Ajout d'une section dédiée à la météorologie
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date: '2023-01-03'
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title: Je suis membre d'Infoclimat !
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## L'explication simple
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J'aime la météorologie, et c'est loin d'être nouveau.
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J'ai monté plusieurs "stations météo" - je mets désormais des guillemets parce que mes stations météo ne peuvent pas être considérées comme professionnelles - dont la première date probablement d'il y a une dizaine d'années et je suis même en train de concevoir la suivante (à l'étude [depuis février 2022](/interets/meteorologie/2022/02/14/la-station-meteo-parfaite/), mais maintenant je passe à l'étape suivante).
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C'est peut-être parce que je suis geek, ou neuro-atypique, mais j'aime mesurer mon environnement, en tirer des hypothèses, y voir des relations.
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Si je le pouvais, je mettrais toutes sortes de capteurs partout, pour mesurer tout et n'importe quoi ; on verra après ce qu'on fait de ces données !
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J'utilise les données d'[InfoClimat](https://www.infoclimat.fr/) sur ma tablette domotique depuis quelques semaines.
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Je cherchais une alternative viable à Météo-France, qui autorise des appels API simples.
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Je connaissais InfoClimat depuis longtemps, mais vu que je ne suis pas du genre grégaire, je ne voyais pas trop l'intérêt de m'en soucier.
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Je change donc mon fusil d'épaule pour 2023.
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J'ai décidé d'essayer d'être un peu plus ouvert à la notion de communauté.
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## L'explication complexe
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Quand on sait d'où je viens, on comprend que ce n'est pas un acte anodin.
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Je suis réputé misanthrope, asocial, anti-conformiste, élitiste, entre autres.
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Et les quelques tentatives de "fédération" disséminées au cours de mon histoire personnelle, qui se sont toutes soldées par de cuisants échecs, souvent suivis d'épisodes dépressifs, ne m'ont pas vraiment incité à renouveler l'expérience.
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En particulier dans le domaine de l'informatique.
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Qu'on se le dise : ça fait depuis 35 ans que je suis passionné d'informatique, je suis dégoûté de ses communautés qui sont toutes plus toxiques les unes que les autres.
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Il me fallait donc trouver une communauté en dehors.
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Heureusement pour moi, je suis passionné par plein de domaines, en particulier toutes les sciences ou presque (physique, astronomie, mathématiques, anthropologie, paléontologie, etc.)
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Et parmi toutes les sciences, la météorologie est un domaine qui m'est accessible sans bagage académique, c'est-à-dire un peu plus ouvert que les autres.
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J'imagine qu'à partir du moment où on achète une station météo, aussi basique soit-elle, on s'intéresse un peu à la météorologie, au-delà de simplement regarder "la météo" à la télé.
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La météorologie a ceci de particulier qu'elle peut faire appel à plein de compétences qui m'intéressent tout autant.
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Pour concevoir ma station météo actuelle (et la suivante), j'ai besoin de savoir faire de l'électronique, de l'embarqué, de l'informatique, du développement, et un peu d'ingénierie, voire de la modélisation 3D.
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Et tout ça, juste pour récolter les données : il faut encore savoir quoi en faire, et c'est là qu'interviennent les mathématiques, les statistiques, etc.
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Ainsi, la météorologie me semble être un bon point de départ vers plein de choses intéressantes.
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## Rejoindre une association ?
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Comme dit, normalement, ce n'est pas trop mon truc.
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J'ai travaillé pour une association en tant que salarié (merci belle-maman !) mais je ne peux pas dire que je sais comment fonctionne une association (ceci-dit, je n'ai pas l'impression d'avoir compris comment fonctionne une société non plus...).
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Ce que je sais, ou que je crois savoir, c'est que, normalement, une association poursuit un objectif différent d'une société capitaliste.
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Certes, il faut rentrer de l'argent parce qu'il y a des dépenses, mais dans mon imaginaire romantique, une association doit bénéficier à tous.
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Elle doit être d'un intérêt général, sinon elle n'en a pas du tout.
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Et c'est, je crois, [ce qu'est InfoClimat](https://asso.infoclimat.fr/).
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Une association dont le but est d'un intérêt général.
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Ce but est d'ailleurs multiple, puisqu'il s'agit en fait de "*favoriser l'échange de données et de connaissances autour de la météo et du climat*".
