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Domotique par SMS à base de Raspberry + Zwave

Il existe tout un tas de techniques et de produits pour « domotiser » sa maison. La plupart du temps, les solutions de domotique utilisent votre connexion Internet par l’intermédiaire d’une Box. En effet, sans parler de cloud où quasiment TOUT passe par la toile, vous aurez besoin d’Internet ou d’une connexion WiFi pour :

  • Mettre à l’heure votre domotique. Indispensable aux scénarios, alertes ou encore les actions.
  • Vous connecter à votre interface domotique. Indispensable pour paramétrer votre système domotique.

Bref, on s’en rend pas toujours compte mais sans Internet et sans moyen de communication, on est un peu démuni et les systèmes domotiques aussi.

En effet, j’ai eu quelques demandes de renseignements de particuliers qui souhaitaient « domotiser » leur résidence secondaire. Hé oui, le principe de la résidence secondaire est de ne pas y être toute l’année. Il y a donc un gros intérêt à y installer un système vous permettant d’agir à distance.

Encore plus pour les chalets en montagne. Quel pieds d’allumer le chauffage à distance avant de partir et arriver dans un habitat bien chaud. Tout comme la protection contre le gel de la plomberie en hiver, un chalet intelligent peut vous alerter lorsque la température devient négative.

Bref, j’ai donc décidé de mettre au point un produit répondant à ces besoins et de vous les partager.

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Les besoins

Comme je l’expliquais en introduction, les besoins en matière de maisons connectés existent encore plus pour les résidences secondaires.

Cependant, il y a quelques inconvénients car pour beaucoup d’entre elles, il n’y a pas de connexion Internet. (Depuis l’apparition des téléphones portables, les propriétaires ont très vite abandonné les lignes téléphoniques donc pas moyen de prendre un abonnement).

Pour régler ces problèmes, j’ai choisi de mettre en place un système communiquant par SMS et d’utiliser une RTC (horloge) externe sauvegardée pour gérer le problème de sauvegarde de l’heure.

En parlant de sauvegarde, dans les résidences secondaires, on coupe, généralement, l’alimentation principale (pour être sur de ne pas consommer) mais dans les chalets, c’est moins souvent le cas (pour le hors-gel). Cependant, il y a beaucoup plus de coupures électriques liées aux intempéries qu’il faut gérer.

Malheureusement, je n’ai pas pu encore installé de système de sauvegarde de l’alimentation pour remédier à ce problème, mais je le conseille fortement.

Voici l’architecture que j’ai choisi d’intégrer ainsi que la disposition des éléments dans le chalet. Comme on est souvent dans de la rénovation, j’ai choisi principalement une technologie radio pour la communication. (Du Zwave)

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Schéma général de l’installation domotique

Achats du matériel

Pour ce projet, voici les produits que j’ai choisi (alors comme ce projet est ancien j’ai mis à jour certains produits comme la RaspberryPi) :

Désignation Prix unitaire Prix total Lien
Raspberry PI 3 40€ 40€  
1 boitier Rail DIN 25€ 25€  
Carte SD 10€ 10€  
Alim MeanWell 5VDC 13€ 13€  
3 sondes DS18B20 3€ 9€  
1 RTC backupé 4€ 4€  
1 carte Zwave-me 59€ 59€  
3 modules Fibaros prises pilotables 50€ 150€  
1 Prise pilotable externe 35€ 35€  
1 PCB à trous 6€ 6€  
1 Thermostat SRT323 90€ 90€  
Débloqué Original HUAWEI E220 7.2 Mbps 3G USB dongle HSDPA USB BÂTON soutien Android système(China (Mainland)) 1 modem GSM USB 20€ 20€  
1 USB WIFI 10€ 10€ 10€  
Total 470€

 

Réalisations du système domotique

Pour la réalisation de ce projet, j’ai du faire appel (comme souvent) à plusieurs domaines de compétences comme :

  • l’électronique
  • l’électricité
  • le développement embarqué
  • le développement Web
  • le système D (le plus important ;))

L’électronique

Comme vous avez pu le voir dans les achats, J’ai dû commander quelques éléments et fabriquer une carte électronique pour pouvoir gérer :

  • L’horloge RTC sauvegardé
  • Les capteurs de température (DS18B20)
  • Déporter la carte Z-Wave du raspberry

La carte n’est pas très compliquée en soi et mérite d’être routée sur un vrai PCB (plutôt qu’une plaque à trous).

