SenseLoRa de Makerfabs - L'IdO prêt à l'emploi pour les serres

C'est par une journée chaude et ensoleillée que j'ai décidé d'essayer le système SenseLoRa de Makerfabs. Mon installation était composée d'un récepteur LoRa SenseLoRa et d'un Air Monitor de qualité industrielle. Il existe également une troisième unité, le SenseLoRa Industrial-grade Soil Remote Monitor, mais je ne l'avais pas.

Un rapide coup d'œil à la documentation en ligne m'a montré que j'avais affaire à une sorte de système de surveillance environnementale prêt à l'emploi, qui ne nécessitait aucune configuration. J'ai donc connecté le récepteur à un ordinateur portable via un hub USB. J'ai placé son antenne à l'extérieur, fixée par un aimant au toit métallique de mon espace de travail. J'ai ensuite ouvert le boîtier de l'Air Monitor pour l'allumer (l'interrupteur se trouve à l'intérieur), je l'ai refermé et je l'ai placé dans la cour avant (caché par la maison, donc pas de ligne de visée ou LoS), à environ 25 mètres du récepteur. Lorsque je suis retourné au récepteur, il affichait déjà (au format JSON) les données envoyées par l'Air Monitor :

Plug and play en effet !

Notez le faible niveau de luminosité (« lux »). Ces données ont probablement été obtenues lorsque je préparais l'appareil ou que je le tenais dans la main.

Air Monitor

Comme vous pouvez le constater à partir des données reçues (température, humidité, eCO_2, et intensité lumineuse), le Air Monitor est destiné à être utilisé dans les serres. Il pourrait également être utile dans les salles de classe et autres lieux recevant du public, car il peut vous indiquer quand ouvrir une fenêtre ou quand allumer ou éteindre les lumières. Si vous aimez le concept, mais pas les capteurs, sachez que ceux-ci peuvent être remplacés par d'autres capteurs équipés d'un port I²C. Bien entendu, vous devrez adapter le logiciel (open source) pour s'adapter aux autres capteurs.

ESP32-S3 avec RF92

Le moniteur d'air se compose d'un ESP32-S3 connecté à un module LoRa RF92 de HopeRF, ainsi que d'un bus I²C auquel sont connectés trois capteurs :

• Le SGP30 Qualité de l'air (équivalent CO₂,c'est-à-dire l'eCO2, 0-1000 ppm)
• Le BH1750 Lumière ambiante (1-65535 lx)
• Le AHT10 Température (−40 °C à 80 °C, ±0.3) et humidité (0–100%)

L'appareil peut être configuré par Wi-Fi lorsque vous le mettez en mode AP. Cela permet de modifier son ID (pratique lorsque le système comprend plusieurs Air Monitor) et la période de transmission.

Le Air Monitor est équipé d'une batterie rechargeable de 1000 mAh qui est rechargée par le panneau solaire du kit, et  lui permettant ainsi de fonctionner pendant la nuit.

Une qualité industrielle ?

Le Air Monitor est marqué « Industrial Grade », ce qui fait probablement référence à son boîtier conforme à la norme IP68. Il est livré avec un panneau solaire de 6 V, 6 W, un support de montage, des écrous et des boulons, et une antenne (câble de 1 m). L'antenne ressemble à un objet d'intérieur et n'a qu'un aimant à sa base pour la faire tenir sur une pièce métallique. D'après le manuel d'utilisation, elle peut être utilisée à l'extérieur. Le support de montage en fer peint (émaillé ?) ne durera probablement pas longtemps à l'extérieur. Mais il est vrai que l'Air Monitor est destiné à être utilisé à l'intérieur des serres (où le fer ne rouille pas, c'est bien connu).