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Or, mieux connaître le climat, son fonctionnement et sa fragilité, c'est déjà chercher à contribuer à sa préservation.
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On peut toujours se dire que c'est trop tard, on a déjà scié la branche sur laquelle on est assis, mais on peut aussi faire preuve d'optimisme et conserver sa foi en l'humanité (tout en étant misanthrope - oui, c'est le bordel dans ma tête, mon épouse me demande souvent combien nous sommes là-dedans 😁).
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## Ce qu'InfoClimat peut m'apporter
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En ce qui me concerne, mon adhésion à InfoClimat a été le résultat d'un gros brainstorming avec moi-même sur ce qu'on pouvait mutuellement s'apporter.
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Autrement dit, et dans un premier temps, qu'est-ce que j'attends d'une association (pourquoi j'y adhère) en général, et d'InfoClimat en particulier.
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D'une association en général, j'attends de la transparence, et un bilan financier sain.
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La transparence, on est censés l'avoir en consultant les rapports d'assemblée générale, où tout est censé être détaillé, notamment les recettes et les dépenses.
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Et c'est là qu'on voit si l'association semble saine ou non, pas dans le sens où "elle va mettre la clé sous la porte si on ne donne pas 2€" mais dans le sens "les associés n'en profitent pas pour s'enrichir sur le dos d'une cause perdue".
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La consultation des [rapports d'AG d'InfoClimat](https://asso.infoclimat.fr/adherents/assemblees-generales.php) semblent bien indiquer une association saine : ils ne dégagent pas énormément d'argent, l'association en réinvesti une partie dans l'acquisition de stations météo professionnelles, ils ne passent pas leur temps à faire des banquets, bref, ça parait clean.
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Ensuite, j'attends de la technicité.
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Je veux apprendre plein de choses, le vrai vocabulaire, les vraies mathématiques, la vraie "science dure" comme je l'aime.
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Là encore, InfoClimat semble respecter mon cahier des charges.
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[Le site principal](https://www.infoclimat.fr) regorge d'informations intéressantes : il y a de quoi s'émerveiller du contenu de chaque rubrique.
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Outre l'indispensable [lexique](https://www.infoclimat.fr/apprendre-lexique-meteo.html), on découvre tout un volet consacré à la pédagogie (ce qui ne m'étonne pas vraiment venant du milieu associatif), à destination aussi bien des écoles, collèges et lycées qu'au milieu scientifique.
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Il y en a pour tous les goûts, et qu'on ait l'intention d'adhérer ou non, tout le contenu est intéressant.
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Enfin, j'attends une [communauté](https://forums.infoclimat.fr/) saine, des membres "sains", c'est-à-dire pas toxiques, bienveillants.
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Évidemment, je ne le verrais qu'à force d'interactions, et j'espère que je ne serai pas, à leurs yeux, ce que je ne veux pas qu'ils soient aux miens.
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Ça, seul le temps nous le dira.
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Pour résumer :
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- améliorer mes connaissances techniques
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- rejoindre une communauté intéressante
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## Ce que je peux apporter à InfoClimat
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La réponse facile : de l'argent.
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On peut adhérer à partir de 20€ par an, j'ai choisi de payer 50€.
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La réponse de l'argent est toujours facile, surtout quand on sait qu'on payera moins d'impôts grâce à ça.
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Une autre façon de voir les choses, c'est que s'il n'y avait pas de réduction d'impôts, les associations auraient beaucoup plus de mal à vivre (voire, ne pourrait pas vivre du tout).
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À vous de déterminer si vous préférez voir ça comme de l'optimisation fiscale (on parle de 66% de 50€, faut pas déconner non plus) ou comme une contribution à une association d'intérêt général (enfin, pas encore mais [ça semble être en cours](https://asso.infoclimat.fr/adherents/pdf/PV-AGE-04-2022.pdf)).
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Quoiqu'il en soit, je ne sais pas encore si j'ai autre chose à apporter à InfoClimat pour le moment.
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Je ne peux pas affirmer être en capacité de faire quoi que ce soit, mais j'ai des idées.
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Pour commencer, je suis développeur web.
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Il y a peut-être quelque chose à proposer de ce côté, d'autant que je cherche, et je crois qu'eux aussi.
