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Sommaire
Objectifs Description Principes Généraux Architecture Générale Fonctionnement (Cas d'utilisation) Composants HW Description des Boîtiers Assemblage La Page HTML + Configuration de la Box Les SMS WebServices
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Objectifs
1/ Détecter une coupure de courant secteur EDF
2/ Signaler la coupure - Signal Radio Interne vers 2 boîtiers (led + signal sonore) - Émettre des SMS vers des téléphones mobile
3/ Gérer l’Alarme (Interface de commande et de test)
4/ Archiver sur le Net (Web Services) les relevés de consommation (pour analyse ultérieure)
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Principes Généraux
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Pour répondre aux besoins (sachant que le système d’alerte et la box internet sont sur réseau secouru) , le parti pris a été d’avoir recours aux « Services Web » en général.
-Avertisseur d’alerte (ou fin) : des SMS ⇒Utilisation du service smsapi de Free-Mobile
-Manipuler le système : Une interface web standard⇒ Le système de surveillance dispose d’une interface html-Archiver les données : via un WebService (technologie IOT)⇒ Archiver les données vers un site dédié pour consultation et traitements (Visualisation, Analyse).
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Architecture Générale
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Boitier Central
Boitier Alarme 1(sur batterie)
Internet(Cloud)
Radio 2.4ghz RF24
Liaison Radio GSM/3G
Système Secouru
Box Internet
Wifi
Boitier Alarme 2(sur batterie)
Prise mesure
Maison
Alimentation secourue
Réseau filaire Terrestre
Navigateur
Smart Phone
SMS
WebServices(Cloud)
PC
Ethernet
Ethernet
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Fonctionnement (Use Case #1,2)
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SiSi : Pas de consommation courant (testé toutes les minutes)AlorsAlors : Perte du réseau Déclenche Alarme Signal Radio Alarme ON vers les boîtiers secondaires Émission des SMS : Message : « PERTE SECTEUR »
Cas d'utilisation #1 : Le boîtier Central surveille la ligne EDF (1/2).
Si Si : Retour consommation courant (testé toutes les minutes)AlorsAlors : Retour du réseau Inhibe Alarme Signal Radio Alarme OFF vers les boîtiers secondaires Émission des SMS (Message : « RETOUR SECTEUR »
Cas d'utilisation #2 : Le boîtier Central surveille la ligne EDF. (2/2)
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Fonctionnement (Use Case #3,4,5)
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Si Si : Requête réseau INFOS AlorsAlors : Retourne la page HTML INFOS du serveur (avec l’état du système, l'état du réseau, l'état des Batteries, l'action autorisée )
Cas d'utilisation #4 : Le boîtier Central réceptionne une requête html « ACQ »
Cas d'utilisation #3 : Le boîtier Central réceptionne une requête html « INFOS »
SiSi : Requête réseau ACQ (Acquittement Alarme ou test).AlorsAlors : Retourne la page HTML INFOS du serveur Actualisé.
Prise en compte de la commande : - Arrêt de l’alarme (Voyant, son + SMS « ACQUITTEMENT ALARME »)
Cas d'utilisation #5 : Le boîtier Central réceptionne une requête html « TST »
SiSi : Requête réseau TST (Test Alarme).AlorsAlors : Retourne la page HTML INFOS du serveur Actualisé.
