Une box domotique DIY ?

Deux articles web inspirent cet article. Un très fouillé issu du blog projetsdiy, plein de liens publicitaires, ce qui en pollue la lecture,mais qui est incontournable, et un plus simple, celui de madiblog

Comment fabriquer une box domotique 100% DIY avec un Raspberry Pi 3 pour Jeedom, Domoticz, Home Assistant

Box domotique à moins de 220 € ou moins ?

Base: Raspberry complet ( alim de qualité + 2 cartes SD); une passerelle, un logiciel pour gérer. Madiblog nous donne un razberry et un rf link; projetsdiy un z-vawe.

Protéger électriquement

Le talon d’Achille du système réside dans la carte SD. Une coupure de courant durant une phase d’écriture et la carte SD risque d’être endommagée. Un onduleur pourra protéger efficacement le système. Un petit onduleur de 400VA est suffisant.

Les autres cartes d' extension ajoutées devront posséder leur propre alimentation 5 v de qualité si vous voulez que le matériel dure plus longtemps. Ajouter leur coût au budget.

Le Raspberry PI consomme peu mais il est préférable de disposer d’une alimentation pouvant délivrer 2,5A au minimum. Le mieux est une alimentation 5V/3A (3000mA) si vous devez utiliser le GPIO ou le module caméra.

Passerelles

Ajouter une passerelle pour communiquer avec des appareils domotiques.

Les appareils domotiques utilisent des protocoles pour communiquer avec un serveur ou une box domotique. En fonction de la technologie employée par vos appareils vous aurez besoin d’ajouter une passerelle pour pouvoir communiquer avec eux (mesure de température, détecteur d’ouverture de porte ou fenêtre, inondation…), ou les commander (éclairage, déclencher la sirène d’alarme, ouvrir les volets, allumer le chauffage…).

Choix de passerelles

  1. Clé Z-Wave+ ou RaZberry
  2. Contrôleur USB Z-Wave+ - Everspring
  3. Z-Wave.Me Centrale USB-Stick ZME_UZB1
  4. z-wave.me RaZberry - contrôleurs périphériques (Z-Wave)
  5. RXFCom 433MHz ou RFLink
  6. Rfxcom USB Transceiver (Transmitter/Receiver 433?Mhz) with Somfy Stand by Rfxcom, Rfxcom
  7. Homebridge (attention, pas compatible avec Androïd !)Installation_de_Homebridge_et_eDomoticz
Si on élimine Z-Wave, il ne reste que RXFCom, et RFLink si on sait bidouiller matériel et logiciels.

Contrôleurs Razberry GPIO ou Z-wave USB ?

  • La tendance actuelle va plutôt vers l’abandon du Razberry au profit des clés Z-Wave USB moins coûteuses (sic). En format USB, cela occupe donc un port USB du Rasp ! (On peut penser que le RazBerry sur GPIO a été plus cher à fabriquer car sa connectique est plus complexe (?))Les protocoles de comm sur port GPIO ou sur port USB ne sont pas les mêmes.
  • Le choix va surtout dépendre du logiciel domotique choisi. Les clés Z-Wave+ Everspring ou Z-Wave.Me sont très bien prises en charge par Jeedom et Domoticz ou Home Assistant.

Razberry

La carte d’extension RazBerry a été la plus connue, car ancienne; elle est présente depuis les Raspberry 1. C’est une carte d’extension à brancher sur le GPIO du Raspberry PI (Hat). Elle se négociait autour de 59€ sur le web.

Z-Way par Z-Wave.me

Exemple d'utilisation contrôle éclairage
  • Enficher la carte sur le Pi
  • booter et installer le soft proposé par Z-Wave.me par la commande wget -q -O - razberry.z-wave.me/install | sudo bash
  • rebooter le Pi
  • L’interface web de Z-Way est alors disponible directement sur le port TCP/8083

Z-Wave

La société z-wave commercialise des cartes "razberry", ce qui peut prêter à confusion. Rien ne dit qu' elle soit à l' origine des premiers appareils.

Le contrôleur Z-Wave d'Everspring se connecte sur un port USB de votre ordinateur ou d'une carte Raspberry-Pi. Il vous permet ensuite de communiquer avec votre réseau Z-Wave.