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Ensuite, je suis dans une zone qui semble peu couverte (a priori, nommée la "diagonale du vide").
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Si ma station météo "personnelle" ne répond évidemment pas aux critères d'une station professionnelle, et que je ne dispose pas d'un terrain qui respecte ces critères, je peux néanmoins tenter de me rapprocher de l'administration de ma commune afin de voir si une mise à disposition de terrain serait possible.
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C'est un peu brouillon dit comme ça et ça dépend de pas mal de choses sur lesquelles je n'ai pas vraiment de contrôle, et surtout je devrai faire appel à des compétences sociales qui me sont, pour l'heure, inconnues.
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Mais **ça fait partie de mon projet personnel**.
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Le but de cette adhésion est aussi de me forcer à faire des choses, à communiquer, et ultimement, que cela apporte quelque chose à la "communauté", tout en améliorant mes compétences sociales.
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En résumé :
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- j'espère pouvoir contribuer techniquement au projet (via mes compétences de développeur web et/ou par l'installation d'une station météo professionnelle)
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- j'ai apporté une première contribution financière à l'association
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## Conclusion
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Je démarre 2023 sur une action forte (selon mes critères) : rejoindre une association.
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J'espère qu'il en découlera de bonnes choses, de meilleures choses que dans les diverses communautés informatiques où je suis intervenu depuis 1998, année de ma première connexion à Internet.
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Je ne m'attends à rien d'extraordinaire : juste faire partie d'un projet utile à tous, d'une façon ou d'une autre.
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Même si je n'ai aucun espoir pour l'Humanité (ni même la motivation d'en avoir), il n'empêche que je peux pas rester sans rien faire.
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C'est peut-être un coup d'épée dans l'eau, ou le point de départ d'une grande aventure.
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Encore une fois, seul le temps nous le dira.
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Mais on ne pourra pas dire que j'ai rien foutu.
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file: images/0Ukpv6.jpg
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title: '© [AdaFruit](https://www.adafruit.com/)'
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file: images/4xCW2P.jpg
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title: '© [AdaFruit](https://www.adafruit.com/)'
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file: images/6bcvJ0.jpg
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title: '© [AdaFruit](https://www.adafruit.com/)'
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title: '© [AdaFruit](https://www.adafruit.com/)'
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title: '© [AdaFruit](https://www.adafruit.com/)'
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title: '© [AdaFruit](https://www.adafruit.com/)'
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file: images/t43NNW.jpg
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title: '© [AdaFruit](https://www.adafruit.com/)'
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After Width: | Height: | Size: 562 KiB |
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After Width: | Height: | Size: 252 KiB |
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After Width: | Height: | Size: 645 KiB |
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After Width: | Height: | Size: 227 KiB |
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After Width: | Height: | Size: 226 KiB |
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After Width: | Height: | Size: 541 KiB |
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After Width: | Height: | Size: 693 KiB |
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After Width: | Height: | Size: 667 KiB |
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date: "2023-01-07"
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title: La station météo parfaite
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## Prérogatives
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Afin de me simplifier la vie, je vais choisir des composants qui sont supportés par [ESPHome](https://esphome.io/).
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Évidemment, cela limite le choix des capteurs disponibles, mais le matériel que je me procurerai sera supporté par au moins une plateforme.
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À noter que je n'achèterai pas tout le matériel d'un coup, pour des raisons financières.
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## Contrôleur
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J'ai le choix entre l'ESP8266 et l'ESP32.
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Le premier est plus ancien, moins puissant, et offre moins d'options de connectivité, mais il est plus économe en énergie.
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L'ESP32 serait donc une option plus long-termiste.
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En pratique, le choix définitif se fera en considérant la quantité de capteurs que je veux intégrer, et les possibilités d'évolutions futures.
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Et c'est la raison pour laquelle je vais me procurer le matériel chez [AdaFruit](https://www.adafruit.com/), et opter pour des composants supportant l'interface [Stemma QT](https://learn.adafruit.com/introducing-adafruit-stemma-qt) : une "standardisation" du câblage pour le protocole [I2C](https://fr.wikipedia.org/wiki/I2C), qui facilite l'interconnexion entre le micro-contrôleur et les périphériques.
