Ajout d'une section Électronique
This commit is contained in:
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file: images/GESzPY.png
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title: La variation de pression atmosphérique causée par l'éruption du volcan Tonga-Hunga
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Ha’Hapai telle que vue par ma station météo le 15 janvier 2022 vers 21h
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file: images/UXG0j8.jpg
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title: Les circuits imprimés de ma station actuelle. En haut à gauche, ce sont deux
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MOSFETs pour contrôler le chauffage et les ventilateurs. En bas, une simple "multiprise"
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12V avec à sa droite le support pour les capteurs du boîtier secondaire. À droite,
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la "carte mère".
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date: "2022-02-14"
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title: La station météo parfaite
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## Ma station actuelle
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J'ai conçu ma station actuelle il y a déjà presque trois ans, et elle était déjà l'aboutissement de quelques années de réflexion, un délais qui n'est pas si long que ça quand on considère que je n'y passe pas tous mes après-midi. C'est une passion parmi de nombreuses autres, et il ne faut pas oublier la vie de famille.
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Je suis donc arrivé au résultat suivant (dont je parle également dans l'article ["Mon réseau"](/interets/informatique/2021/03/09/mon-reseau/) mais je vais synthétiser ici). Après trois ans de bons et loyaux services, il est temps de la remplacer, et profiter de mon expérience pour l'améliorer.
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La station est séparée en deux boîtiers reliés par un câble RJ45 blindé.
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### Boîtier principal
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Le boîtier principal contient la "carte mère", sur laquelle prend place le "cerveau" de la station : un [ESP8266](https://www.espressif.com/en/products/socs/esp8266), et plus précisément un [Wemos D1-mini](https://www.wemos.cc/en/latest/d1/d1_mini.html).
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On y trouve également un connecteur pour le "panneau de contrôle", constitué d'un bouton _Reset_, d'une LED rouge et d'une LED verte destinées à m'informer de l'état de la station.
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Sur la ligne [I2C](https://fr.wikipedia.org/wiki/I2C) se trouvent un connecteur pour le [SHT31](https://sensirion.com/products/catalog/SHT31-DIS-B/), destiné à mesurer la température et l'humidité à l'intérieur du boîtier principal, un connecteur pour le capteur de luminosité ambiante [TSL2561](https://ams.com/en/TSL2561), et un connecteur pour les capteurs du boîtier secondaire.
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Enfin, outre l'arrivée en 5V sur un bornier, on trouve deux connecteurs dédiés au chauffage et à la ventilation du boîtier principal, afin de conserver ces composants dans des limites de fonctionnement acceptables. C'est en particulier vrai pour l'alimentation qui est un composant très sensible à la température et à l'humidité. Le chauffage est constitué d'une [résistance PTC de 80℃](https://www.amazon.fr/dp/B07FJZQLMK/) et la ventilation est contrôlée par un [module PWM](https://www.amazon.fr/dp/B07HSZ64L2) qui pilote deux ventilateurs Noctua de 8 et 12cm en _push-pull_.
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### Boîtier secondaire
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Celui-ci est situé à l'extérieur de la véranda, et est donc relié au boîtier principal par l'intermédiaire d'un câble RJ45 blindé qui véhicule le signal I2C et le 5V nécessaires au fonctionnement des capteurs qui y sont installés.
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En l'occurrence, il s'agit d'un [BME280](https://www.bosch-sensortec.com/products/environmental-sensors/humidity-sensors-bme280/), en charge de remonter les données de température, humidité relative et pression atmosphérique, et d'un [MOD-1016](http://www.embeddedadventures.com/as3935_lightning_sensor_module_mod-1016.html), un détecteur d'orage.
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J'adore la conception de ce boîtier, tirée d'un document vu il y a longtemps sur le site de [Météo-France](https://meteofrance.com/). Ce document était à l'attention des météorologues amateurs désireux de construire leur propre station, et contenait plein d'informations intéressantes. Malheureusement, je ne parviens plus à mettre la main dessus, mais si [vous me contactez](/contact/) pour me communiquer ce lien, je mettrai cet article à jour avec plaisir !
