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Pouponnière pilotée


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Message Mer 26 Oct 2016 17:44

Re: Pouponnière pilotée

@dalamar : tout a fait en phase avec ta vision... ce qui n'est pas très surprenant puisque nous avons des parcours voisins... la différence principale, mais elle est de taille, c'est que la fin de mes études s'est passée nettement plus de 30 ans avant la tienne. :wink: Mon parcours professionnel, ayant commencé par la recherche, il m'en reste de sérieuses séquelles d'où mon inclinaison pour les "nouveautés" lecture puis expérimentation quand c'est dans mes cordes.

@dwarfy : "il ne faut jamais dire jamais" ... une fois de plus :wink: J'aurai du préciser seul ("jamais seul" pour me lancer dans un CI) , mais si, en effet, à quelques uns (surtout ceux compétents en la matière) il est possible de concevoir et faire réaliser à prix raisonnable un circuit de "pilotage" pour les composants nécessaires entre Raspberry et poupo, alors évidemment je serai partant :) :) :)

___
Pour ce qui est du recensement des besoins, pour amorcer la pompe, voici en vrac et de mémoire ceux qui ont été évoqués ici ou dans d'autres sujets et échanges
* supervision depuis le PC avec tableau de bord de la poupo et de son éclairage (probablement Wifi entre raspberry et PC)
* allumage extinction des drivers (entre 1 et 4 drivers par poupo/étage)
* pilotage PWM (idem)
* capteur de température pour et/ou i) pilotage PWM d'un ventilateur, ii) allumage/extinction d'un câble chauffant
* capteur d'hygrométrie pour (comment faire simple et pas cher pour modifier cette hygrométrie)
* webcam pour "voir ses plants depuis l'intérieur de la poupo" :wink:
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Message Mer 26 Oct 2016 17:52

Re: Pouponnière pilotée

@dwarfy : ah, mais moi non plus je n'ai pas tout compris à ce qu'a écrit papo, et je n'ai pas non plus commencé le meuble, ou quoi que ce soit. Je crois que je suis encore plus éloigné que toi de l'aboutissement : il me manque encore la maison et le jardin (actuellement je visite, en espérant que nous passerons rapidement à l'achat !). Mais du coup, puisque je ne suis pas dans le jardin, ça me laisse un peu plus de temps pour cogiter sur ce sujet.

Pour moi, l'accès par le web permettrait justement toute la partie configuration, les scénarios dont tu parles.

Mais comme ça peut paraître peu clair, vu comme ça, le meilleur moyen est de faire quelques cas d'utilisation.

Cas d'utilisation n°1 : initialisation du système
Papo vient d'acquérir son Raspberry Pi et a mis la dernière main à sa pouponnière, tout est prêt pour la configuration. Il va sur le site de Tomodori.com et télécharge un zip qu'il décompresse sur sa carte microSD, avant de brancher celle-ci sur le Raspberry Pi. Il branche la petite machine sur le routeur Internet, l'allume, puis tape dans la barre d'adresse de son navigateur (sur son ordinateur) : http://192.168.0.254
Une page s'affiche et lui propose de régler la date et l'heure du système, puis de sélectionner des options telles que l'accès de l'extérieur (via un service comme No-IP).
Ensuite, il arrive sur une page de configuration des pouponnières : aucune pouponnière n'est présente, mais il y a un bouton "Ajouter une pouponnière" sur lequel il clique.
Papo va être accompagné par un assistant qui lui demandera de nommer la pouponnière, de sélectionner les capteurs (sondes thermométrique, hygrométrique, etc.) et les éléments commandés (LEDs (obligatoire), ventilateur, brumisateur, cordon chauffant, etc.). En fonction des éléments sélectionnés, il devra définir un scénario lumineux (allumé/éteint), un scénario de température (min/max), un scénario d'hygrométrie (min/max). Un scénario se compose de plages horaires auxquelles on associe des valeurs différentes.
Quand il a terminé, Papo valide sa configuration, et la pouponnière se met à fonctionner selon la configuration établie.