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J'aurai pu faire la même chose à la main (et c'est d'ailleurs ce que j'ai fait sur ma station actuelle), mais cela va m'apporter un certain confort quand il va s'agir d'ajouter ou remplacer des capteurs puisque je n'aurai rien d'autre à faire que débrancher/rebrancher, alors qu'à l'heure actuelle, je n'ai aucune possibilité d'extension de ma station.
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Certes, AdaFruit est un peu cher, mais je crois en la qualité "supérieure" de leurs produits.
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Je rappelle que certains composants de la station sont à l'air libre, et que l'une des raisons pour lesquelles je mets à jour ma station météo est l'oxydation de ses circuits que j'ai fabriqué moi-même, mais sur lequel je n'ai pas appliqué de verni protecteur.
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**Je rappelle, à toute fin utile, que je ne suis pas sponsorisé par AdaFruit, que les liens que je fourni dans cet article ne sont pas suivis et que je ne perçois aucune commission d'aucune sorte, d'AdaFruit ou de qui que ce soit d'autre.
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Vous allez trouver ça pompeux, mais je suis complètement intègre...**
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Bref, je vais opter pour leur ESP32-S3, qui présente quelques caractéristiques intéressantes :
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- il dispose d'un connecteur STEMMA QT natif
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- il dispose d'un connecteur, d'un circuit de charge et de mesure pour une batterie externe
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Je n'ai pas les moyens financiers de réaliser une station météo autonome en énergie dans l'immédiat.
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Mais le fait que le micro-contrôleur embarque la "logistique" requise est un atout que j'exploiterai à l'avenir.
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## Capteurs
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### Température, pression, humidité relative
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Des données classiques pour une station météo.
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Je vais rester sur le bon vieux [BME280](https://www.adafruit.com/product/2652) de Bosch.
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Quoique plus tout jeune, [j'en ai toujours été satisfait](/interets/meteorologie/2022/02/14/la-station-meteo-parfaite/#multiplication-des-capteurs).
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J'aurai pu passer sur le [BME680](https://www.adafruit.com/product/3660), mais je préfère confier la détection de gaz à d'autres capteurs plus spécialisés et destinés à un usage extérieur.
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### Lumière
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Ces données sont peut-être moins utilisées dans une station météo, mais j'ai différents usages actuels et futurs.
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Par exemple, je m'en sert pour déterminer l'allumage automatique des lumières en fonction d'un seuil de luminance extérieure, mais aussi pour me rappeler d'ouvrir ou fermer le poulailler.
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Je vais passer à un [TSL2591](https://www.adafruit.com/product/1980) pour remplacer le TSL2561 que j'utilise actuellement et qui est désormais obsolète.
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Je vais l'épauler d'un second capteur : un [LTR390](https://www.adafruit.com/product/4831), dont l'objectif sera de fournir un indice UV.
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Un troisième capteur viendra compléter l'analyse de la lumière : un [APDS9960](https://www.adafruit.com/product/3595), qui va me permettre de déterminer la couleur ambiante.
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Comme je l'ai dit dans mon article introductif, je ne sais pas encore où je vais avec ce capteur, mais je le veux !
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J'imagine par exemple que je pourrais utiliser sa sortie pour définir la couleur de l'éclairage de la maison, ou peut-être déterminer la couleur du ciel, et en déduire si le temps est plutôt beau ou plutôt couvert.
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En outre, je suis curieux de voir ce qu'il peut ressortir de ce genre de capteurs durant la nuit.
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En fonction de sa sensibilité, je pourrais peut-être détecter des couleurs intéressantes pour l'esthétique de mon tableau de bord.
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Je pourrais peut-être également avoir un capteur configuré pour gérer les fortes luminances et un autre plus précis pour les basses luminances, en jouant sur les paramètres d'exposition.
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## Magnétomètre
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Utilisé pour déterminer le nord magnétique.
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Intéressant pour détecter ses fluctuations.
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J'utiliserai un [QMC5883L](http://wiki.sunfounder.cc/images/7/72/QMC5883L-Datasheet-1.0.pdf), déjà en ma possession.
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## Détecteur d'orage
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J'ai déjà eu l'occasion de jouer avec l'[AS3935](https://cdn.sparkfun.com/assets/learn_tutorials/9/2/1/AS3935_Datasheet_EN_v2.pdf) par le passé, mais il ne me donnait pas entière satisfaction.