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Donc ce boîtier est constitué d'une section droite de tuyau en PVC, terminée de chaque côté par des sections coudées et collées ensemble. On dispose ainsi d'un volume qui sera toujours à l'abri des intempéries. Peinte en blanc, la structure n'accumulera pas la chaleur, et les relevés de température seront ainsi plus précis.
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### Défauts de ma station actuelle
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#### Alimentation électrique
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Le premier défaut de ma station concerne son alimentation électrique. Elle est branchée en permanence sur le secteur, et sort du 12V jusqu'à 5A. J'ai choisi cette alimentation en raison du chauffage et de la ventilation qui peuvent s'avérer gourmands. Je passe ensuite par un abaisseur de tension à résistance variable pour atteindre les 5V dédiés à l'électronique de la station, tandis qu'une ligne de 12V part vers le chauffage et la ventilation via des MOSFET.
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Il n'y a pas de système de secours : une panne de courant provoque l'arrêt de la station.
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#### Pas de rétention des données
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Les données sont immédiatement envoyées à mon serveur sous [Home Assistant](https://www.home-assistant.io). Elles ne sont pas stockées par la station météo.
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Cela impose que la station soit connectée en permanence au wifi (ce qui pose un problème de consommation électrique), et que si cette connexion est perdue, aucune donnée ne peut être relevée pendant la perte de connexion puis renvoyée lors de son rétablissement.
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#### Pas d'évolutions possibles
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En tout cas, sans faire de profonds changements. Les capteurs sont alimentés par l'ESP8266, pas directement, donc l'ampérage disponible est limité. En outre, je ne peux pas accéder aux capteurs autrement que par le bus I2C, alors que je pourrais envisager d'utiliser [SPI](https://en.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface) ou [One-wire](https://en.wikipedia.org/wiki/1-Wire).
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#### Chauffage et ventilation inutiles - ou presque
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Malgré la résistance, malgré la chaleur dégagée "naturellement" par les composants, et malgré le fait que ce boîtier soit situé près de la maison, le delta entre la température extérieure et la température du boîtier est loin d'être satisfaisant. À -4℃ à l'extérieur, la résistance peinait à garder le boîtier au-dessus de 1℃.
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En été, les ventilateurs ne suffisent pas pour conserver une température décente. Il n'est pas rare que j'approche les 60℃, ce qui peut même devenir dangereux.
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#### Mesures imprécises
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Sauf en journée ensoleillée et sèche, le BME280 est "bloqué" à 100% d'humidité relative. Cela s'explique par la conception-même du boîtier extérieur qui empêche la circulation de l'air. La température et l'humidité relative mesurées sont celles d'un air "stagnant", et sont de moins en moins exactes à mesure que la température monte.
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La solution recommandée par le document dont je parlais avant est d'équiper le boîtier d'un ventilateur à faible régime qui permet de faire circuler l'air et donc des mesures plus exactes.
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## Ma future station météo, cahier des charges
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Ma prochaine station météo devra remplir les conditions suivantes.
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### Autonomie énergétique
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Je veux pouvoir l'utiliser à 100% sur batteries. Mon premier essai avait été loin d'être concluant (une batterie au plomb de 5Ah qui ne durait que 6 heures pour alimenter un ESP8266 et le BME280, rien à voir avec la solution que j'ai développé plus tard avec chauffage et ventilation).
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Cela va sans doute impliquer certaines concessions, en particulier sur le wifi, mais c'est aussi le but recherché (voir ci-dessous). Il faudra faire attention aux mises à jour à distance, du coup.
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### Résilience des données
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En fonctionnant sur batterie, je limiterai probablement l'usage du wifi à une connexion par heure ou par demi-heure pour envoyer les données récoltées jusque là, avant de couper à nouveau la connexion.
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Il faut donc que la station puisse écrire sur un support (sans aucun doute une carte SD, si possible remplaçable à chaud en cas de besoin), lire les données écrites depuis le dernier envoi, et les supprimer une fois envoyées au serveur.