Bien entendu je suis parti du GPIO de la RaspberryPi (à l’époque une B).

GPIOs Raspberry

GPIOs Raspberry

La première chose est de déporter les broches de 1-10 sur le côté pour déporté le module Zwave-me.
Comme l’I2C en fait partie (PIN8 et PIN9), je les duplique aussi pour le module RTC. Pour le bus 1-wire, j’ai fait le choix (je ne me souviens pas pourquoi) de prendre le PIN6.

câblage raspberry

 

Bon, comme je le disais, il n’y a pas trop de complexité, il faut juste respecter les « datasheet » et les principes liés aux différentes interfaces de communications :

Pour l’horloge RTC en I2C et les capteurs de température en 1-wire, il faut bien respecter les « pullups ». Vous pouvez suivre le lien suivant pour tester votre horloge : Horloge i2c sur RaspberryPi

Voici à quoi cela ressemble une fois tout assemblé :

Electronique RTC_ DS18B20

En bleu : Le connecteur GPIO du RaspberryPi

En rouge : Le module Zwave.me

En rose : L’horloge RTC sauvegardé

En jaune : Le connecteur 1-wire pour les sondes DS18B20

L’installation

Pour l’installation électrique, il est très important de travailler hors tension !!! (on ne rigole pas avec le 220V).

Dans cette partie, je vais uniquement me concentrer sur le tableau électrique. Pour l’installation des modules Zwave Fibaro FGS-212, je vous laisse suivre le tutoriel.

Cette partie n’est pas vraiment un tutoriel mais plutôt un partage d’expérience.

Raspberry WiFi

Vue de dessous – stick USB WiFi + USB du modem GSM

RaspberryPi

Vue de face de la Raspberrydomotique tableau electrique alimentation

Alimentation MeanWell + RaspberryPi 1 Bdomotique tableau electrique raspberry

Vue globale du tableau électrique – Sans cache de protectionvue globale gsm

Vue de recul avec le modem GSM en haut

domotique tableau electrique

Vue globale du tableau électrique – avec cache de protection

Comme vous pouvez le voir, le tableau est pas tout jeune mais bon… souvent, vous verrez que l’on fait avec ce qu’on a 😉 .

Le Logiciel

A l’époque où j’ai développé cette solution, Jeedom n’était qu’à ces débuts, et j’avais déjà développé une interface domotique pour chez moi. Cette version étant très simple et fiable (puisque je l’ai testé sur plusieurs années), j’ai donc décidé de l’adapter à nos besoins.

En effet, en plus du socle domotique, j’ai adapté la plateforme au logiciel de gestion des SMS avec Gammu. Vous pouvez suivre le très bon tutoriel de blog motion à ce sujet.

Ma plateforme est en full PHP + Javascript + MySQL et vous reconnaitrez Bootstrap pour la partie « responsive » et le graphisme.

novaplug IHM

Vue générale de l’IHM Novaplug

novaplug actions

Actions paramétrables

novaplug Menu

Menus de Novaplug

novaplug historique

Historiques des actions

novaplug scenarios

Liste des scénarii

novaplug scenarios

Paramétrage des scénarii

novaplug actions

Paramétrage des scénariis (suite)

Voici pour la partie IHM de l’application Web domotique. L’intérêt n’étant pas forcément l’ergonomie du « dashboard », j’ai surtout dirigé mon développement sur le paramétrage car au final, tout se fait par SMS comme sur l’exemple suivant :

Exemple SMS domotique

Exemple de SMS reçu après l’envoi d’une commande « #infos ».