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Je vais retenter son intégration, mais pas tout de suite.
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## Anémomètre, girouette
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Grands absents de ma station actuelle, je suis toujours en galère pour trouver quelque chose de "potable".
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J'ai bien vu [ce modèle](https://www.gotronic.fr/art-jeu-de-capteurs-meteo-33052.htm) chez Go Tronic, mais j'ai des doutes sur sa solidité et sa précision.
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Néanmoins, le package est complet et comprend également un pluviomètre basique.
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Je rajouterai ces composants plus tard.
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## Détecteur de pluie
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Je pense partir sur un [Hydreon RG11](https://rainsensors.com/products/rg-11/).
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Cependant, vu son prix, je l'intégrerai au cours d'une prochaine intervention.
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J'aime bien l'idée d'avoir une information immédiate et binaire, en plus de la quantité de pluie fournie par un pluviomètre séparé.
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## Compteur Geiger
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[Ce compteur Geiger](https://mightyohm.com/blog/products/geiger-counter/) est mon petit plaisir, juste parce que je peux (et je vais) l'assembler moi-même, mais aussi parce qu'il est bien conçu : il peut fonctionner de façon autonome, mais aussi avec un micro-contrôleur.
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Vu son prix, qui représente tout mon budget initial (une centaine d'euros), il ne sera pas intégré tout de suite au projet.
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## GPS
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Je vais me procurer le [PA1010D](https://www.adafruit.com/product/4415), et sa [pile](https://www.adafruit.com/product/380).
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Je m'en servirai principalement pour obtenir l'heure que je diffuserai ensuite à mon réseau via NTP.
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J'espère aussi avoir une mesure de l'altitude, permettant de calibrer le BME280 automatiquement (alors qu'à l'heure actuelle, j'ajoute simplement 41hPa aux valeurs mesurées pour compenser l'altitude), et, évidemment, obtenir les coordonnées de la station, que je peux ensuite exploiter ailleurs.
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## Autres composants
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Quoi de mieux que [ce multiplexeur](https://www.adafruit.com/product/5626) pour illustrer tout l'intérêt de l'architecture de ma nouvelle station météo ?
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J'ai huit ports à disposition, dont trois libres pour de futurs ajouts, sans compter que derrière, je peux partir avec autre chose que des câbles STEMMA QT.
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Il s'agira de la multiprise sur laquelle viendront se connecter tous les autres composants.
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C'est autrement plus confortable et pratique que mon système actuel, beaucoup trop rigide...
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Il me faudra également une certaine quantité de câbles STEMMA QT, évidemment.
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## BoM du mois de janvier
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Du coup, ma commande se présente comme suit :
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On note la TVA et les frais de port qui font un peu mal, mais bon.
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Ça vient des États-Unis, c'est de la qualité, et, normalement, le colis ne devrait pas se perdre en chemin ni mettre six mois à arriver.
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La livraison devrait se faire la semaine prochaine ou la semaine suivante.
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Ce qu'il me reste à acheter :
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- 1x AS3935 (environ 40€), sauf si je remets la main sur celui que je suis censé avoir...
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- anémomètre, girouette, pluviomètre (a priori une centaine d'euros), quand j'aurai trouvé des modèles qui me conviennent
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- 1x Hydreon RG11 ($60 + les frais de port)
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- 1x compteur Geiger (une centaine de dollars + les frais de port)
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- les boîtiers, câbles, et divers accessoires
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- un système de stockage des données peut toujours être utile, je verrais comment articuler ça autour d'un simple module de carte SD qui se trouve un peu partout
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Ces achats seront étalés sur l'année.
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En plus, l'idée c'est de commencer à jouer avec les capteurs de base, et surtout avec les nouveaux capteurs que je ne connais pas encore.
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## Conclusion
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Il y a pas mal de choses que j'ai besoin de tester avant de me lancer dans la conception des boîtiers et de l'organisation du matériel, et notamment la question de la distribution d'énergie à travers tous les capteurs.
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Prochain article sur le sujet : quand j'aurai reçu le matériel, et que j'aurais commencé à travailler sur le firmware.