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### Amélioration de la précision des capteurs
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Si la station est autonome en énergie, je peux la placer où bon me semblera. Idéalement, en plein milieu du jardin, à au moins 5 mètres de tout arbre, haie ou maison, et à 1.2m du sol. Plus de chaleur résiduelle comme c'est actuellement le cas.
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En outre, j'installerai un ventilateur pas loin des capteurs (il faut encore que je détermine le ventilateur à me procurer).
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### Multiplication des capteurs
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J'ai envie de mesurer des tas de choses. Je suis très content de pouvoir mesurer la température, l'humidité relative, la pression atmosphérique et la luminosité ambiante, mais j'ai envie d'aller plus loin.
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Quand le volcan aux Tonga est entré en éruption, [une actualité](https://www.sudouest.fr/gironde/mios/bassin-d-arcachon-le-souffle-du-volcan-du-tonga-capte-jusque-dans-les-stations-meteo-de-mios-7801891.php) est passée pour dire que les stations météo en France avaient relevé l'incident. J'ai regardé mes propres relevés, et j'y ai bien vu les "vagues" de changement rapide de pression atmosphérique causées par le souffle de l'explosion. J'étais tout fier de ma station ! Et je me dis que j'ai pu voir ça avec un capteur qui m'a coûté trois euros. Il y a donc probablement mieux à faire encore.
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J'aimerais donc mettre à jour mon BME280, peut-être vers une solution moins intégrée (trois capteurs séparés mais plus spécialisés pour la température, l'humidité relative et la pression atmosphérique), ou vers une solution intégrant plus de capteurs sur le même circuit. Idem pour le TSL2561 qui est considéré comme obsolète depuis un moment déjà.
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J'aimerais ajouter de nouveaux capteurs, et voici mes premières idées :
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- [Anémomètre](https://fr.wikipedia.org/wiki/Anémomètre), [pluviomètre](https://fr.wikipedia.org/wiki/Pluviomètre) et [girouette](https://fr.wikipedia.org/wiki/Girouette) ; les grands absents de ma station actuelle, j'hésite à les fabriquer moi-même ou les acheter "prêts à l'emploi", ce qui me semblerait plus prudent...
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- [Magnétomètre](https://fr.wikipedia.org/wiki/Magnétomètre), [compas numérique](https://fr.wikipedia.org/wiki/Boussole_électronique) ; je dispose déjà d'un [QMC5883L](http://wiki.sunfounder.cc/index.php?title=QMC5883L) mais je n'ai pas encore eu l'occasion de m'en servir
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- Caméra "ciel", une simple caméra orientée vers le ciel... avec quand même un point de repère (typiquement, le toit de ma maison) - l'idée serait éventuellement de m'en servir pour détecter la pluie ou la neige mais je ne compte pas trop sur là-dessus ; je pourrais même envisager de prendre un ESP32 déjà muni d'une telle caméra, tout simple
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- caméra infrarouge (pour voir la faune locale la nuit !)
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- un capteur de couleur (je ne sais pas si je vais quelque part avec ça mais je veux faire mes tests !)
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- un capteur d'UV
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- un [compteur Geiger](https://fr.wikipedia.org/wiki/Compteur_Geiger), qui risque d'être le plus intéressant de mes capteurs, surtout si je peux [le monter moi-même](https://mightyohm.com/interets/informatique/products/geiger-counter/), rien que pour le fun que ça me procurera !
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- un GPS, évidemment pour obtenir des coordonnées précises et - surtout - mon altitude (même si je pourrais la calculer à partir de la pression atmosphérique, mais j'ai de toute façon l'intention de faire les deux), mais aussi pour obtenir un indicateur temporel dont je pourrais me servir sur l'ensemble de mon réseau local via [NTP](http://www.ntp.org)
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- un ou plusieurs capteurs de qualité de l'air, ce qui peut inclure la détection de gaz, de poussières, de pollens, de particules fines, etc. à voir si c'est faisable en terme de consommation d'énergie
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- un capteur de choc/vibration, qui serait d'un intérêt extrême pour la mesure d'une activité sismique, mais qui va nécessiter un peu de réflexion pour produire des résultats plus ou moins fiables
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- divers capteurs de tension (sur les batteries, le panneau solaire, etc.)
