Watts'nz City
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Watts'nz City est un projet de monitoring énergétique citoyen. Il permet de connaître et suivre la consommation électrique d'un foyer, ou d'un appareil isolé. Les données disponibles sont remontées sur la plate-forme de votre choix pour une utilisation personnelle ou collaborative.
Ce projet, basé sur Arduino, est totalement libre afin que vous gardiez totalement la main sur ce que vous désirez publier.
Sommaire |
[modifier] Introduction
Pour les impatient(e)s et en deux mots, il s'agit d'un kit à monter soi même, qui permet le monitoring énergétique:
- sur compteur LED
- sur compteur disque
- sur appareil isolé grâce à une pince à induction
- à terme sur compteur "plug"
Les données collectées peuvent s'intégrer avec des services tiers:
- Wattz Snootlab
- La Ruche (à venir)
- citypulse ? (à venir)
- Google Powermeter (à venir)
- Pachube (à venir)
ou tout autre serveur de votre choix, si vous le désirez.
[modifier] Assemblage
Il consiste à souder 2 modules qui viendront s'enficher respectivement sur l'Arduino "Mesure" et sur l'Arduino "Passerelle".
[modifier] Mesure
- Liste des composants
- Assemblage Pas à pas
- test
[modifier] Passerelle
- Liste des composants
- Assemblage Pas à pas
- test
[modifier] Utilisation
Dans le principe, vous avez à présent deux modules. L'un, "mesure", se place au niveau de votre compteur. L'autre, "passerelle", se place près de votre "box". Le premier transmet les données collectées vers le second, via fréquence radio. Ce dernier relai alors l'info vers le web, via votre box.
[modifier] Configuration
Avant de commencer, il va vous falloir vous assurer que certains logiciels sont installés sur votre ordinateur. Dans les grandes lignes, il vous faudra:
- ce logiciel, pour l'Arduino, que nous utiliserons pour voir le code, obtenir des informations de dépannage, et mettre à jour la logique embarquée dans les modules.
- ces dépendances, spécifiques au projet,
- un câble USB de type A-B, pour que communiquent les modules et votre ordinateur.
[modifier] sous Linux
fixme: lien vers page dédiée ou trad sur Arduino.cc fixme: pas la peine de reprendre les ressources non spécifiques. Ici, on installe l'IDE. (DRY please).
[modifier] sous Mac OS X
Récupérez la dernière version de l'environnement de développement pour Mac OS X sur [[1]]. Dans l'archive obtenu, vous avez deux éléments :
- une icône Arduino
- un fichier nommé FTDI_USB_Serial_Driver
Glissez l'icône "Arduino" vers le dossier "Applications" pour procéder à l'installation.
- Installez ensuite le driver FTDI_USB_Serial_Driver présent dans l'archive récupéré chez Arduino.cc en double cliquant dessus.
- Vous devrez peut-être aussi, si ce n'est pas déjà fait pour d'autre applications, le Java Runtime Environment (à documenter pour Mac).
- Utilisez ensuite les Fichier:AdditionalLibraries.zip propres au projet.
Démarrer l'IDE Arduino dans Applications/Arduino/ pour lancer le logiciel.
Ensuite :
- créez un dossier "Arduino" dans "Documents" : Documents/Arduino/
- dans ce dossier Arduino, créez un dossier librairies/
- décompressez l'archive AdditionalLibraries.zip dans ce dossier.(screenshot de la manœuvre).
S'il vous affiche une invitation à un paramétrage de connexion interne, laissez tomber en cliquant sur "Annuler".
- Récupérez enfin le [de mise à l'heure] dont vous aurez besoin pour le module de mesure et que nous utiliserons ici pour vos premiers tests.
Décompressez l'archive. Ouvrez. Branchez Gate sur votre machine via un cable usb. Choix de l'Arduino Choix du port USB
[modifier] Windows
À partir de là, fin de la partie Arduino généraliste
[modifier] Enregistrement sur plate-forme tiers
Une fois vos données monitorées, vous voudrez probablement les visualiser, les partager ou les comparer avec d'autre contributeurs. Vous avez alors le choix.
