Fonctions du firmware

Le firmware est le logiciel qui tourne directement sur la passerelle HC-50 et les nœuds HC-50. Il veille à ce que les mesures soient enregistrées, transmises par radio et affichées dans EcoSensors.cloud. Le même code de programme est utilisé pour la passerelle et le nœud. Ils ne diffèrent que par leur tâche.

Comment le système fonctionne

La passerelle et le nœud ont des tâches différentes :

Un cycle de mesure du nœud :

1. Le nœud se réveille.
2. Il lit ses capteurs.
3. Il envoie les valeurs par radio LoRa à la passerelle.
4. Il attend brièvement un accusé de réception.
5. Il se rendort.

La passerelle reçoit les valeurs, accuse réception et les transmet via WiFi et Internet à EcoSensors.cloud. Les valeurs du nœud y apparaissent exactement comme celles de la passerelle elle-même.

Aperçu des fonctions

Transmission radio fiable

• Accusé de réception : La passerelle accuse réception de chaque paquet reçu. Si aucun accusé n'arrive au nœud, il envoie jusqu'à trois fois.
• Puissance d'émission automatique : Le nœud démarre avec peu de puissance et l'augmente si nécessaire. Si un niveau fonctionne de façon fiable, il le mémorise et essaie plus tard prudemment d'émettre à nouveau avec moins de puissance. Cela ménage la batterie.
• N'envoyer que les changements : Une valeur n'est transmise que si elle a changé depuis la dernière transmission. Cela raccourcit le temps d'émission et économise de l'énergie. Le cloud affiche entre-temps la dernière valeur connue.
• Limitation du temps d'émission : Les appareils radio de la bande 433 MHz ne peuvent émettre qu'une partie du temps (plus d'informations sur les paramètres radio sous Technologie radio LoRa). Le firmware respecte seul cette limite légale et allonge les pauses si nécessaire. Vous n'avez rien à régler.

Fonctionnement économe sur batterie

Le nœud dort complètement entre deux mesures. Pendant ce temps, il consomme très peu et la batterie dure en conséquence longtemps. Dans la version préliminaire, l'intervalle de mesure est volontairement réglé court, à environ 20 secondes, afin que les tests puissent être évalués rapidement. En usage sur le terrain, un intervalle plus long est choisi. Moins on mesure souvent, plus la batterie dure longtemps. Ce qui influence encore l'autonomie figure sous Alimentation.

Capteurs

Les capteurs suivants sont pris en charge par le firmware. Ils peuvent être raccordés à la passerelle et au nœud :

Les capteurs n'ont pas besoin d'être configurés. Au démarrage, le firmware vérifie quels capteurs sont raccordés et ne transmet que leurs valeurs. Un capteur non raccordé ne génère pas de message d'erreur.

En outre, chaque appareil signale des informations sur son propre état : durée de fonctionnement, version du firmware, qualité de la liaison radio (puissance du signal et rapport signal/bruit) et taux d'utilisation du temps d'émission autorisé. Pour la passerelle s'ajoutent des données WiFi, p. ex. la puissance du signal WiFi.

Des capteurs de pH et de niveau d'eau sont en développement.

État en ligne

Chaque appareil est géré dans le cloud avec l'état en ligne ou hors ligne. Une passerelle se désinscrit d'elle-même dès que la connexion est rompue. Pour les nœuds, la passerelle assume cette tâche : si elle n'entend plus rien d'un nœud pendant longtemps, elle le marque comme hors ligne.

Identifiant d'appareil unique

Chaque appareil reçoit automatiquement son propre identifiant, dérivé de son adresse matérielle :

• Passerelles : hc50gw-xxxxxx
• Nœuds : hc50nd-xxxxxx

Vous n'avez à saisir l'identifiant nulle part. Pour la passerelle, il se trouve sur l'écran et sur l'autocollant. Il vous permet d'associer l'appareil dans le cloud.

Utilisation sur l'appareil

Écran

Les modèles de passerelle avec écran (Heltec WB32LA) affichent l'état et les mesures. Pour économiser l'énergie et ménager l'écran, il s'éteint après une minute sans manipulation.

