MANUEL COMPLET DE FABRICATION DE LA PLATEFORME DOMOTIQUE DOMO_100

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1 MANUEL COMPLET DE FABRICATION DE LA PLATEFORME DOMOTIQUE DOMO_100 SEPT 2016 V1.2 NOTE TECHNIQUE N 30 francis.chatain@free.fr

2 Sommaire I. Rappel des Concepts de Base II. Rappel de l'architecture utilisée III. Achat du Matériel IV. 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

3 I/ Concepts de base - 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) IOT Box Domotique Box Internet Internet

4 RoadMap Domotique II/ Architecture détaillée Centrale IOT Passerelle GSM (optionnel) Box Internet Contrôleur Câble filaire Liaison Radio Wifi Liaison Radio NRF Liaison Radio GSM/3G/4G Câble USB Liaison France Telecom / Opérateur

5 RoadMap Domotique II/ Architecture détaillée IOT But : Capter les données issues du monde réel, effectuer un traitement de premier niveau puis les transmettre à la centrale domotique. Recevoir des commandes et les réaliser via les actuateurs. Capteur/Transducteur Calculateur Communication Physique => Electrique Electrique => Binaire Batterie Il existe des centaines de capteurs différents Actuateur Intelligence qui va interpréter et filtrer les données des capteurs puis va prendre des décisions automatiquementt. Calculateur Electrique <= Binaire Mécanique <= Electrique Le Capteur va pouvoir communiquer ces états. Communication Intelligence qui va interpréter les commandes et piloter des équipements Secteur L'Actuateur va pouvoir recevoir des commandes. Nota : Dans le cas d'un esp (communication et calculateur sont regroupés)

6 III/ Achat du Matériel (Box Domotique) I. Centrale Passerelle vers les IOT Domotique 5,34 max Passerelles vers l extérieur [Box Internet & réseau GSM/GPRS]

7 III/ Achat du Matériel (IOT) ~2 µcontrôleur I. + Radio Capteur Actuateur Alimentation + Boîtier (utilisé pour programmer le µc) Dépend du type de capteur ou d'actuateur 1 à 5 5 à 10 Dépend du type d'alimentation sur pile ou secteur 1 à2

8 IV/ Etapes de la fabrication Ordre de fabrication fortement conseillé!! I. II. III. IV. Fabriquer un IOT «MySensors» (Arduino Pro Mini + Radio + Capteur/Actuateur) Fabriquer la passerelle «MySensors» (Arduino Nano + SW serialgateway) Fabriquer la Box Domotique (Orange Pi + ArmBian) Configurer Jeedom pour afficher les IOT MySensors (+ cnx passerelle/iot) Combien de temps pour assembler une version minimum?? : Tout dépend des prérequis et de sa connaissance de l'arduino/raspberrylinux : Compter 15 à 30 h de labeur (si tout ce passe bien ;-) ). Liens Important!! : La référence absolue Excellente Description de Mysensors en Francais sur Jeedom :

9 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 HW Connecter 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.

10 V/ Fabrication d'un IOT Amélioration Change SCK Pin-Out Layout 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 applicatif A déplacer sur la pin 8 (Attention : légère modification du code mysensors voir ci après)

11 V/ Fabrication d'un IOT Amélioration (Concerne les IOT en attente de commande) Change SCK Pin-Out Layout Note du 5 oct 2014

12 V/ Fabrication d'un IOT Exemple d'assemblage mécanique Actuateur/Capteur Ici un buzzer Arduino Pro-mini 3.3v atmega328 Radio Boitier Piles 2xAAA Câblage de type wrapping

13 V/ Fabrication d'un IOT SW Part 1/ Préparation Logicielle requise sur le PC 1/ Installer Arduino Août / Mettre à jour la base des bibliothèques (charger la dernière version MySensors) NOTA : Téléchargeables gratuitement sur leur site respectif.

14 V/ Fabrication d'un IOT 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

15 V/ Fabrication d'un IOT SW Part 3/ Tester seul 3.1/ Afficher le Moniteur Série 3.2/ Les Traces suivantes doivent apparaître

16 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

17 VI/ Fabrication de la Passerelle SW Part 1/ Préparation Logicielle requise sur le PC 1/ Installer Arduino Août / Mettre à jour la base des bibliothèques (charger la dernière version MySensors) NOTA : Téléchargeables gratuitement sur leur site respectif.

18 VI/ Fabrication de la Passerelle SW Part 2/ Compilation et Téléchargement 2.1/ Charger l'exemple Important : Contrairement à la version 1.5.X Il 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

19 VI/ Fabrication de la Passerelle SW Part 3/ Tester seul 3.1/ Afficher le Moniteur Série 3.2/ Les Traces suivantes doivent apparaître Attention => Vitesse : baud

20 VI/ Fabrication de la Passerelle SW Part 3/ Tester avec le capteur 3.1/ Afficher le Moniteur Série 3.2/ Les Traces suivantes doivent apparaître (Capteur température en service) Attention => Vitesse : baud

21 VII/ Fabrication de la Centrale I. Fabriquer la carte sd contenant le système d'exploitation II. Mettre à jour le système d'exploitation III. Installer la connexion Wifi (si nécessaire ici Orange Pi PC)

22 VII/ Fabrication de la Centrale Choix de la carte mère : Article intéressant : Last News : +petite+wifi (Août 2016)

23 VII/ Fabrication de la Centrale 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

24 VII/ Fabrication de la Centrale Centrale Outillage sur PC NOTA : Téléchargeables gratuitement sur leur site respectif.