Cas d'utilisation n°2 : configuration simplifiée
Dalanar n'a pas le savoir-faire de Papo en matière de scénarios et préfère ré-utiliser une configuration existante. Par chance, Papo a sauvegardé sa configuration via un bouton, sur la page de gestion des pouponnières, et transmis le fichier à Dalanar. Dalanar, dans l'assistant de configuration de sa pouponnière, après avoir sélectionné les éléments de contrôle et de commande, importe le fichier de Papo. Ainsi, les scénarios sont automatiquement chargés, il peut les modifier ou valider la configuration telle quelle.

Cas d'utilisation n°3 : consultation des statistiques
Dalanar est en week-end chez ses parents, mais il veut jeter un coup d'œil à ses semis. Dans son navigateur, il saisit l'adresse http://dalanar.no-ip.com et arrive sur la page d'accueil du système. En allant dans la page "Monitoring", il voit s'afficher les courbes de températures, d'hygrométrie, l'état des LED (allumé/éteint) et la webcam qui lui montre que ses semis se portent bien.
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Message Mer 26 Oct 2016 18:05

Re: Pouponnière pilotée

Papo, pour modifier l'hygrométrie, j'ai pensé à récupérer une pompe à lave-glace de voiture (on peut en avoir une neuve pour 5-6€) et à percer finement la durite, bouchée au bout, afin de faire l'équivalent d'un tuyau poreux qui serpenterait dans le substrat (si j'ai bien compris, le mieux c'est de maintenir l'humidité du substrat, non ?).
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Message Mer 26 Oct 2016 18:12

Re: Pouponnière pilotée

Extra :!

Pour le fun :
  • on va devoir passer de la PoupoLED à la PoupoLEDWeb et créer une start up de plus dans le domaine des objets connectés :wink:
  • Scénario 4 : moyennent authentification forte, Papo, loin de chez lui, modifie quelques réglages de sa poupo.
  • Scénario 5 : la poupo de papo est piratée par un groupe de pirates -financé par un état- pour servir de relai (avec des centaines d'autres objets connectés) pour une attaque des infrastructures vitales d'un autre état. Attaque connue comme PLWH ... Poupo LED Web Hack ; utilisation d'un bug SSL et d'un O-day Linux ; attaque saisonnière principalement mise en œuvre en période de semis et pendant les quelques semaines qui suivent (généralement janvier avril dans nos climats tempérés de l'hémisphère nord). Papo passe quelques jours en garde à vue avant de pouvoir prouver son innocence. :wink: :wink:
Dernière édition par papo4334 le Mer 26 Oct 2016 18:21, édité 1 fois.
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Message Mer 26 Oct 2016 18:19

Re: Pouponnière pilotée

Dalanar a écrit:Papo, pour modifier l'hygrométrie, j'ai pensé à récupérer une pompe à lave-glace de voiture (on peut en avoir une neuve pour 5-6€) et à percer finement la durite, bouchée au bout, afin de faire l'équivalent d'un tuyau poreux qui serpenterait dans le substrat (si j'ai bien compris, le mieux c'est de maintenir l'humidité du substrat, non ?).

Très bonne idée que la pompe à lave glace.
Plutôt que mettre la durite dans les substrats (des dizaines de godets) on pourrait, c'est ce que je fais à la main, mouiller plus ou moins fortement en sub-irrigation (selon le cas) le sable ou le feutre géotextile sous les godets. Il pourrait y avoir un "arrosage" quotidien systématique, plus un complément en cas de besoin si l'hygrométrie descendait à moins de 30% (chiffre arbitraire à valider) pendant plus d'une heure.
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Message Mer 26 Oct 2016 18:27

