Installation Domotique de Laurent F.

Laurent, habitant dans la campagne non loin d’Annecy au cœur des Alpes, heureux papa de 2 enfants de 10 et 8 ans.

J’ai versé dans la programmation et l’opensource depuis, ou là là, mon adolescence, d’abord sur le regretté Amiga et depuis sur les systèmes Unix : un vrai Geek avant que ce terme ne passe l’atlantique.

Je suis pour le moment administrateur d’applications dans l’infogérance (mais je cherche à réorienter ma carrière vers plus de créativité et de développement plus en ligne avec mon passé d’architecte, pourquoi pas dans la domotique pour lier l’utile à l’agréable, avis aux amateurs ).

J’avais une machine qui tournait en 24/24 dans ma cave depuis des années pour héberger mon site web. J’ai décidé de rentabiliser cette électricité gaspillée pour superviser mes autres machines dans un premier temps avec le très connu Nagios. La légèreté n’étant pas la caractéristique principale de ce dernier, j’ai développé ma propre solution beaucoup plus économe en ressources utilisant uniquement des webservices (je devais aussi superviser des machines hors de mon réseau).

Mais pourquoi s’arrêter uniquement aux appareils informatiques ? De fil en aiguille, d’autres modules se sont ajoutés … j’avais mis le pied dans la domotique.

Depuis quelques mois, j’ai remplacé ce PC glouton par un BananaPI. Comme tout SbC, ce dernier dispose de GPIOs qui lui permettent de communiquer avec son environnement et ouvrent de nouvelles possibilités. Que donnera mon installation d’ici ne serait-ce que quelques mois, je n’en ai aucune idée : nouvelles découvertes … nouvelles bidouilles in fine.

Supervision et domotique :

• Etre alerté de possible défaillance d’une de mes machines
• Superviser l’état de mon onduleur et par la même de la consommation de qu’il est protège (savez-vous combien consomme un PC à l’arrêt ? Vous seriez surpris)
• Surveiller ma consommation électrique et ma production photovoltaïque : cela permet aussi d’optimiser l’utilisation de certains appareils consommateurs en fonction des heures plaines, heures creuses
• Mesurer la température de dehors et de certaines pièces (bientôt l’humidité aussi) en vue d’optimiser le chauffage l’hiver et le rafraîchissement l’été.
• M’alerter par SMS lorsque quelque chose ne va pas
• Graphiques de tendances sur le web + sur un écran dans le salon
• Détection d’intrusion

Côté multimédia :

• Serveur multimédia DNLA
• Partage de flux audio

Et puis bien sûr :

• Que ce soit le moins cher possible
• Puis avant tout, m’amuser

Pleins d’autres choses s’ajoutent au fil de l’eau, en fonction des articles que je trouve sur le web, de mes propres découvertes …

• Un BananaPI : 50€ avec une carte mémoire, une alimentation et un câble HDMI (utilisé pour autre chose) + 100€ pour un disque SATA de 2To (films + web + historique de supervision). Consommation : 4 à 5 watts en pointe contre 120 avant !
• 2 kits à base de SFH6206A pour la télé information : < 10€
• Les sondes déportées sont connectées par un bus 1Wire. Pour l’instant, il n’y a que des DS18B20 pour mesurer la température. J’ai ajouté en frontal un adaptateur de niveau 3.3v -> 5v et un convertisseur I2C -> 1wire (DS2483) pour protéger le BananaPI et fiabiliser le bus, moins sensible aux parasites en 5v : entre 15 et 20€
• Une tablette Android chinoise HS car Android s’est corrompu. J’ai installé Linux dessus et elle me sert de dashboard. Coût : environ 60€ neuve, 0€ ici car inutilisable.
• Du câble de téléphonique + pas mal de temps •?

Le reste est du matériel est de récupération.

bref, l’investissement total côté fournitures tourne aux alentours des 200€ (dont la moitié quand même pour le disque dur).

Vue schématique de ma solution

Mon architecture est basée sur un bus de données MQTT propulsé par l’excellent Mosquitto. Il est alimenté par différents démons dont les principaux sont :

• TéléInfod pour injecter les données de TéléInformation provenant des compteurs EDF
• Marcel qui publie régulièrement les données provenant du bus 1Wire, surveille l’arrivée régulière d’autres sources (typiquement, la Téléinformation n’arrive plus, c’est qu’il y a une coupure d’électricité), d’envoyer des alertes et bientôt, de lancer des actions comme commander la monter ou la descendre les volets
• Domestik, mon outil de supervision initial, génère les graphes et émet des alertes suivant l’état de mes machines.