Bouton (PRG)

• Appui court : réveille l'écran.
• En même temps, le bouton déclenche une transmission de test. Vous vérifiez ainsi sur le lieu d'utilisation si la liaison radio est établie.

LED

La LED ne s'allume que lors d'événements, pas en permanence :

• Brève lueur : activité radio, c'est-à-dire qu'un paquet a été envoyé ou reçu.
• Quatre clignotements rapides : une erreur s'est produite.

La LED peut aussi être allumée et éteinte manuellement via le cloud et sert alors p. ex. d'aide pour retrouver un appareil sur place. Les affichages automatiques peuvent alors être désactivés.

Configurer le WiFi (passerelle)

Les identifiants WiFi ne sont pas inscrits en dur dans le firmware, mais saisis par smartphone lors de la mise en service. Votre mot de passe n'est ainsi stocké que sur votre appareil.

1. Installez l'application gratuite ESP BLE Provisioning (Espressif Systems) pour Android ou iOS.
2. Raccordez la passerelle à l'alimentation. Tant qu'elle ne connaît aucun WiFi, elle démarre automatiquement le mode de configuration.
3. Ouvrez l'application et recherchez l'appareil. Il se signale sous le nom PROV_….
4. Saisissez le code PIN. Il figure sur l'écran de la passerelle ou, pour les modèles sans écran, sur l'autocollant ou le code QR de l'appareil, si l'appareil a été livré ainsi. Chaque appareil a son propre PIN.
5. Choisissez votre WiFi et saisissez le mot de passe. La passerelle se connecte et s'enregistre dans le cloud.

Rétablissement automatique : Si les identifiants enregistrés ne fonctionnent plus, p. ex. parce que le mot de passe WiFi a été modifié, la passerelle les supprime d'elle-même et redémarre le mode de configuration. Vous n'avez pas besoin d'ouvrir l'appareil ni de brancher un câble pour cela. Répétez les étapes ci-dessus.

Mettre à jour le firmware

Il existe trois voies. Celle qui convient dépend de l'appareil :

Passerelle : par WiFi

1. Ouvrez dans le navigateur http://<adresse IP de la passerelle>/update. Le smartphone ou le PC doivent être dans le même WiFi. Vous trouvez l'adresse IP dans votre routeur ou dans le cloud auprès de l'appareil.
2. Choisissez le fichier de firmware (.bin) et envoyez-le.
3. La passerelle installe le firmware et redémarre d'elle-même.

Nœud : par Bluetooth

Un nœud dort presque tout le temps. Il doit donc d'abord être mis en mode de mise à jour, sans que vous ayez à l'ouvrir :

1. Demandez le mode de mise à jour pour le nœud. Cela peut se faire avant même le déplacement via la liaison cloud (MQTT). Adressez-vous pour cela au support si besoin.
2. Lors de ses prochains cycles de mesure, le nœud maintient brièvement le Bluetooth disponible à chaque fois. Cet état persiste environ 30 minutes.
3. Sur place, connectez-vous avec l'application Android ESP32 OTA BLE et sélectionnez le fichier de firmware. La portée est de quelques mètres à quelques dizaines de mètres.
4. Après l'installation, le nœud redémarre. Si personne n'est arrivé dans le délai, il revient de lui-même en fonctionnement normal.

Par câble USB

Toujours possible si vous avez l'appareil en main. Il faut pour cela un ordinateur et l'environnement de développement. Adressez-vous au support si besoin.

Bon à savoir

• La connexion est interrompue : Si Internet ou le WiFi est brièvement perturbé, la passerelle se reconnecte d'elle-même. Les valeurs qui arrivent pendant ce temps peuvent être perdues.
• Plusieurs passerelles à portée : Tous les appareils utilisent le même canal radio. Si plusieurs passerelles sont à portée mutuelle, demandez conseil au préalable.
• Meilleure liaison radio : Positionnez la passerelle et les nœuds le plus dégagé possible, p. ex. sur un mât ou sur le toit, et non près de grandes surfaces métalliques. Plus d'informations sous Technologie radio LoRa.