Re: Pouponnière pilotée

papo4334 a écrit:@dwarfy : "il ne faut jamais dire jamais" ... une fois de plus :wink: J'aurai du préciser seul ("jamais seul" pour me lancer dans un CI) , mais si, en effet, à quelques uns (surtout ceux compétents en la matière) il est possible de concevoir et faire réaliser à prix raisonnable un circuit de "pilotage" pour les composants nécessaires entre Raspberry et poupo, alors évidemment je serai partant :) :) :)

pour te convaincre de l'utilité d'un CI, voici une photo de la platine préparée pour les tests avec toi. 1 seule pwm cablée, 1 seule entrée analogique, 1 seule sortie relais
Image
papo4334 a écrit:___
Pour ce qui est du recensement des besoins, pour amorcer la pompe, voici en vrac et de mémoire ceux qui ont été évoqués ici ou dans d'autres sujets et échanges
* supervision depuis le PC avec tableau de bord de la poupo et de son éclairage (probablement Wifi entre raspberry et PC)
* allumage extinction des drivers (entre 1 et 4 drivers par poupo/étage)
* pilotage PWM (idem)
* capteur de température pour et/ou i) pilotage PWM d'un ventilateur, ii) allumage/extinction d'un câble chauffant
* capteur d'hygrométrie pour (comment faire simple et pas cher pour modifier cette hygrométrie)
* webcam pour "voir ses plants depuis l'intérieur de la poupo" :wink:


Pourrais-tu me lister le nombre :
- de sorties TOR (classées par tension)
- d'entrées analogiques
- de sorties PWM (pareil, par plage de tension)

J'ai comme la sensation que Dalanar est en train de faire croitre les besoins de façon exponentielle :)
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Message Mer 26 Oct 2016 18:41

Re: Pouponnière pilotée

Mes besoins, en restant dans le domaine du raisonnable

idéalement, mais pour les TOR 230 Vdrivers je peux faire avec de bêtes programmateurs

Étage sans dimmer :
* 3 TOR pour allumage/extinction de 3 drivers différents (relais pour 230V, entre 35 et 60 W)
* 1 TOR ventilateur 5 ou 12 V


Étage du bas avec dimming
* 3 TOR pour 3 drivers 40 à 90 W
* 3 PWM 0 10V pour les 3 drivers
* optionnel 1 PWM ventilateur 12 V de PC
* optionnel 1 TOR pompe lave glace (12 V, ?? ampères)
___
Pour l'utopie, cela ne coûte rien de faire le recensement des souhaits, cela ne veut pas dire que ce sera nécessaire ou faisable à prix raisonnable.
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Message Mer 26 Oct 2016 18:57

Re: Pouponnière pilotée

Donc 8 sorties TOR et 4 PWM.
- Tu ne précises pas le nombre d'entrée analogiques (T°, humidité, Luminosité, ...). Je pense moins de 8 (limite du CAN mcp3008)
- Tu remplis une carte 8 relais, il est peut être possible de piloter le ventilateur et le lave glace via un transistor (faudrait connaître l'intensité)
- les 4 PWM imposent d'en piloter 2 de façon logicielle (la pi n'ayant que 2 ports PWM en natif). L'utilitaire gpio ne sait pas gérer les PWM soft, il faudra un bout de code.

Et pour les scénarios, tu as des idées ?

Bon, il va faire nuit et il faut que j'aille chercher le repas au jardin :siffle-4487:

Je lâche l'écran.
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Message Mer 26 Oct 2016 21:38

Re: Pouponnière pilotée

Hum oui, j'ai une imagination débordante, mais ensuite il y aura sûrement des choix à faire. Une approche agile aurait l'avantage d'être plus progressive et adaptative, au moins du point de vue web. Maintenant, du côté des LED, PARUL et cie, il est aussi possible de prévoir différents scénarios. Tout le monde n'a pas forcément les mêmes attentes côté éclairage.
Après, il serait intéressant de voir comment gérer une certaine modularité au niveau du microcontrôleur.
Pour la sonde thermique, il en existe qui envoient un signal numérique sur un bus CAN.
Au niveau de la pompe à lave-glace, si on en prend une à deux sorties (pas plus cher), elle peut alimenter deux pouponnières.
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Message Mer 26 Oct 2016 23:56

