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MANUEL COMPLET DE FABRICATION DE LA PLATEFORME DOMOTIQUE
DOMO_100
SEPT 2016 V1.2 NOTE TECHNIQUE N°30
© F.Ch
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
© F.Ch
- 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
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RoadMap Domotique
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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)
IOT
RoadMap Domotique
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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.
I.
III/ Achat du Matériel (Box Domotique)
Centrale
Passerelle vers les IOT Domotique
5,34
Passerelles vers
l’extérieur
[Box Internet & réseau GSM/GPRS]
max
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I.
III/ Achat du Matériel (IOT)
µcontrôleur+ Radio
~2€
+ 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 €
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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 ;-) ).
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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
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V/ Fabrication d'un IOT
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)
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Amélioration Change SCK Pin-Out Layout
V/ Fabrication d'un IOT
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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
V/ Fabrication d'un IOT
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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
V/ Fabrication d'un IOT
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)
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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
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V/ Fabrication d'un IOT
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
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NOTA : Téléchargeables gratuitement sur leur site respectif. © F.Ch
VI/ Fabrication de la Passerelle
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)
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VI/ Fabrication de la Passerelle
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
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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 : 115200 baud
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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 : 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
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Choix de la carte mère :
VII/ Fabrication de la Centrale
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)
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VII/ Fabrication de la Centrale
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
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VII/ Fabrication de la Centrale
Centrale
Outillage sur PC
NOTA : Téléchargeables gratuitement sur leur site respectif.
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VII/ Fabrication de la Centrale
1.-Fabriquer la carte SD (1/3) Choisir son OS
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VII/ Fabrication de la Centrale
1.-Fabriquer la carte SD (2/3) Télécharger la version armbian
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Sélectionner le modèle (une bonne quarantaine de présentées)
https://linux-sunxi.org/Orange_Pi_Lite
VII/ Fabrication de la Centrale
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1.-Fabriquer la carte SD (3/3) Flasher la carte SD
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.
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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 PILancer Mobaxterm et configurer une nouvelle machine
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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)
VII/ Fabrication de la Centrale
2/ Première Connexion
Lancer MobaXterm Mot de passe root : orangepi
Après le flash le mot de passe est 1234.
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Sur changement 12345678.
VII/ Fabrication de la Centrale
3/ Mise à jour de la version du système d'exploitation
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VII/ Fabrication de la Centrale
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
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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
VII/ Fabrication de la Centrale
Traces de l’exécution
© F.Chhttps://www.linux.com/learn/how-configure-wireless-any-linux-desktop
root
root
VII/ Fabrication de la Centrale Automatisation (via le script)
© F.Chhttp://www.framboise314.fr/raspbian-tout-un-tas-de-trucs/#Problemes_avec_le_WIFI
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
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http://www.domo-blog.fr/installer-jeedom-raspberry-pi-2/
VIII/ Jeedom (Installation et configuration)
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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
VIII/ Jeedom (Installation et configuration)
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1.6/ Charger les dépendance (prend 10mn) : Cliquer sur Activer
VIII/ Jeedom (Installation et configuration)
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2/ Configurer les aspects réseau
VIII/ Jeedom (Installation et configuration)
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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
VIII/ Jeedom (Installation et configuration)
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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
VIII/ Jeedom (Installation et configuration)
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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:
VIII/ Jeedom (Installation et configuration)
© F.Ch
6/ Utile : Les logs JEEDOM
VIII/ Jeedom (Installation et configuration)
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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.
VIII/ Jeedom (Installation et configuration)
© F.Ch
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)
© F.Ch
Brancher le NRF directement sur les pins GPIO de l'orange.
https://github.com/mysensors/Raspberry
VIII/ Jeedom (Connexion directe nrf24l01)
© F.Ch
Télécharger les librairies et les installer
https://github.com/mysensors/Raspberry
VIII/ Jeedom (Connexion directe nrf24l01)
© F.Ch
Modifs dans les sources
https://github.com/mysensors/Raspberry
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
VIII/ Jeedom (Connexion directe nrf24l01)
© F.Chhttps://github.com/mysensors/Raspberry
IX/ Annexes: Pilotage GPIO
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Solution 1 WiringOP https://github.com/zhaolei/WiringOP
git clone https://github.com/orangepi-xunlong/WiringOP -b orangepi
IX/ Annexes: Pilotage GPIO
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Solution 2 Gpio_sw
IX/ Annexes: Pilotage GPIO
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Solution 3 Python
http://www.instructables.com/id/Orange-Pi-One-Python-GPIO-basic/
IX/ Annexes: Pilotage GPIO
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Solution 4 gpio
IX/ Annexes: Pilotage GPIO
© F.Ch
IX/ Annexes: Pilotage GPIO
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Solution 3 Gpio
IX/ Annexes: DNS
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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
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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
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2/ Configurer le routeur DNS de la Box Interne
CAS d'une Free Box Cristal
IX/ Annexes: DNS
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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
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Des Plug-Ins intéressants
IX/ Annexes: Security
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Nota : Déjà fait sur ArmBian
IX/ Annexes: Déport d'écran (VNC)
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http://www.framboise314.fr/prenez-la-main-a-distance-sur-votre-raspberry-pi-avec-vnc/
IX/ Annexes : Déport d'écran (VNC)
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Passwd :vncpass
IX/ Annexes : VmWare
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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
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Source : Emmanuel
IX/ Annexes : IO PORT
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IX/ Annexes : LINKS
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http://www.homautomation.org/2014/03/02/433mhtz-rf-communication-between-arduino-and-raspberry-pi-arduino-as-receiver/
IX/ Annexes : Clonage Carte SD
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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/
IX/ Annexes : Clonage Carte SD
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https://guigui.li/documentation-tutoriaux/24-monter-une-cle-usb-en-ntfs-sur-un-raspberry
IX/ Annexes : Clonage Carte SD
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X/ Registre des modifications
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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