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date: "2023-01-20"
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title: La station météo parfaite
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## Construction
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Probablement la partie qui me torture le plus : comment construire ma station en fonction de mes contraintes environnementales (je n'ai pas le terrain qui permettrait de prétendre disposer d'une station météo professionnelle) et des risques que je suis prêt à prendre (sachant que monter sur le toit n'en fait pas partie) ?
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[Actuellement](/interets/meteorologie/2022/02/14/la-station-meteo-parfaite/#ma-station-actuelle), ma station est composée de deux boîtiers :
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- le premier contient toute l'électronique dont le micro-contrôleur, et est situé sous le toit de la véranda
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- le second est une construction faite de tubes PVC située à l'extérieur de la véranda et contient un BME280
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||||
Le second boîtier est distant du premier d'environ 2 mètres.
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Ils sont reliés par un câble RJ45 Cat.6 qui fait transiter le signal I2C et l'alimentation pour le BME280.
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Normalement, I2C n'est pas prévu pour fonctionner avec un câble aussi long à cause de sa capacitance.
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Mais en pratique, je n'ai rencontré - presque - aucune difficulté en cinq ans d'exploitation, probablement parce que j'ai équipé ma station de résistances _pull-up_ sur le bus I2C et parce que j'ai employé un câble de très bonne qualité (blindé).
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En tout cas, ça, c'est ce que j'ai appris récemment.
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Je n'ai jamais pu faire fonctionner correctement l'AS3935 (le capteur d'orage) avec cette configuration.
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J'ai mis ça sur le compte de l'impossibilité de le calibrer manuellement via ESPHome.
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Rétrospectivement, et grâce à mes nouvelles connaissances sur le sujet, je pense que c'est précisément dû à la capacitance de mon câble.
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En outre, l'ESP8266 à l'intérieur du boîtier principal, pourtant le plus proche de la maison, a occasionnellement quelques difficultés à accrocher le Wifi (on parle d'une ou deux fois par semaine).
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Du coup, je réfléchi à trois options :
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1. Reprendre la même infrastructure, en espérant que le problème de l'AS3935 ne soit pas lié à la capacitance du câble
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_Avantages :_
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- Moins de prise de tête, tout est déjà en place, je n'ai qu'à enlever l'ancienne électronique et mettre la nouvelle à la place
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_Inconvénients :_
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- Si la capacitance de mon câble est réellement un problème, je ne le constaterai qu'une fois que tout sera en place, et je devrai tout réfléchir à nouveau
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- Ça ne résoud pas les quelques coupures de réseau
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- J'ai besoin d'un troisième boîtier pour les capteurs de lumière, donc je devrai tirer un second câble
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En passant par cette solution, je n'élimine aucun de mes problèmes actuels (température du boîtier principal élevée en été, humidité relative bloquée à 100% toute l'année sur le BM280 sauf par temps très sec avec du vent, etc.)
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De plus, si j'ai l'intention d'utiliser un panneau solaire ou une éolienne pour alimenter le projet, je risque d'avoir quelques problèmes en terme d'installation, et ensuite de stockage des accus car le boîtier sera trop petit pour gérer tout ça.
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2. Mettre tous les capteurs dans la même "boîte" à l'extérieur de la véranda
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_Avantages :_
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- Ça résoud le problème de capacitance du câble qui fait transiter l'I2C
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- Un seul boîtier où tout est centralisé, maintenance facilitée
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- Optimisation de la précision des capteurs de lumière
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_Inconvénients :_
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- Ça aggraverait le problème de connexion au Wifi (mais du coup j'aurais une bonne raison d'explorer d'autres solutions comme la transmission par RF)
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- L'alimentation posera problème (en l'absence de prise électrique, j'amène du 230V ou du 5V au boîtier ?)
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- Je devrai réfléchir à une construction intelligente pour l'intégration des capteurs
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C'est la solution que j'étudie actuellement.
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Elle consisterait en l'achat d'un panneau électrique étanche de bonnes dimensions, dotés d'un disjoncteur différentiel et de deux blocs d'alimentation sur rail DIN (un qui délivre du 5V au micro-contrôleur et éventuellement un second qui fournit du 12V pour des périphériques tiers comme les ventilateurs).
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Je peux tirer un câble de 230V jusqu'à l'emplacement du boîtier de façon sécurisée avec une bonne gaine et en passant sous le toit de la véranda.