Re: Pouponnière pilotée

dwarfy a écrit:Donc 8 sorties TOR et 4 PWM.
- Tu ne précises pas le nombre d'entrée analogiques (T°, humidité, Luminosité, ...). Je pense moins de 8 (limite du CAN mcp3008)
- Tu remplis une carte 8 relais, il est peut être possible de piloter le ventilateur et le lave glace via un transistor (faudrait connaître l'intensité)
- les 4 PWM imposent d'en piloter 2 de façon logicielle (la pi n'ayant que 2 ports PWM en natif). L'utilitaire gpio ne sait pas gérer les PWM soft, il faudra un bout de code.

Et pour les scénarios, tu as des idées ?

Bon, il va faire nuit et il faut que j'aille chercher le repas au jardin :siffle-4487:

Je lâche l'écran.

De retour à l'écran,

Désolé j'avais oublié les entrées
en effet pour chaque étage, une entrée température et éventuellement une entrée hygrométrie (si on trouve des sondes/capteurs à prix raisonnable).

Pour la luminosité : non, car je ne crois pas que ce soit faisable à un prix acceptable.
  • Les capteurs genre luxmètres ne sont pas utilisables pour les spectres envisagés ; je préfère me baser sur mes lectures (puis ensuite sur le retour d'expérience) pour ajuster en relatif (a priori) les proportions des différentes LED installées (blanc très froid, blanc froid, blanc neutre et full spectrum dans mon choix.)
  • Les capteurs permettant de mesurer réellement le flux de photon sont, à ma connaissance, hors de prix (> 1000€)

Pour les scénarios (ceux que j'ai en tête pour démarrer, mais si vous avez d'autres suggestions, ne vous privez pas)
- concernant horaire spectre et puissance de l'éclairage, j'en avais mis un par écrit, il me faut remettre la main dessus et je le copierai ici (dans les jours qui viennent)
- concernant la ventilation, ce sera simple du genre : test température toutes les 10 minutes, et augmenter/réduire la vitesse de 15% si la température sort en plus ou en moins d'une plage de consigne de 2°C (par exemple 25 à 27°C) -- à ajuster en fonction des retours d'expérience et des plantes majoritaires dans la poupo (dans mon exemple aubergines et piments, ce pourrait être 2 °C de moins pour des tomates) et 2 minutes de ventilation à fond toutes les 30 minutes (pour bien brasser l'air dans la poupo et permettre à l'oxygène de venir au contact des feuilles remplacer le CO² produit lors de la photosynthèse ; alerte si la température se maintient plus de 20 minutes consécutives 2°C au delà de sa consigne maximale (ou 2°C en deçà du minima)
- pour l'hygrométrie (si capteur et pompe) encore plus simple : test toutes les 30 minutes, un mouillage de x centilitres (traduit en durée de fonctionnement de la pompe pour déverser ces x centilitres ) minutes tous les matins juste au moment de l'allumage lumière, un mouillage additionnel de x/2 centilitres si lors du test l'hygrométrie descend en dessous d'un seuil minimal (par exemple 30%) ; alerte si pendant 90 minutes l'hygrométrie se maintient en dessous de 30% ou au delà de 90%.
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Message Jeu 27 Oct 2016 09:47

Re: Pouponnière pilotée

Pour la sonde thermique, il y a ça : le capteur DS18B20. Google est votre ami, le premier résultat sur Google Shopping est une sonde étanche et câblée utilisant ce capteur. Avantage : un signal numérique, qui peut même être directement envoyé à la framboise314. Et le prix n'est pas excessif : 5€.
Un exemple d'utilisation avec Raspberry Pi

Pour l'humidité j'ai trouvé ça : Capteur d'Humidité Grove Seeedstudio.
Il existe aussi un capteur qui fait à la fois humidité et température, le DHT22 mais tous les échos ne sont pas bons. À voir ce qui répond le mieux à nos besoins, quel est notre niveau d'exigence.

