Relevés de température par GSM

Relevés de température par GSM

Cette semaine, nous avons reçu la mission de vérifier par des mesures de température si le chauffage d'une église fonctionnait comme il devait. Nous allons donc vous montrer comment mettre en place une surveillance à distance de la température ambiante et de la température du chauffage lui-même, sans avoir besoin d'écrire une seule ligne de code. La particularité du projet réside dans le fait que l'église ne dispose (assez logiquement) pas de réseau WiFi. Il va donc falloir utiliser une connection GSM ou 3G.


En ce qui concerne la mesure elle-même, nous n'avons que l'embarras du choix (voir le tableau récapitulatif des capteurs au bas d'un article précédent). Comme le but de notre expérience est de suivre les variations de température, nous n'avons pas besoin d'une grande précision absolue. Nous avons donc choisi d'utiliser un Yocto-Thermocouple nous permettant de brancher deux sondes déportées. Une sonde est fixée contre le chauffage, tandis que l'autre est fixée un peu plus loin dans la nef. Si nous avions besoin de plus de précisions, nous aurions pu faire exactement la même expérience en utilisant deux Yocto-PT100 pour obtenir des mesures précises à quelques centièmes de degré, mais le matériel est alors un peu plus cher.

Notre double sonde de température
Notre double sonde de température


Pour le suivi et l'enregistrement des mesures à travers une connection GSM, nous avons actuellement deux solutions qui ne demandent aucune programmation: utiliser un téléphone Android avec l'application Valarm, ou utiliser un routeur WiFi+GSM de poche. Nous allons donc essayer les deux approches pour comparer leurs avantages et inconvénients.


Variante 1: Avec un téléphone Android

Pour reproduire cette variante, vous aurez besoin de:

  1. Un téléphone ou une tablette Android 3G avec support USB complet (dès $200)
  2. Un Yocto-Thermocouple (~$50)
  3. Un câble USB-OTG-MicroB-MicroB-20 ($3), où un câble en Y ($7) si votre tablette/téléphone n'a pas une prise d'alimentation séparée du connecteur USB
  4. Une SIM pour le transfert des données (nous avons utilisé une SIM prépayée à $15)
  5. L'application Valarm Pro ($10 sur Google Play)
  6. Un forfait Valarm Cloud Visualization & Analysis (payé $4.50 pour 30 jours)

Total: environ $290

Installation de relevé de température par GSM utilisant un téléphone Android
Installation de relevé de température par GSM utilisant un téléphone Android


La mise en place est très simple: une fois l'application Valarm Pro installée, on connecte le Yocto-Thermocouple au téléphone. Androïd propose alors de lancer Valarm Pro. Dans la configuration, sous All Sensors il faut activer un Interval Timer à la fréquence de mesure désirée, puis sous Meteo and Light activer le capteur de Ambient Temperature. Les bornes d'alerte sur la température peuvent être mises au minimum/maximum puisque nous avons utilisé un timer pour forcer un envoi des mesures à intervalle régulier. Finalement, sous Web Integration, il faut activer la synchronisation des alertes vers le service Cloud, mais pour cela, vous devez commencer par vous créer un compte tools.valarm.net.

L'inscription de base sur le service Cloud de Valarm est gratuite. Vous pouvez vérifier rapidement que les mesures sont bien synchronisées sur le web. Mais pour obtenir un graphique des mesures, il vous faudra souscrire au service Visualization & Analysis, payant par appareil et par jour connecté. Attention, le graphique n'est (pour l'instant?) pas rafraîchi en continu: pour le mettre à jour, il faut le fermer, puis re-cliquer sur le nom de l'appareil pour recharger dans l'interface graphique les dernière mesures, puis sélectionner à nouveau le capteur désiré.

Graphique des données sur le Valarm.net
Graphique des données sur le Valarm.net


Au final, cette solution est remarquablement facile à mettre en place. Par rapport à nos objectifs initiaux, il y a juste deux limitations. Premièrement, l'app Valarm ayant été prévue pour mesurer la température avec le Yocto-Meteo plutôt que le Yocto-Thermocouple, seule l'une des deux entrées de température est utilisable. Deuxièmement, dans notre cas la réception GSM n'est possible qu'à certains points précis de l'église (vers les fenêtre), et non à l'endroit où nous devons effectuer les mesures. La solution à ce problème, c'est justement notre seconde variante.


Variante 2: Avec un routeur GSM de poche

Pour reproduire cette variante, vous aurez besoin de:

  1. Un YoctoHub-Wireless (~$128)
  2. Un routeur WiFi + GSM (ou 3G), comme le D-Link DWR-730 par exemple (~$120)
  3. Un Yocto-Thermocouple (~$50)
  4. Un câble USB-OTG-MicroB-MicroB-20 ($3)
  5. Une SIM pour transfert de données (nous avons utilisé une SIM prépayée à $15)
  6. Un compte sur Xively.com (compte développeur gratuit, 30 jours de données)

Total: environ $320

Installation de relevé de température par GSM utilisant un routeur de poche
Installation de relevé de température par GSM utilisant un routeur de poche


Première étape: il faut configurer le routeur WiFi + 3G. Pour le modèle D-Link DWR-730 que nous avons utilisé, cela se fait très facilement par USB. Une fois configuré, vous disposez d'une connectivité Internet fiable en WiFi, dont vous n'avez plus à vous préoccuper.

Deuxième étape: On branche le Yocto-Thermocouple sur le YoctoHub-Wireless, et on configure sur le YoctoHub-Wireless pour se connecter au réseau WiFi du routeur 3G. Ensuite on ajoute un callback HTTP vers le service de Xively. Pour cela, vous devez avoir préalablement ouvert un compte développeur gratuit sur Xively, et créé un Device (menu WEB TOOLS, DEVELOP, cliquez sur Add Device). Il vous suffit de recopier le Feed ID (qui figure en haut à droite de la page) et l'API Key (qui figure dans la colonne de droite) dans la configuration de callback HTTP du YoctoHub-Wireless pour qu'il envoie les données sur Xively.

Mesures sur 24h de le température de l'air et du chauffage
Mesures sur 24h de le température de l'air et du chauffage


L'envoi des données à Xively par callback HTTP est fait au format CSV, et ne prend donc que quelques centaines d'octets par callback. Il est donc possible de travailler avec une carte SIM prépayée bon marché pour une longue durée. Notez que d'autres services de Cloud peuvent être utilisés, mais nous reviendrons plus en détail sur ce sujet prochainement, avec l'arrivée de nouveaux acteurs sur le marché.


Conclusion

L'objectif est atteint: grâce à ces mesures, nous avons pu prouver que le chauffage électrique de cette église, censé maintenir une température minimale le plus efficacement possible (pour préserver l'orgue), chauffe principalement la journée, au moment où l'électricité est la plus chère, à la place de chauffer la nuit. Les quelques milliers de francs d'électricité que cela permettra d'économiser par année auront vite remboursé les modules :-)


Si vous désirez reproduire la deuxième variante, un petit conseil: évitez les routeurs soit-disant "3G" (comme le ASUS WL-330NG) qui n'ont pas de modem GSM intégré mais utilisent à la place un modem USB 3G connecté sur un port USB: leur fonctionnement risque d'être beaucoup plus aléatoire, et les possibilités de diagnostic sont déplorables. Nous n'avons rien pu en tirer d'utilisable pour une installation autonome.

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