cloud9 IDE en action!

38 Bus Plusieurs capteurs sur un câble

39 UART Universal Asynchronous Receiver Transmitter RS232 sur les (vieux) PC Niveaux TTL (3.3V / 5V) sur les cartes ARM / Arduino Déclinaison en bus de terrain RS485 / RS422 Longueur de l'ordre du km!

40 Bus 1-wire Caractéristiques Topologie souple du bus 1 fil «data» - GPIO & Linux compatible Alimentation de 3 à 5 V Longueur max ~20m Capteurs disponibles variés Température (DS18B20) Compteur d'impulsion (DS2423) Interrupteur / détecteur d'état (DS2405) ~3

41 Bus I2C Standard de l'industrie des années 80! ~15 Module Linux Bus série à 3 fils Signal de données SDA Signal d'horloge SCL Masse Capteur de pression atmosphérique (BMP 085) Plusieurs composants sur un bus Adresse pour chaque composant «en dur» dans le capteur

42 Autres BUS BUS SPI (Serial Peripheral Interface) 4 signaux logiques Composants multiples disponibles BUS CAN Très répandu dans l'automobile Longueur de bus importante

43 Liaisons radio 433 MHz 866 MHz Fréquences standards Émetteur / Récepteur peu onéreux (~ 5 ) XBee Emetteur Protocole ZigBee Nombreux accessoires Inconvénient : le coût!

44 Monitoring électricité Consommation et puissance en «live» sur votre compteur EDF

45 Téléinformation EDF Compteurs EDF électroniques Informations Liaison de type série sur bornier client Puissance instantanée Index (Heures Creuses / Heures Pleines) Puissance Maxi autorisée Transmission cyclique

46 Branchements NE PAS TOUCHER Partie plombée! BORNIER CLIENT

47 Bornier client Bornes I1 / I2

48 Convertisseur UART TTL Montage pour Raspberry Pi / Beaglebone (Signaux 3.3V) ~2

49 Coté soft Liaison série : 1200 bits/s 7 bits 1 bit de parité, parité paire 1200 bauds 7E1 ADCO P OPTARIF BASE 0 ISOUSC 30 9 BASE % PTEC TH.. $ IINST 003 Z IMAX 030 B PAPP * MOTDETAT B Exemple de trame (Tarif Bleu)

50 Architecture «cible» Parce qu'on aime bien les archi ;-)

51 I2C Architecture «type» RT A U 1-Wire Centrale domotique Serveur Web GPIO

52 Démonstration Application Web avec du HTML5 dedans!

53 Bilan Combien ça coute?

54 Combien ça coûte au final? Centrale ~80 Alimentation 5V ~10 Capteur Temp x4 ~15 Capteur Pression ~15 Cartes Relais x 2 ~10 Composants & accessoires 20 A partir de 150

55 Merci! Questions?

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