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Ça me plairait beaucoup que ma station soit équipée d'un écran e-paper pour afficher quelques données que je juge essentielles, telles que le niveau de batterie, la "santé" de la station, l'espace disponible sur la carte SD, etc.
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### Changement du contrôleur
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Avec autant de capteurs, il pourrait être intéressant de passer sur un [ESP32](https://www.espressif.com/en/products/socs/esp32) en remplacement de l'ESP8266.
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Il m'offrirait non seulement un gain intéressant en terme de performances (bien que ce ne soit pas spécialement un critère), mais surtout un gain significatif en nombre et variété d'entrées/sorties. En outre, c'est le remplaçant direct de l'ESP8266, j'ai donc tout intérêt d'y passer, surtout que c'est un contrôleur qui a déjà un certain âge. J'ignore si un remplaçant est déjà prévu.
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Si la compatibilité logicielle est bonne, je pourrais même m'orienter vers l'ESP32-C3 ou C6, basé sur un processeur RISC-V, et supportant le Wifi 6 et le Bluetooth 5.0 LE...
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## Conclusion
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La prochaine étape va consister à établir une liste "définitive" des composants voulus pour ma future station, avec leur fiche technique et en particulier, la consommation d'énergie maximale. Cela me permettra de calculer les besoins en énergie et donc m'assurer que le panneau solaire à ma disposition sera suffisant (ou si je dois m'en procurer un autre) et établir les besoins en stockage d'énergie (sachant que le but serait que la station soit 100% autonome).
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Une fois que ces besoins seront déterminés, je pourrais commencer à schématiser l'ensemble, à commencer par le système électrique. Je veux éviter de faire de l'[overengineering](https://en.wikipedia.org/wiki/Overengineering), mais je veux quand même faire ça bien, avec les capteurs et les protections qui vont bien.
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Je m'occuperai ensuite du schéma électronique, et tâcherai de trouver de quoi modulariser l'ensemble de la station. Ceci me permettra d'estimer le volume occupé par la station finale, et donc lui trouver un boîtier qui convient.
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L'étape suivante consistera probablement à modéliser tout ça en 3D, de façon à voir comment la construire : il y aura forcément un mât, mais comment sera-t'il stabilisé, maintenu au sol ? Comment éviter les vibrations du détecteur "sismique" ? Comment m'assurer de minimiser l'inertie thermique de l'ensemble ? Tous ces sujets me passionnent et la construction de cette station sera l'occasion de me pencher plus sérieusement sur la question.
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Car bien avant la lecture des capteurs, la construction d'une station météo ne cesse de me surprendre par l'étendue des compétences nécessaires. Ça m'intéresse, et je dirai même que j'en ai besoin ! Alors si en plus je peux vous transmettre un peu de ma passion, c'est tout bénef' !
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@@ -142,7 +142,7 @@ Rien de neuf concernant _Black Mirror_ par contre, donc j'espère que ça sera p
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Sinon, j'aimerais bien changer notre télé qui commence déjà à fatiguer après 5 ans (de grosses tâches bleues apparaissent et s'étendent depuis les bords de l'écran).
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Changer ma colonne de douche.
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Installer mon atelier de bricolage dans la cave, avec des rangements.
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Et du coup, créer ma [nouvelle station météo](/interets/informatique/2022/02/14/la-station-meteo-parfaite/), et peut-être de nouveaux petits modules pour les volets électriques, la porte de garage, détection de fenêtre ouverte, ce genre de choses.
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Et du coup, créer ma [nouvelle station météo](/interets/electronique/2022/02/14/la-station-meteo-parfaite/), et peut-être de nouveaux petits modules pour les volets électriques, la porte de garage, détection de fenêtre ouverte, ce genre de choses.