Le récepteur LoRa

Le récepteur LoRa se présente sous la forme d'un petit module composé d'un circuit imprimé rouge, pris en sandwich entre deux plaques acryliques transparentes. Il est basé sur un microcontrôleur RP2040 et dispose d'un écran OLED, d'un emplacement pour carte microSD (une carte microSd de 16 Go est incluse), d'un module HopeRF RF96 et d'un connecteur USB. C'est la partie que j'aime le moins. Le connecteur USB est de mâle type-A, ce qui transforme le module en un gros dongle que l'on est censé insérer dans un ordinateur. Cela limite considérablement son insertion, à moins que vous n'ajoutiez un hub USB. De plus, le module est assez large (34 mm) et haut (18 mm) pour une clé USB, et il empêchera donc probablement l'accès aux autres ports de l’ordinateur hôte.

Pour que l'écran reste lisible dans la plupart des configurations d'installation, un bouton-poussoir ( « TFT » ) permet de le faire pivoter de 180°. Une option permettant de l'éteindre aurait cependant été la bienvenue.

L'antenne est du même type que celle du Air Monitor. Son long câble (5 m) est pratique, de même que son aimant si vous avez une surface métallique pour la fixer. Dans le cas contraire, il faudra utiliser du ruban adhésif, des attaches ou autre pour fixer l'antenne.

Enregistrement de données illimité

En plus d'afficher les données entrantes, le récepteur les transmet également mot pour mot via son port série USB et les stocke sur sa carte microSD (s'il y en a une d'insérée). Ce qui est intéressant, du moins c'est ce que je pensais, c'est qu'il continue à ajouter des données au même fichier journal sur la carte microSD, même après un cycle d'alimentation ou un redémarrage. Le fichier n'est pas écrasé ou recréé au moment du démarrage. Par conséquent, les données existantes ne sont pas perdues, à moins que vous ne les supprimiez délibérément. Notez que lors de l'enregistrement des données du port série, vous pouvez également capturer les messages de démarrage et de statut lorsque vous appuyez sur le bouton TFT. Ceux-ci peuvent perturber un simple script de conversion de données. Un script Python pour l'enregistrement et le décodage des données est disponible sur le dépôt Github de Makerfabs .

Très facilement modifiables

Le moniteur de la qualité de l'air et le récepteur LoRa sont des appareils très faciles à « bidouiller » . Les schémas, les fichiers de conception de cartes (Eagle) et le code source sont tous publiés sur Github de même que le manuel d'utilisation. Le récepteur LoRa est construit autour d'un microcontrôleur RP2040, tandis que le Air Monitor est équipé d'un module ESP32-S3. Les deux sont des microcontrôleurs bien connus dans le monde des makers. Le logiciel est basé sur Arduino, ce qui permet de l'adapter facilement à vos besoins et à vos envies.

Conclusion

Avec le concept SenseLoRa, Makerfabs a essayé de rendre LoRa facile à utiliser pour les connexions point à point. La configuration de services LoRaWAN et cloud compliqués est ainsi évitée. Le système est prêt à l'emploi et fonctionne dès la sortie de sa boîte, simplement en le mettant sous tension. L'extension du système est possible avec une configuration minimale (seul l'identifiant de l'appareil doit être défini). Grâce à sa simplicité, SenseLoRa est pratique pour mettre en place rapidement un système de surveillance des serres. Cependant, ce qui se passera lorsque votre voisin décidera de faire de même n'est pas très clair.

Même si certaines pièces sont annoncées comme étant de qualité industrielle, il faut considérer cela avec précaution. Certes, le boîtier de l'Air Monitor est conforme à la norme IP68, mais le fait de faire passer deux câbles (antenne et alimentation) dans le même presse-étoupe va probablement un peu le malmener. En plus de cela, le récepteur en forme de grande clé USB avec un boîtier ouvert manque de robustesse pour les environnements industriels difficiles. Pourtant, j'aime le concept de SenseLoRa, car il facilite vraiment les choses à faible coût. De plus, le fait qu'il soit open source et modifiable en fait un système attrayant pour les fabricants et les petites entreprises.

Traduction : Laurent RAUBER