L’intérêt du bus MQTT est que je peux afficher les informations telles que la température ou la consommation Internet ou électrique sur autant d’écrans que je le souhaite sans le moindre impact sur l’utilisation du réseau ou la charge du BananaPI.

Ci dessous on a une photo sur la carte d’interfaçage pour le BananaPI. Au centre, les 2 composants d’interfacage entre le bus I2C du PI et le 1 wire. En haut à gauche, les 2 convertisseurs pour la TéléInformation. Les composant discrets servent de convertisseurs de niveau RS-232 pour la console du PI.

Vue d’ensemble du serveur avec la carte d’interfaçage

Sur la photo ci dessous voici les composants nécessaires pour mesurer la température

Les informations récoltées sont affichées :

• sur la tablette dans le salon. Comme je l’ai dit précédemment, elle fonctionne maintenant sous Linux avec une application graphique maison qui attaque directement le framebuffer. Comme on peut le voir sur les photos ci-dessous, elle consomme très peu, entre 1 et 2,5w … pas de question à se poser.
• Sur les écrans des PCs de la maison par l’intermédiaire de script Lua pour Conky
• par des pages web.

Exemple d’affichage sur l’écran d’un PC

Premiers tests de tableau de bord utilisant la tablette

Si Domestik est écrit en PHP, les démons eux-mêmes ont été développés en C (multi-treadé et tout et tout), et sont customisables par des scripts en Lua : l’ensemble est vraiment très léger, laissant largement de la place sur le BananaPI pour pleins d’autres usages. Le tout est évidement open-source.

Exemple de rapport personnalisé avec Domestik : Production et consomation électrique.

Coté multimédia, du classique :

• Médiatomb est utilisé comme serveur DNLA pour ma TV connectée et le player de la freebox.
• PulseAudio me permet de broadcaster des sources sonores dans d’autres pièces. Des BananaPIs servent de périphérique de restitution.

Mon installation est encore vraiment très jeune : le BananaPI est arrivé, il y a juste 1 an, le bus 1 wire a été déployé au printemps (l’hiver étant quasiment monopolisée par le ski:) ), je me focalise pour le moment sur le déploiement des capteurs et le développement logiciel, les finissions seront pour plus tard … au grand dam de ma moitié bien sûr : je la remercie au passage pour sa patience.

Ce qui arrivera rapidement :

• Je vais bidouiller une télécommande Somfy Smoove sur le BananaPI pour pouvoir commander certains volets roulants ; Le but étant de limiter la température dans le salon pendant l’été (20€ d’occasion)
• J’attends l’arrivée de composants DS2406 et DS2438 pour implémenter la détection d’intrusion et d’humidité (gratuit, ce sont des samples), mais il faudra que j’ajoute des capteurs de présence.
• Je vais commander des ESP8266 pour mesurer la température de l’eau de la piscine à distance. J’envisage de les alimenter par des cellules photoélectriques pour qu’elles soient autonomes. A terme, peut-être une optimisation du temps de fonctionnement de la pompe.
• Pourquoi un ESP ne m’indiquerait-il pas qu’il y a du courrier en attente dans ma boite aux lettres ?
• Commande de mon chauffage … mais ça sera pour plus tard
• Pas mal de fils volants et de montages provisoires surtout dans le sous-sol que je pense réaménager … un jour. Une impression 3D mettrait par exemple de remplacer la boite à bonbon qui sert de coffrage au le BananaPI. Il me faudrait finaliser tout ça.

Enfin, l’évolution probable étant de commander certains éléments du monde réel (chauffage, volets, …), il faudra évidement que je prévois une interface de commande. Sans doute par des techno web pour être accessible à la fois depuis les PC de la maison, mais aussi a distance depuis un téléphone.

L’utilisation de la tablette est pour le moment vraiment embryonnaire comme on peut le voir sur la photo : je ne m’y suis attelé que récemment. Son écran tactile pourrait faire aussi office d’interface … que de projets !

Peu de solutions du commerce sont suffisamment flexibles pour mon besoin et le budget nécessaire serait sans commune mesure avec mes propres réalisations. Seul peut-être Domoticz répondrait à mes attentes … mais je m’éclate en montant ma propre solution •? •???• &? ?? ???????? •?• ??• ?????•

Le seul point noir est le câblage : la maison ayant 30 ans, rien n’avait été prévu et c’est franchement pénible de percer des dalles de 30 ou 40cm. Quant aux fils volants, pas super WAF compliant … Donc, comme je dis toujours CABLEZ A LA CONSTRUCTION, OU LORS DE GROS TRAVAUX. Après, c’est trop tard.