[modifier] Snootlab
http://wattz.snootlab.fr/ connexion et profil.
- renseigner les champs Adresse IP et Adresse IP Passerelle
- pour box Numéricable, Freebox: 192.168.0.1
- pour Livebox Orange: 192.168.1.1
- Générer
- Copier coller le code dans l'ide Arduino
- Corrigez éventuellement la ligne #include EthernetShield.h en #include ethernetShield.h
- Uploader sur Gate
Pour le module Mesure:
- mise à l'heure
- upload sur Mesure + check serial
- token chez snootlab
[modifier] Pachube
[modifier] Citypulse
[modifier] La Ruche
[modifier] Google
[modifier] Installation physique
[modifier] Le module passerelle, "gate"
Ce premier module est constitué de deux platines enfichables l'une au dessus de l'autre.
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La première n'est rien d'autre que la plate-forme de prototypage rapide Arduino elle même, ici dans sa toute dernière version, l'`Arduino Uno SMD`_. Elle est préconfigurée et vous ne devriez avoir rien à faire avec elle pour le moment.
La seconde est la platine chargée de recevoir les informations de mesure (le fil blanc sur le dessus est en fait une antenne), afin de les transmettre ensuite sur le net via votre "box". Celle-ci est indentifiée pour l'instant par un simple numéro unique allant de 3501 à 3506. C'est ce numéro qui apparaitra sur les `graphes`_ et qui vous permettra de retrouver votre mesure.
.. image:: /home/john/Bureau/wattnzcity/img/IMG_1708.JPG
Ce module est le plus simple à installer, puisqu'il n'y ne dépend pas de votre type de compteur et que nous considérons que vous avez systématiquement une prise électrique à disposition (qui dit "box" dit "prise" selon l'adage ! :)). L'opération consiste donc à alimenter électriquement ce module, puis à le connecter sur votre "box" ou à votre routeur. Tous les modules ont pour adresse IP 192.168.1.123 et considèrent que la passerelle de votre réseau est connue par défaut sous l'IP 192.168.1.1 (c'est le cas des Livebox Orange par exemple).
Vous remarquerez en façade 3 connectiques. Celle du dessus correspond à la prise réseau "ethernet". Celle du dessous sur la gauche correspond à la prise USB, pour mettre à jour le code, alors que celle de droite correspond à l'alimentation électrique. C'est là que vous brancherez pour l'instant l'alimentation secteur comportant deux câbles d'alimentation. Attention, veillez à ne surtout pas brancher celui comportant une marque rouge, vous pourriez détruire le tout !
.. image:: /home/john/Bureau/wattnzcity/img/IMG_1731.JPG
Une fois l'alimentation électrique établie, vous devriez voir les LED de la prise Ethernet s'allumer, ainsi qu'une autre petite LED sur la platine Arduino du dessous. Il ne vous reste plus qu'à relier votre module à votre "box". Pour les modèles d'Orange, il suffit de relier par un câble réseau RJ45 la prise rouge de votre "Liveox" à la prise réseau du module. Et voilà !
.. image:: /home/john/Bureau/wattnzcity/img/IMG_1711.JPG
Note: ce premier jet de documentation est à enrichir pour les divers modèles de "box" (Free, Alice, Darty, etc.)
[modifier] Le module mesure, "measure"
Ce second module est lui aussi constitué de deux platines enfichables l'une au dessus de l'autre.
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La première est là encore la platine Arduino Uno. Elle est elle aussi préconfigurée en fonction du type de votre compteur, et vous ne devriez avoir rien à faire avec elle pour le moment.
La seconde est la platine chargée de mesurer la consommation sur votre compteur et de transmettre ces infos toutes les 10 minutes, via radio fréquence(toujours grâce au fil blanc sur le dessus, qui est là encore une simple antenne) au module passerelle.