Ok , je ne vous montre que le résultat et je n’ai pas expliqué ou partagé le code mais il faut bien synthétiser cette affaire… L’article serait vraiment trop important et illisible. Dès que j’aurai plus de temps et si ça vous intéresse, je partagerai les scripts et le logiciel en apportant plus d’explications sur les méthodes et les commandes utilisées.

Conclusion

Ce projet est assez « touffu » et j’ai longtemps hésité à le faire en plusieurs parties. Cependant, j’ai préféré raccourcir au maximum car la solution est à mon sens en partie obsolète (pas tout heureusement ;). C’est pourquoi, j’ai, avant tout, rédigé l’article pour partager simplement mes travaux.

Je le répète, cette solution n’est pas LA solution pour permettre de « domotiser » des résidences secondaires. Tout dépend de vos besoins, il existe plusieurs solutions et je n’ai fait que communiquer mon expérience.

D’ailleurs, en rédigeant l’article, je m’aperçois, qu’aujourd’hui, j’aurai pu faire autrement et peut-être en beaucoup plus simple et surtout moins cher. L’évolution des produits, dans la domotique, est super importante et en 2 ans, on se rend compte que l’on est passé dans une autre dimension.

En effet, avec la plateforme Jeedom et les nouveaux capteurs / actionneurs, l’installation pourrait être beaucoup plus simple (et moins chère).

On voit bien que dorénavant, la domotique se démocratise et devient de plus en plus accessible et documentée. Il est certain qu’un projet comme celui-ci est beaucoup plus simple aujourd’hui qu’il y a deux ans.

Malgré tout, depuis sa mise en place, la personne qui l’utilise est ravie et elle s’est bien accoutumée au confort que le système lui procure.

A bientôt !

 

[Total : 31    Moyenne : 2.8/5]

9 comments

  1. Bonjour,

    sur base du schéma et en relation avec la problématique de coupures de courant, voici un modem/routeur 4G avec batterie et connectique USB + ethernet :
    ALLNET Wireless N LTE Router ALL-WR2901-4G
    https://shop.traveltronic.net/ALLNET-Wireless-N-LTE-Router-ALL-WR2901-4G?curr=EUR

    D’autre part, IQTronic dispose également d’un gateway 3G (mais lui sans batterie de secours) :
    http://www.planete-domotique.com/prise-pilotable-par-gsm-et-bluetooth-avec-detection-de-coupure-de-courant-iqsocket-mobile-iqtronic.html
    http://www.iqtronic.com/products/smart-power-switch-iqsocket-lan-gsm/

    Mais ils ont également des senseurs dédiés :
    http://www.iqtronic.com/

    Ceci sans minimiser votre travail préparatoire présenté ci-avant, bien entendu.

    Excellente soirée.

  2. Bonjour,
    Étant également en train de développer une « box domotique » (raspberry et esp8266) en PHP JavaScript et MariaDB, j’aurais voulu savoir comment vous gérez la partie création de scénarii.
    La création de règles via ihm me donne du fil à retordre : je cherche sans succès un générateur de règles type SQL, votre gestion me semble adaptée à mon projet.

    Cordialement,

  3. Bonjour,

    Une alternative pour la partie GSM à lire ici :
    https://android.distribsoft.fr/wp/fr_FR/domotique-sans-liaison-internet/

    Cette solution utilise un ancien mobile Android qui reste dans son placard avec une application Android téléchargeable (CirusSMS gratuite) sur le Play Google proposant la fonctionnalité de passerelle SMS. Une version dite Premium ajoute d’autres fonctionnalités supplémentaires.

    Puis une application Android (CirusDomoticz gratuite) à installer sur son mobile personnel pour communiquer avec son système domotique basé sur Domoticz via la passerelle SMS.

    Ce système permet donc de gérer la partie notification dud système Domotique mais aussi la réception de commandes (très sécurisées).

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