Découverte de l’IoT avec une carte SODAQ Mbili

On ne présente plus les cartes Arduino et tout l’écosystème associé qui permet au bidouilleur de réaliser assez simplement et rapidement des montages électroniques relativement sophistiqués: petit robot suiveur de ligne, pédale pour guitare électronique, capteur de température, thermostat…

© conifer – flickr

En 2014 sont apparus les modules ESP8266 qui sont compatibles avec l’IDE Arduino et comportent une puce Wifi intégrée.  Cela a permit de développer facilement toute une série de petits systèmes connectés, avec beaucoup d’exemples dans la domotique: capteur de température connecté, système d’éclairage, contrôle de porte de garage…  D’un coup, le Wifi libère nos montages et nous permet de les déporter partout dans la maison tout en les connectant au monde extérieur.

Le Wifi n’est pas encore suffisant pour d’autres types d’applications hors de la maison (ou en dehors d’une zone couverte par un Wifi).  Je pense par exemple à des systèmes connectés dans l’agriculture, des systèmes de géolocalisations, dans la voiture…  Dans ces cas, la connectivité doit être assurée par un réseau mobile.

En Belgique, Orange a lancé son réseau NB-IoT qui permet de réutiliser le réseau mobile existant pour offrir un service de connectivité dédié pour l’Internet des objets, avec notamment deux caractéristiques importantes: la très faible consommation énergétique nécessaire pour un client, et la très forte couverture réseau, y compris dans des endroits jusque-là inaccessibles pour le réseau mobiles (caves, zones reculées…).

J’ai eu la chance de pouvoir tester un kit de développement rapide NB-IoT, voici le résultat.

Présentation du kit NB-IoT AllThingsTalk

Le kit proposé est une version NB-IoT du kit LoraWan.  Il contient une carte principale SODAQ Mbili, une carte uBee NB-IoT, une batterie, un panneau solaire, et toute une série de capteurs Seeedstudio au format Grove.

Tous les capteurs utilisent le même type de connecteur, ce qui permet de très facilement démarrer un prototype.  Attention tout de même à bien lire la documentation de la carte Mbili, car tous les connecteurs blancs n’ont pas le même usage. Par exemple, un connecteur spécifique est dédié au bus I²C, et certains sont des ports analogiques.

Premiers pas

Il ne faut pas de plateforme spécifique ou d’IDE propriétaire pour utiliser cette carte: l’environnement de développement Arduino est suffisant.  Il suffit de rajouter la carte Mbili à la liste des cartes supportées et le tour est joué.

Comme premier exemple très simple, pour vérifier le bon fonctionnement de l’environnement de développement, j’ai créé un croquis qui fait clignoter les LEDs intégrées à la carte Mbili.


void setup()
{
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
Serial.println("Starting...");
pinMode(GROVEPWR, OUTPUT);
pinMode(LED1, OUTPUT);
pinMode(LED2, OUTPUT);
}

void loop()
{
// put your main code here, to run repeatedly:
Serial.println("Hello World");
digitalWrite(GROVEPWR, HIGH);
digitalWrite(LED1, HIGH);
digitalWrite(LED2, LOW);
delay(1000);
digitalWrite(GROVEPWR, LOW);
digitalWrite(LED1, LOW);
digitalWrite(LED2, HIGH);
delay(1000);
}

Il suffit de le compiler et de le charger dans la carte pour voir les trois LEDs clignoter chaque seconde.

Utiliser les capteurs et la plateforme AllThingsTalk

La plateforme AllThigsTalk permet de collecter les données de vos équipements IoT, de les afficher et de les traiter en fonction de l’application souhaitée.  Avec une bibliothèque à rajouter au projet dans l’IDE Arduino, elle permet de simplement collecter des données vers le cloud.

Le premier exemple simple est la collecte de données météo (température, humidité, pression). Le code complet des exemples est disponible sous GitHub sous licence libre Apache-2.0.

En quelques minutes, les capteurs sont connectés, le code est compilé et chargé dans la carte, et notre prototype commence à collecter et envoyer des données dans le cloud! Les différents indicateurs se retrouvent sur la plateforme AllThingTalk, avec différents outils de visualisation.

Mon avis

En moins de trois heures, avec ce kit de prototypage rapide, il a été possible de créer une petite application simple utilisant le réseau NB-IoT.  Vu la relative nouveauté du module NB-IoT, je m’attendais à plus de difficultés pour l’établissement de la connexion… Au final cela n’a pas posé de problème, une fois le bon APN configuré dans la SIM!

La carte SODAQ Mbili est également une bonne surprise: elle est simple à utiliser, la fabrication semble très propre et solide, les connecteurs Grove sont pratiques, la documentation disponible est suffisante.  Bref, c’est une bonne carte pour du prototypage, d’autant plus que son prix de 45€ la rend relativement abordable.

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