.. image:: /home/john/Bureau/wattnzcity/img/IMG_1712.JPG
Nous sommes parti de l'hypothèse qu'il n'y avait pas toujours de prise électrique disponible à proximité du compteur. Aussi, et sachant pertinement que cette solution est structurellement limitée en autonomie, vous trouverez dans votre kit un bloc permettant de placer 6 piles rechargeables type 1,5V (1,2V en fait). Ce bloc est destiné à alimenter le module pour quelques jours. Il se branche sur l'Arduino au même endroit que la prise du transformateur cité plus avant. Si vous avez une prise électrique à disposition, utilisez plutôt un second transformateur (de 5V à 9V) branché sur le secteur. Vous gagnerez en autonomie et donc en tranquilité car vous n'aurez plus à vous soucier de l'état de charge des batteries (actuellement courte, nous n'avons pas encore travaillé sur l'optimisation de la consommation de la platine en elle-même, alors que nous sommes bien conscient de la limitation qui en découle).
Si aucune prise n'est disponible à proximité, alors prévoyez rapidement un jeu de piles rechargeables en complément, afin de pouvoir alterner entre recharge et monitoring. Vous n'aurez ainsi qu'une interruption de service de quelques minutes, le temps de substituer les piles.
En complément de ce module, vous trouverez une petite platine avec deux bloc de fils électrique.
.. image:: /home/john/Bureau/wattnzcity/img/IMG_1715.JPG
Cette platine est à "casser" en deux ou trois partie, selon le compteur que vous avez par devers vous. En effet, les diverses sondes possibles ont été regroupées sur une seule et même plaque afin de faciliter la fabrication.
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Commençons par la plus répandue:
[modifier] installation sur compteur à LED.
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Parmis les pièces récupérées après avoir cassé la plaque, repérez celle marquée "Flash" d'un côté, et "Photo" de l'autre. Cette sonde n'est rien d'autre qu'une resistance photélectrique qui va "compter" les flashes de votre compteur EDF. Branchez le connecteur blanc sur le dessus de la platine. Pas d'erreur possible, la fiche est munie d'une "détrompeur".
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Une fois les branchements effectués, vous devriez obtenir quelque chose de similaire à ceci (modulo le choix de votre alimentation électrique si vous optez pour un transformateur:
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À présent, il s'agit de mettre la sonde en face de la LED de votre compteur. En phase de test du prototype, le scotch est votre meilleur ami. Notez ici que j'utilise du sctoch dit "d'électricien" noir opaque, afin d'optimiser la perception du flash par la sonde. Veillez à ce que la résistance soit bien en face de la LED de votre compteur.
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Il ne vous reste plus qu'a installer le tout sur votre installation électrique.
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[modifier] Installation sur compteur à disque
Le procédé est strictement le même, mis à part la sonde. Au lieu de compter les flashes LED, nous comptons les passages de la "marque" sur le rebord du disque affiché par votre compteur "old school vintage".
Cette sonde se compose de deux pièces. La sonde à proprement parler, en forme de triangle avec l'indication "mexico" dessus, et un masque affichant "Disk".
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:align: center
Ce masque, destiné à améliorer la perception du contraste par la sonde, est à ajouter sur le dessus du triangle. Ici, vous irez chercher votre meilleure amie, la Superglue, afin de coller le masque sur le triangle.
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:align: center
Il ne vous reste plus qu'à scotcher le tout sur votre compteur, dans l'alignement du disque.
Quelque soit votre installation et une fois la sonde mise en place, reste patienter une dizaine de minute avec un café pour récompense de votre travail, pour ensuite faire un tour sur la page affichant les graphes. Isolez votre mesure en décochant les autres identifiants, pour ne plus voir que celui correspondant à votre numéro. Constatez les dégâts. :)
[modifier] À venir:
- utilisation de la pince à induction pour mesure isolée sur multi-prise.
- aide en ligne sur la plate-forme de gestion des membres
Arduino Uno SMD: http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno
[modifier] Ressources
- |[Arduino] Linux - Mac - Windows
- JRE Linux - Mac - Windows (à compléter)
- Drivers Mac (inutile pour l'Arduino Uno) - Windows
- Fichier:AdditionalLibraries.zip
- Fichier:Mise a l heure mesure powermeter.zip
- Schématics
- Liste de diffusion: wattsnzcity@hackable-devices.org
- Blog: http://wattz.snootlab.fr/blog/