Devenu moins cher, fin 2018, il coûte 30 €, mais utilise des pilotes propriétaires. Depuis une box domotique DIY, il faudra utiliser un projet Open Source compatible. Openzwave

Z-wave, un protocole

Principe

Le Z-Wave est un protocole de communication sans fil entre appareils électroniques. Ce protocole a comme principales caractéristique d’être:

  • principalement destiné à la domotique,
  • relativement sécurisé,
  • à double sens (chaque composant est à la fois récepteur et émetteur),
  • utilisée dans un système de réseau maillé

Comme tout signal RF sans fil, la portée d’un signal Z-Wave est très fortement influencée par l’environnement dans lequel il est émis (murs épais, etc).

La fonctionnalité de réseau maillé (ou mesh en anglais) permet à l’architecture des réseaux de ne pas être définie a priori mais de se construire au fur et à mesure de la densification des éléments du réseau.

Historique

Z-Wave (et Z-Wave+) est un protocole domotique propriétaire développé par Sigma Designs. Chaque fabricant qui veut vendre son matériel doit intégrer une puce dédiée (processus payant évidemment). C’est pourquoi les appareils Z-Wave sont souvent plus chers. Le Z-Wave+ augmente la portée de 50% (en théorie) avec une consommation moindre (67% annoncé). C’est important car les appareils fonctionnent très souvent sur piles.Mais le réseau maillé permet de réduire les besoins de portée.

Les fabriquants de puces: Zensys => Sigma Designs; Mitsumi

domotique-info

Jusqu’à l’année dernière (??), cette puce était fabriquée par une seule entreprise, la société danoise Zensys (créée en 1999 puis rachetée en 2008 par l’entreprise américaine Sigma Designs ). Zensys qui a conçu le protocole Z-Wave, produisait des puces Z-Wave pour tout le marché mondial. Bonne nouvelle pour la pérennité du système et pour l’approvisionnement en puces des constructeurs un nouveau fabricant est habilité à en produire. Sigma Designs a accordé en mai 2011 une license de fabrication à la société japonaise Mitsumi .

Passerelle sans fil

La solution la plus chère est la plus simple à mettre en oeuvre.

RFXCOM RFXtrx433 USB

Cartes relai sans fil, attention cela coûte dans les 100 euros.

Déjà citée, la plus connue est le RFXCOM RFXtrx433 USB. avantage du trx433 versus module z-wave moins cher au départ

Ce relai est moins cher mais aussi plus limité Wi-fi avec ESP8266 à 12€

Moins chère mais beaucoup plus compliquée, grands débutants, passez votre chemin !

rflink-rfxcom-domoticz

La société Nodo commercialise des kits à assembler soi même ou des modules prêt à l’emploi sur sa boutique en ligne à partir de 37€ environ (hors frais de port).

Gros avantage, outre son prix bas, du RFLINK : large gamme de fréquence et pas que 433 Mhz utilisable.

Comment faire

Matériel

Récepteur radio de qualité

Super Heterodyne RXB6

Emetteur radio

Les modules low cost XD-FST FS1000A semblent convenir parfaitement et ne coûtent presque rien (environ 1,70€).

Arduino Mega 2560

Le firmware RFLink est trop volumineux pour fonctionner sur un Arduino Uno R3 classique. C’est pour cette raison qu’il vous faudra faire l’acquisition d’un Arduino Mega 2560. Un clone d’Arduino Mega peut également convenir. Pour ma part, j’ai opté pour un SainSmart Mega 2560.

Breadboard

Breadboard 400 points moins de 2 €

Antenne

Une chute de cable électrique de 17 cm. Un câble de section 1,5mm2 pourra faire l’affaire. L’antenne doit mesurer 170 mm de long.

Logiciel

Téléverser le différentes versions de firmware

Branchez l’Arduino Mega 2560 sur le port USB puis lancez le programme RFLinkLoader. Ouvrez le sélecteur de fichier (Select File) puis indiquez le chemin vers le firmware (fichier RFLink.cpp.hex). Vérifiez que l’Arduino Mega est bien reconnu et proposé dans le combo Serial Port. Lancez le téléchargement depuis le bouton Upload/program Firmware to device. L’opération ne dure pas très longtemps. Le logiciel vous informera de la fin de l’opération via une boîte d’information.

Pré requis

Commandes

Trouver le port USB sur lequel est branché la passerelle.