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Je pourrais monter ce boîtier sur un support d'antenne satellite à 90° positionné sur le côté de la véranda afin de limiter l'inertie thermique.
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Sur le dessus de ce boîtier prendrait place un boîtier à couvercle transparent, toujours étanche, dans lequel seraient placés les trois capteurs de luminance + UV + couleur.
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J'y mettrais sans doute un petit ventilateur et un capteur de température pour m'assurer que, même en pleine canicule, la température du boîtier reste dans des seuils acceptables.
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En bas du panneau électrique se trouverait un nouveau boîtier construit avec des tuyaux en PVC, comme à l'heure actuelle, mais de dimensions réduites.
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Un ventilateur y prendrait place, avec le BME280 pas loin, et fonctionnerait au plus bas régime possible.
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Trop rapide, il fausserait la lecture de la température.
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Trop lent, il ne corrigerait pas le problème de lecture de l'humidité relative bloquée à 100%.
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Même si j'arrive à faire tout ça, il faudra résoudre la question du Wifi.
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Mettre un point d'accès sous la véranda a déjà été tenté, mais n'est pas pratique.
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Il reste exposé à des températures très basses l'hiver et très élevées l'été.
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Je pense que je vais devoir passer par un émetteur RF, ce qui implique de disposer d'un récepteur à l'intérieur de la maison, qui va transmettre les données à mon serveur principal (ou d'utiliser directement un récepteur USB, par exemple).
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Ce sont des choses que je n'ai encore jamais fait donc il me faudra un peu d'expérimentations.
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Je pourrais aussi passer par LoRa, mais le ticket d'entrée est assez cher (compter une trentaine d'euros pour une paire de modules, et il faut une passerelle - comme un point d'accès sans-fil Wifi - qui n'est pas donnée).
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Autre problème : peut-être que le positionnement de la station ne sera pas convenable.
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Le boîtier serait situé entre la véranda et une immense haie de laurier, un espace de moins de deux mètres les séparant.
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L'utilisation d'un bras pour antenne satellite permettrait de minimiser quelque peu ce problème, mais un autre surviendra : celui de la fixation du boîtier au bras, et sa stabilité en cas de coups de vents.
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Néanmoins, ce bras me permettra d'installer l'anémomètre, la girouette et autres capteurs du même genre assez facilement et sans devoir tirer des kilomètres de câbles.
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3. Séparer la station
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Je garderai les deux boîtiers actuels, en remplaçant simplement les connecteurs du câble pour le rendre compatible avec STEMMA QT (en gros, passer à des JST-SH).
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La station extérieure ne comprendrait qu'un ESP8266 et le BME280 (et ultérieurement, les autres capteurs exclusivement extérieurs comme l'anémomètre, la girouette, etc.).
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Une deuxième station, placée à l'intérieur de la maison, serait équipée de l'ESP32 et de tous les autres capteurs pouvant fonctionner en intérieur (les trois capteurs de lumières, le GPS, etc.)
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_Avantages :_
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- Pas de prise de tête, notamment pour l'alimentation, ou la fabrication ou l'achat d'un nouveau boîtier
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_Inconvénients :_
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- Maintenance logicielle accrue (deux micro-contrôleurs à programmer au lieu d'un seul)
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- Réduction mécanique de la précision des capteurs de lumière puisqu'ils seront positionnés à une fenêtre, derrière une vitre
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- Pas vraiment possible d'avoir un ensemble à 100% indépendant du réseau électrique (à terme) sans multiplier par deux le matériel nécessaire, pas forcément abordable de base
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Je partais sur un boîtier de type "pupitre" à placer devant une fenêtre, avec un panneau transparent.
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Ainsi, les capteurs de luminance + UV + couleur pourraient faire leur travail.
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Mais la présence d'une fenêtre, l'angle du pupitre et l'orientation des capteurs vont indubitablement altérer de façon importante la précision et l'utilité des données récoltées.
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Typiquement, il suffit que mon épouse allume la lumière dans le bureau (là où le boîtier serait placé) pour que mes mesures n'aient plus aucun intérêt (et que ça coupe les lumières partout ailleurs dans la maison...).
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Placer ce boîtier à l'extérieur n'est pas envisageable, n'étant pas étanche.
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Cela reviendrait à partir sur l'option #2 ci-dessus.