25 VII/ Fabrication de la Centrale 1.-Fabriquer la carte SD (1/3) Choisir son OS

26 VII/ Fabrication de la Centrale 1.-Fabriquer la carte SD (2/3) Télécharger la version armbian Sélectionner le modèle (une bonne quarantaine de présentées)

27 VII/ Fabrication de la Centrale 1.-Fabriquer la carte SD (3/3) Flasher la carte SD

28 VII/ Fabrication de la Centrale 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.

29 VII/ Fabrication de la Centrale 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 PI Lancer 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)

30 VII/ Fabrication de la Centrale 2/ Première Connexion Lancer MobaXterm Mot de passe root : orangepi Après le flash le mot de passe est Sur changement

31 VII/ Fabrication de la Centrale 3/ Mise à jour de la version du système d'exploitation

32 VII/ Fabrication de la Centrale 4/ Configurer la liaison wifi 1/ Charger les dernières librairies wifi apt-get update && apt-get install firmware-iwlwifi 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 Commandes utiles Procédures détaillées

33 VII/ Fabrication de la Centrale Traces de l exécution root root

34 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/local Le script est sous /root/wireless

35 VIII/ Jeedom Traces de l exécution (Installation et configuration)

36 VIII/ Jeedom (Installation et configuration) Lancer un navigateur url : admin / admin admin/admin 1/ Installer le plugins Mysensor 1.1/ Sélectionner 1.2/ Cliquer sur 1.3/ Rechercher 1.4/ Cliquer sur 1.5/ Cliquer sur

37 VIII/ Jeedom (Installation et configuration) 1.6/ Charger les dépendance (prend 10mn) : Cliquer sur Activer

38 VIII/ Jeedom (Installation et configuration) 2/ Configurer les aspects réseau

39 VIII/ Jeedom (Installation et configuration) 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

40 VIII/ Jeedom (Installation et configuration) 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

41 VIII/ Jeedom (Installation et configuration) 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:

42 VIII/ Jeedom (Installation et configuration) 6/ Utile : Les logs JEEDOM

43 VIII/ Jeedom (Installation et configuration) 7/ Utile : Modifier le port d'écoute Jeedom Ce 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.

44 VIII/ Jeedom (Installation et configuration) 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.

45 VIII/ Jeedom (Connexion directe nrf24l01) Brancher le NRF directement sur les pins GPIO de l'orange.

46 VIII/ Jeedom (Connexion directe nrf24l01) Télécharger les librairies et les installer

47 VIII/ Jeedom (Connexion directe nrf24l01) Modifs dans les sources Forcer armv7

48 VIII/ Jeedom (Connexion directe nrf24l01)

49 IX/ Annexes: Pilotage GPIO Solution 1 WiringOP git clone -b orangepi

50 IX/ Annexes: Pilotage GPIO Solution 2 Gpio_sw

51 IX/ Annexes: Pilotage GPIO Solution 3 Python

52 IX/ Annexes: Pilotage GPIO Solution 4 gpio

53 IX/ Annexes: Pilotage GPIO

54 IX/ Annexes: Pilotage GPIO Solution 3 Gpio

55 IX/ Annexes: DNS 1/ Créer une adresse DNS universelle et gratuite 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 :

56 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

57 IX/ Annexes: DNS 2/ Configurer le routeur DNS de la Box Interne CAS d'une Free Box Cristal

58 IX/ Annexes: DNS 3/ Fixer l'adresse IP de la Wifi 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. CAS d'une Free Box Cristal

59 IX/ Annexes: Plug-Ins Jeedom Des Plug-Ins intéressants

60 IX/ Annexes: Security Nota : Déjà fait sur ArmBian

61 IX/ Annexes: Déport d'écran (VNC)

62 IX/ Annexes : Déport d'écran (VNC) Passwd :vncpass

63 IX/ Annexes : VmWare Pour cela il faut télécharger : VMWare Workstation Player (gratuit sous réserve de saisir une adresse mail) L 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.rar L 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) 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-data Configurer 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 ( : admin / admin Via SSH ou la console : root ou admin / Mjeedom96 La doc que j ai suivi : La doc du plugin MySensor où est notamment évoqué la petite custom à faire dans le sketch Arduino pour récupérer la version de la GW : 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

64 IX/ Annexes : VmWare Source : Emmanuel

65 IX/ Annexes : IO PORT

66 IX/ Annexes : LINKS

67 IX/ Annexes : Clonage Carte SD 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 / 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.

68 IX/ Annexes : Clonage Carte SD

69 IX/ Annexes : Clonage Carte SD

70 X/ Registre des modifications Version Date Commentaires /08/2016 Version Initiale /08/2016 Configuration détaillée Jeedom /09/2016 Ajout Orange Pi Lite (OS) Pilotage GPIO Orange Pi Exemple assemblage IOT