Domoticz est allergique à une erreur de déclaration du port USB.Connectez vous à votre Pi en SSH ou en direct et exécutez cette commande pour arrêter le service Domoticz

 sudo service domoticz.sh stop

Branchez la passerelle RFLink sur un port USB du Raspberry et exécutez la commande

 dmesg -s 1024

Il ne reste plus qu’à redémarrer le service Domoticz avec la commande

 sudo service domoticz.sh start

Allez dans les Réglages puis Matériel puis :

  Donnez un nom,
  Dans la liste Type, choisissez RFLink Gateway USB (ou Network)
  N’indiquez aucun temps d’attente
  Choisissez le port série sur lequel l’Arduino est branché
  Enregistrez

Ajout d’un dispositif radio

Il existe plusieurs manières d’ajouter un matériel. Dans tous les cas, dès qu’un signal est décodé par RFLink, il est transmis à Domoticz qui l’ajoute à la liste des dispositifs.

Si votre dispositif dispose de boutons (par exemple une télécommande, un mode test pour un détecteur de présence ou de fumées), actionnez le. Le dispositif sera alors directement ajouté dans la liste des dispositifs Domoticz. On l’ajoute comme d’habitude à l’aide de la flèche verte.

Box madiblog

Pour créer ce contrôleur domotique il vous faut :

  Un Raspberry Pi (avec une alimentation, une carte SD et un boîtier): env. 60€
  Le module **Razberry** : env. 59€
  Le module RFXCOM RFXtrx433 USB : env. 109€

Branchez le module Razberry sur le port GPIO du Raspberry Pi et le module RFXCOM sur un port USB. Installez une Raspbian, et vous voilà prêt.

Tarifs fin 2018

A vous de traquer les bonnes affaires (l'occasion est rare). Les liens sont ici à titre indicatif et ne garantissent pas la qualité des vendeurs et des produits.

rasp dans les 50, cela peut être moins, mais souvent plus. Kubii n'est pas le moins cher.
raz 54 livré
RFXCOM RFXtrx433 USB 90 

Et en pack, c'est moins cher ?

espace-domotique.fr kit à 190 €

contrôle de l'éclairage avec le module z-wave

Logiciel: Domoticz

Pour faire fonctionner tout ce beau monde ensemble, nous allons utiliser le logiciel open source Domoticz.

Domoticz est une sorte d’agrégateur qui permet de gérer de nombreux contrôleurs tels que :

  le module Razberry
  le module RFXCOM
  la Teleinfo EDF
  le port GPIO du Raspberry Pi
  la carte d’extension PiFace

Installing_and_running_Domoticz_on_a_Raspberry_PI

Modules supplémentaires

EVERSPRING Module Prise ON/OFF Z-Wave AN157-6

CHACON DI-O Module On/Off sans fil (54755)

Un raspberry pour une seule application ?

Idleman

Un blog très pédagogique et simple à comprendre. 23 articles autour du raspberry

Idleman tuto n°7: faire-de-la-domotique-pour-pas-cher

Rasp + carte sur port GPIO + appareil filaire

Pour commander un ou plusieurs appareils depuis le pi, il existe des cartes d' extensions sur port GPIO (de un à 8 ports)

Des cartes relai filaires

Attention beaucoup de cartes relais sont vendues comme « compatibles arduino et rpi » alors que ce n’est pas le cas sans bidouillage.

Le rpi sort du 3.3v par ses pins, vérifiez donc que la tension minimum de seuil du relais est supérieure a 3.3v sans quoi le relais ne s’actionnera pas (mais la led si, dans la plupart des cas).

Hackspark

Boutique française, basée à Paris, pas chère et très complète.

hackspark.fr 8-channel-5v-relay-module

Vous pouvez aussi acheter une relais 1 seul canal pour 1.27€ ici, histoire de tester sans vous ruiner.Le montage est le même. Bref n’hésitez pas à regarder régulièrement sur ebay dans les achats immédiats catégorie monde entier, il y a souvent d’excellent prix et livraison gratuite.

Kit de développement

Breadboards

Afin d'effectuer les branchements sans soudure, utiliser des breadboards

Il en existe de toutes sortes, de 3 à 15 € platines-d-essai-breadboards

Fils, câbles

Penser aussi à acheter de la connectique, des petits câbles, par exemple sauf si vous pouvez en récupérer sur du vieux matériel.

48-fils-a-breadboard-renforces-male-male pour 7€

Adaptateur GPIO Raspberry PI en T pour breadboard (T-Cobbler) 4,5€

Cet adaptateur vous permet d'avoir tous les pin du raspberry pi disponible directement sur votre breadboard (et alimenter celle-ci au passage).

Kits

Autres liens

box_domotique.txt · Dernière modification: 2018/11/10 08:11 (modification externe)
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