Il ne faut pas oublier que nous pouvons très bien avoir des capteurs de température et hygrométrie sans les éléments commandés liés (cordon chauffant, ventilateur, pompe à lave-glace). En effet, rien que le fait d'avoir un relevé disponible pour le jardinier lui permet de savoir s'il doit remettre de l'eau ou ouvrir une aération à la main.

Je pense qu'on pourrait aussi doter notre système, côté framboise, d'une toute petite IA, exploitant la technique du CBR : Case-Based Reasoning ou Raisonnement Basé sur les Cas. En effet, comme il y a un décalage entre le moment où j'envoie de l'eau avec la pompe et l'évolution de l'hygrométrie, on peut envoyer trop d'eau, ou pas assez : au fur et à mesure du temps, il va apprendre à doser l'eau afin d'être au plus proche des besoins (c'est exactement comme ça que nous apprenons aussi, par exemple, à marcher). Le même principe est applicable à la température.
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Message Jeu 27 Oct 2016 10:19

Re: Pouponnière pilotée

je viens de retrouver l'ébauche de cycle spectre puissance pour l'étage 2; Cela donnait
Image
pour les 4 types de LED et pour la première et la cinquième semaine dans cette poupo (dernière étape avant sortie à la lumière naturelle vers fin mars début avril).

Comme depuis, j'ai finalisé le Capsikit (panneau) de cet étage de poupo, il faudra modifier (Blanc Froid et FS sont sur le même driver), et cela devrait donner quelque chose proche de :
Image
Nota 1 : BF+FS représentent environ la moitié de la puissance, BN 1/3 et BTF 1/6
Nota 2: cet étage est pour les plants assez grand et déjà passés par le germinateur, puis 3 à 5 semaines dans l'autre étage moins puissant et avec un spectre avec moins de rouge (ie. plus froid), il s'agit de bien lancer le début de la croissance générative, tout en poursuivant et amplifiant la croissance végétative


Ce n'est qu'une base de départ et il faudra ajuster à la lumière du retour d'expérience (par exemple tant que les plantes le supporteront bien, je tenterai de monter les maxi aussi proches de 100% que possible en milieu de journée).
L'idée est, comme dans la nature,
* de faire une montée en puissance progressive de semaine en semaine et dans le cycle quotidien
* de n'envoyer les photons les plus durs, qu'en milieu de journée
* d'avoir matin et soir une proportion relative de chaud plus importante qu'en milieu de journée
* le tout en restant aussi proche que possible de la courbe de rendement photosynthèse en fonction de la longueur d'onde.


Ces valeurs ne servent qu'à donner une idée du scénario qui devra donc permettre
- dans le cycle quotidien de réajuster périodiquement (par exemple tous les 1/4 d'heure) le niveau PWM de chacun des 3 drivers
- de jour en jour (ou semaine en semaine) d'augmenter les valeurs mini et maxi de dimmage de chacun des driver
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Message Jeu 27 Oct 2016 10:45

Re: Pouponnière pilotée

Ensuite, Papo, tu es ici dans le cas d'une pouponnière qui sert à pousser les plants jusqu'à la phase générative.
Il faut prévoir différentes possibilités, certaines pouponnières n'étant équipées que de barres rigides LED (c'est déjà bien), d'autres avec deux drivers, trois drivers, dimmables ou pas.
Dwarfy, te semble-t-il faisable, côté µC, de prévoir différents cas ? Sachant qu'au final, c'est le Raspberry Pi qui commande, avec des scénarios qui sont modifiables en soft.
J'essaierai de faire un petit schéma de l'architecture matérielle et logicielle à laquelle je pense...
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Message Jeu 27 Oct 2016 11:26