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## Stockage des données
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Je réfléchi à deux possibilités évidentes :
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- une base de données _time-series_ du genre InfluxDB
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- une base de données "traditionnelle" du genre PostgreSQL
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À l'heure actuelle, les données sont périodiquement récupérées par un serveur Prometheus.
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Ce système présente quelques défauts, selon moi et pour stocker des données météo :
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- pas de temps réel : le serveur fait la demande (selon ma configuration, une fois par minute) des données à la station météo ; c'est un problème pour les capteurs "nécessitant" une lecture "immédiate" (typiquement, le capteur d'orage : je peux savoir combien de décharges ont eu lieu dans les dernières 60 secondes, mais pas d'avertissement en temps réel dès qu'une décharge est détectée)
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- pas prévu pour le stockage à long terme : dans la théorie, une _time-series database_ supprime les anciennes données ("anciennes" étant une valeur paramétrable), alors qu'une base de données traditionnelle stocke ses données "éternellement"
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Je me fais aussi quelques réflexions sur la question des transferts réseau.
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À l'heure actuelle, à chaque changement de valeur d'un capteur, un message est émis sur MQTT, auquel il faut ajouter les accès du serveur Prometheus (chaque minute, donc).
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Je trouve que ça fait beaucoup pour de l'électronique embarquée.
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A priori, les stations professionnelles ont "résolu" le problème en envoyant les données des capteurs via un réseau RF à une console de logging, qui, elle, permet d'accéder aux données.
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J'ignore toutefois comment ces données y sont stockées.
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J'utilise MQTT pour son immédiateté et Prometheus parce que son intégration avec Grafana est facile : je peux générer des graphiques facilement et naviguer temporellement dans ces graphiques.
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Cela implique de faire tourner un serveur web sur la station météo (l'_endpoint_ pour Prometheus), ce qui a un coût en terme d'énergie (et dans une moindre mesure pour un ESP32, en terme d'utilisation CPU).
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À partir du moment où j'émets la valeur des capteurs en temps réel sur MQTT, je n'ai pas fondamentalement besoin d'un _endpoint_ pour Prometheus sur la station météo : il suffit que, sur une autre machine (typiquement, mon serveur principal), je dispose d'une application qui se connecte à MQTT et enregistre chaque changement de valeur des capteurs, et éventuellement, effectue une action (par exemple, envoyer une alerte lorsqu'un impact de foudre est détecté).
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Cette application serait donc responsable de la collecte et du stockage des données, ainsi que de l'exécution de séquences de code pré-définies.
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Rien ne l'empêche d'exporter ces données vers Prometheus, ceci-dit.
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Il y a évidemment un point que j'ignore volontairement, c'est la périodicité d'interrogation des capteurs.
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J'ai fait le choix conscient de laisser une période d'interrogation de 60s (définie par défaut par ESPHome), mais en pratique cette période change en fonction des recommandations que l'on choisit de suivre (celles de Météo-France ou de la WMO) et de la donnée mesurée.
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Cela dépend aussi de la précision que l'on cherche à atteindre.
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En ce qui me concerne, je ne cherche pas une précision de laboratoire (sinon je n'utiliserai probablement pas des capteurs aussi abordables).
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Par conséquent, je pourrais réduire cette périodicité afin d'économiser de l'espace de stockage et de la consommation électrique.
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Et même, définir des plages horaires où des mesures plus régulières sont intéressantes : en journée, je n'ai que peu d'intérêt pour la luminance par exemple, à partir du moment où elle dépasse un certain seuil.
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C'est lorsque la luminance approche de ce seuil que la précision des mesures devient intéressante (dans mon cas d'usage).
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Mais je pense que là, ça serait faire de l'overengineering 😁
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Néanmoins, je trouve ces réflexions intéressantes.
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Pour en revenir au coeur du sujet, la stack évidente c'est Telegraf qui se place entre MQTT et InfluxDB.
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Je n'aime pas cette solution pour différentes raisons :
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- j'aimerais simplifier l'infrastructure en limitant les applications intermédiaires
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- il est possible de se passer de Telegraf si je payais une plus-value, ce qui ne m'intéresse pas (je rappelle que je fais ça en tant que hobby)
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Mais quoiqu'il arrive, j'ai de toute façon besoin d'un pont entre MQTT et une _time-series database_...
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