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Voire des petits robots tout mignons **et** utiles.
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Et reconditionner une tablette tactile en présentoir pour mon étagère à dinos.
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@@ -6,7 +6,7 @@ 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/informatique/2022/02/14/la-station-meteo-parfaite/), mais maintenant je passe à l'étape suivante).
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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/electronique/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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title: '© [AdaFruit](https://www.adafruit.com/)'
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title: '© [AdaFruit](https://www.adafruit.com/)'
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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/informatique/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/interets/informatique/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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@@ -1,158 +0,0 @@
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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/informatique/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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@@ -10,7 +10,7 @@ J'ai aussi râlé sur [Hugo](/interets/informatique/2022/02/12/rant-hugo-et-tail
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En fouillant un peu [son blog](https://arnauld.org/interets/informatique/), je suis tombé sur [BirdNET-Pi](https://arnauld.org/interets/informatique/posts/birdnetpi/).
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Un Raspberry Pi 4B, un micro, un peu d'IA, et on peut déterminer quels oiseaux chantent dans son jardin !
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Pour la petite histoire, j'envisageais de mettre un micro sur [ma station météo](/interets/informatique/2022/02/14/la-station-meteo-parfaite/) histoire de jouer un peu avec l'analyse spectrale et, pourquoi pas, de l'IA pour de la reconnaissance de sons.
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Pour la petite histoire, j'envisageais de mettre un micro sur [ma station météo](/interets/electronique/2022/02/14/la-station-meteo-parfaite/) histoire de jouer un peu avec l'analyse spectrale et, pourquoi pas, de l'IA pour de la reconnaissance de sons.
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L'idée initiale était d'équiper le futur micro-contrôleur d'un simple micro electret, et d'envoyer le flux audio à mon serveur principal pour le "traiter".
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Là, avec [BirdNET-Pi](https://www.birdweather.com/birdnetpi), le "traitement" se fait directement sur le Pi4.
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@@ -1,146 +0,0 @@
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date: '2023-08-12'
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title: Comment j'ai réparé un onduleur pour 17 euros
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<details class="spoiler"><summary>Spoiler</summary>
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J'ai juste changé la batterie, désolé de vous avoir appâté.
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Néanmoins, je m'intéresse ici au(x) cheminement(s) des pensées qui trouvent leur origine dans la perte d'un de mes onduleurs.
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</details>
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## Stockage de l'onduleur
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Je dispose de plusieurs onduleurs, tous de marque [Eaton](http://www.eaton.com/fr/fr-fr.html) (qui me donne satisfaction depuis une quinzaine d'années), pour protéger une partie de mon équipement des coupures de courant, des variations de tension, et/ou de la foudre.
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J'ai stocké l'un d'entre eux, le tout premier que j'avais acheté il y a près de quinze ans, plus longtemps que je pensais le faire.
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Il s'agit d'un Ellipse MAX 600 USB (qui n'est plus produit).
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Rangé dans le garage, batterie pleine, à l'abri de la chaleur et de l'humidité, je pensais avoir pris toutes les précautions possibles pour qu'il me suffise de le rebrancher le moment venu pour qu'il fonctionne comme il l'a toujours fait.
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Il est resté ainsi débranché, dans le garage, pendant une durée comprise entre un et deux ans.
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Ce n'est que récemment que je lui ai trouvé un nouvel usage.
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Je m'attendais à ce qu'il ne s'allume pas immédiatement après avoir été branché au secteur : il est indiqué dans le manuel qu'après une longue période de stockage, il fallait le brancher, attendre 24h que la batterie se charge, avant de pouvoir s'en servir.
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Par contre, je pensais qu'en le branchant, je pouvais au moins diagnostiquer la batterie.
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Malheureusement, l'onduleur ne réagit à rien : le bouton principal ne produit aucun effet, aucune LED n'est active, pas le moindre signal audible, rien ; il semble mort.
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Le manuel indique également que dans ce genre de cas, il faut contacter Eaton pour le remplacement de la batterie.