Prise en compte de la commande : - Déclenchement d’une alarme test
(Voyant, son + SMS « TEST ALARME »)
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Fonctionnement (Use Case #6,7)
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SiSi : Changement de valeur de consommationAlorsAlors : Mise à jour du WebService pour archivage et post traitement (Visualisation + Analyse)
Cas d'utilisation #6 : Le boîtier Central voit une modification de la consommation
Cas d'utilisation #7 : Le boîtier Central est mis sous tension
SiSi : Démarrage du systèmeAlorsAlors : Emission SMS « SURVEILLANCE SECTEUR DEMARREE »
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Choix des composants
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1/ Prise de Mesure : SCT013 Système non intrusif type boucle ampèremétrique. (facile à mettre en place et sécurisé)
2/ Système Central : ESP8266 Micro contrôleur + puce Wifi
3/ Radio Interne : Nrf24L01 Facile à mettre en œuvre et basse consommation
4/ Boîtier Alerte : Arduino Pro Mini + Nrf24L01Sur batterie donc très très basse consommation électrique obligatoire
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Composants HW (SCT013)
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Composants HW (l'ESP8266)
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Cette puce :- Intègre un micro Contrôleur performant - Intègre la puce de gestion de la liaison Wifi (communique avec la box internet)- A suffisamment de mémoire pour héberger un petit site WebEt.. - pilote le module radio NRF (Bus SPI) - via son entrée ADC lit le capteur SCTO13
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http://arduino.esp8266.com/versions/1.6.5-1084-ga39ce29/doc/reference.html
Composants HW (Le NRF24L01)
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Description Boîtier Central
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Ligne à surveiller
Secteur secouru
Controleur + Wifi + Led Alarme
Liaison Radio Interne
NRF24L01
1m 1m
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Description Boîtier Alarme
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Sur Batterie
Liaison Radio Interne Micro-Contrôleur
Reçoit les commandes radio : -Alarme :
- Réveil du Micro contrôleur- Clignotement Led + Modulation son (Buzzer)
-Fin Alarme- Mise en sommeil sauf écoute radio
Retourne les accusés des commandes radio + l’état de charge de la batterie
Clignotement Led + Buzzer avec modulation
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Assemblage
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NRF24L01 (ici 2 version : une avec antenne séparée et l'autre avec une antenne dessinée sur circuit)
Arduino ProMiniNota : Destruction de la led de présence secteur (réduction consommation)
Actuateur : Buzzer
Nota : La Led D13 est utilisée pour le signal lumineux
L'ESP8266 (packaging ESP12)Nota : La Led de l'ESP est utilisée pour le signal lumineux
Capteur :SCT013
Alimentation
Régulateur 3.3v Nota : Destruction de la led de contrôle
Alimentation
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Page HTML : Configuration Box
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Au préalable : Il faut configurer la box (Ici cas des Free Box) :- Pour rediriger les requêtes HTML du port extérieur vers l'ESP avec son numéro de port pré-configuré
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Nota : Pour faciliter l'accès à sa Box Internet : Faire la demande d'une adresse DNS (gratuit auprès de free) .L'adresse sera du type <mon nom adresse>.hd.free.fr
Page HTML
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Nom DNS Numéro du Port Utilisé Clé d'Accès
ConsommationEtat du Secteur
Etat de L'Alarme
Tension Batterie des Boîtiers d'Alerte #1 et #2.Vert = Acquittement reçu Violet : Pas d'acquittement
Bouton Test Alarme
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Page HTML
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Cas d'une Alarme en cours
Acquitter l'alarme pour stopper les signaux sonores + clignotement
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Ici le 2ième boîtier d'alerte sonore est OFF !!
Émettre des SMS
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Configurer le forfait mobile pour l'envoi des SMS- Aller sur son espace abonné
- Saisir identifiant et code Si oublié :
- Dans l'Espace Abonné :
- Cliquer sur « Gérer.. Mes Options »
- En bas de la page Activer les Notifications
- Cliquer sur tout est dit
- Recopier la ligne dans le Navigateur
- Le SMS est reçu qqs secondes plus tard.
https://www.freenews.fr/freenews-edition-nationale-299/free-mobile-170/nouvelle-option-notifications-par-sms-chez-free-mobile-14817
https://smsapi.free-mobile.fr/sendmsg?user=XXXXXXXX&pass=XXXXXXXXXXXXXX&msg=Hello%20World%20!
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Astuce Sécurité : Contrôler le serveur distant avec d'émettre une requête.
Émettre des SMS
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SMS
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Vu sur mon smart Phone
WebServices : ThingSpeak
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- Ce créer un compte - Récupérer son identifiant - Récupérer la clé d'écriture - 5 lignes de code pour manipuler le WebService - Aller sur le Site pour voir le relevé des data - Utiliser la puissance de Matlab pour faire des Traitements et des Visualisations dédiées.
http://community.thingspeak.com/tutorials/arduino/send-data-to-thingspeak-with-arduino/
http://www.instructables.com/id/ESP8266-Wifi-Temperature-Logger/
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Conclusions
Petit Projet intéressant, très utile et pragmatique qui permet de manipuler beaucoup des concepts de type IOT (ESP, WebServices…).
Passé (pas mal d'heures xxxh) ;-), la difficulté essentielle étant de trouver les bons composants, la bonne application et la bonne façon de procéder.
Pas hésiter à essayer : Dans la première version je pilotais une puce GSM. La solution a été abandonnée pour plusieurs raisons. La solution ESP s'étant avérée beaucoup plus puissante et économique pour ce cas de fonctionnement.
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