Re: Pouponnière pilotée

pfiouu ça cogite dur ici. Déjà mal à la tête à peine fini mon café :shock:
L'idée de partir sur du 1wire est intéressante, on peut se passer du CAN, mais par contre on passe tous les capteurs en 1 wire (T° et humidité). 1 recherche rapide chez les chinois donne ça.
Par contre j'en ai jamais utilisé, donc à tester

Pour la gestion des scénarios, j'avais besoin des tableaux de papo pour voir vers où on allait, je pensais au départ essayer au max de gérer ça par script shell, mais à va être un poil compliqué. Reste l'option du fichier xml, ou pourquoi pas utiliser un agenda, à voir ce qui est le plus simple.

Dwarfy, te semble-t-il faisable, côté µC, de prévoir différents cas ? Sachant qu'au final, c'est le Raspberry Pi qui commande, avec des scénarios qui sont modifiables en soft.

:sm33
Tu restes sur l'idée de cartes arduino communicant avec une pi ?
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Message Jeu 27 Oct 2016 12:39

Re: Pouponnière pilotée

dwarfy a écrit: :sm33
Tu restes sur l'idée de cartes arduino communicant avec une pi ?

Pas forcément, ça peut très bien être un µC sur CI qui prévoit différents cas et qui communique avec le Raspberry Pi.

Au niveau programmation, j'ai réfléchi un peu... Voici une proposition de répartition des rôles.

Côté µC/CI : connexion aux drivers, capteurs, etc. (µC est maître) et au Raspberry Pi (µC est esclave).
Le µC connaît sa configuration (par exemple, 3 drivers dimmables BN, BTF et BF+FS, un ventilateur, une pompe lave-glace, une sonde thermique, une sonde hygrométrique) et porte un identifiant unique. Le Raspberry Pi peut lui demander ces informations.
Le µC interprète les commandes du Raspberry Pi (par exemple, "40% driver BN", "30 secondes pompe").
Quand le Raspberry Pi interroge le µC sur la température ou l'hygrométrie, le µC lui répond avec des valeurs numériques.

Côté Raspberry Pi : exposition de pages web, commande du µC (RPi est maître).
Un programme en arrière-plan, en Java par exemple, va régulièrement :
- interroger le µC sur les capteurs
- ordonner au µC un changement de réglage sur les drivers (ou allumer/éteindre pour des drivers non-dimmables)
- ordonner au µC d'allumer pour une durée donnée le ventilateur/la pompe/le cordon chauffant
(si c'est compliqué côté µC, on peut simplement transférer des ordres allumer/éteindre à la place)
C'est ce programme qui contient toute l'intelligence, il lit la configuration sur la base de données et à partir de là envoie les commandes qu'il faut. L'idée de le faire en Java, c'est surtout parce que si on veut pousser plus loin (IA) ce sera plus facile si on maîtrise un peu la techno (je me vois pas faire ça en shell). Mais il est possible aussi qu'une partie du boulot (je pense aux relevés) soit prise en charge par des shells.
Pour les pages web, je pensais à du PHP, largement suffisant pour nos ambitions, qui partage la base de données avec le programme Java (pour la configuration et les relevés de température/hygrométrie).

Pour ce qui est de la configuration, je pensais recenser différentes configurations possibles d'une pouponnière, chacune identifiée par un numéro unique (à nous de gérer le catalogue). À creuser. Pour porter cette configuration et l'identification de la pouponnière, je pensais simplement mettre une barrette avec des cavaliers sur le CI. Ainsi, si je décide de souder sur le CI un nouveau capteur, je modifie les cavaliers pour correspondre à l'identification de la nouvelle configuration. Et je n'ai pas besoin de toucher au code du µC. Je ne sais pas si c'est très clair...
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