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## Tentative de réanimation
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Pendant la journée suivante, je l'ai branché sur une prise de mesure de consommation énergétique : s'il recharge la batterie "silencieusement", je pourrais le voir de cette façon.
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Mais là encore, rien y fait : sa consommation est nulle, le "décès" est prononcé.
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Un rapide coup d'oeil sur les batteries de remplacement m'indique que c'est plus rentable (et beaucoup moins écologique) de racheter un nouvel onduleur, d'autant que depuis que je l'ai acheté il y a quinze ans, on trouve des modèles plus performants, plus compacts et moins chers.
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En effet, le tarif "officiel" situe la batterie dans les 75 euros.
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Autant rajouter quelques euros, et j'ai un onduleur neuf (le [3S 850](https://www.eaton.com/fr/fr-fr/skuPage.3S850F.html)).
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Certes, il est un peu moins haut de gamme : son aspect de multiprise le destine à un usage domestique plus que professionnel contrairement à l'Ellipse MAX 600, mais outre sa puissance plus importante (et donc sa meilleure autonomie), il offre deux alimentations USB-A (pratique pour alimenter le Raspberry Pi 0W qui me servira à le surveiller via [nut](https://networkupstools.org)).
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Commandé, reçu et installé en deux jours.
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J'en suis pleinement satisfait.
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## Examen plus approfondi
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J'ai eu alors l'idée - tardivement, j'assume - de sortir la batterie pour la tester : d'abord avec mon voltmètre, histoire de vérifier que c'est bien simplement une question de batterie à plat, et ensuite avec un chargeur externe (pour batterie au plomb, attention à ne pas charger une batterie lithium avec ce genre de chargeurs...).
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Évidemment, le voltmètre confirme que la batterie est vide, et le chargeur qu'elle est définitivement hors d'usage.
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Je précise au passage que son aspect extérieur est impeccable : je ne me serais pas risqué à faire ces manipulations - simples, outre mesure - avec une batterie acide-plomb qui aurait fuité et déformé le boîtier...
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À ce stade, il me semble pertinent de préciser que je ne fais pas partie des gens qui utilisent des consommables "compatibles".
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Si j'achète une imprimante Brother, je n'achèterai que des consommables Brother.
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Pour moi, ça fait partie du contrat social entre moi et le fabriquant : à moi de distinguer qui se fout de la gueule de ses clients et qui les respecte, mais dans le principe, si je veux que mon équipement fonctionne tel que son fabriquant me l'a vendu (selon les spécifications du produit que tout consommateur est censé consulter avant achat...), et si je veux pouvoir râler en cas de défaillance, je dois utiliser les consommables fournis par le fabriquant.
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Donc, si j'ai un onduleur Eaton, je veux une batterie Eaton.
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Il se peut que la batterie soit très spécifique, de sorte à pouvoir fournir à l'onduleur (et accessoirement, aux appareils branchés dessus) tout un tas d'informations intéressantes, qu'il ne serait possible d'obtenir qu'avec une batterie particulière, "communicante" pour ainsi dire.
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Or, à ma grande surprise, la batterie n'est pas produite par Eaton ([contrairement à ce que leurs visuels laisse à penser](https://www.eaton.com/fr/fr-fr/skuPage.68760SP.html), même s'ils ne sont pas "contractuels") mais par [B.B. Battery](http://www.bb-battery.com) : si je trouvais cette batterie "dans la rue", il me serait impossible de dire qu'elle a été sortie d'un onduleur, encore moins spécifiquement de marque Eaton.
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Les connecteurs sont standards, les dimensions de la batterie sont vraisemblablement courantes, son voltage (12V, "évidemment") et sa capacité (7ah) sont clairement indiqués.
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## Remplacement de la batterie
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Du coup, je n'ai plus de remords à chercher une batterie compatible.
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À nouveau à ma grande surprise, mon marché en ligne préféré (Amazon) propose plein de batteries au plomb, mêmes dimensions, même capacité, mêmes connecteurs, à des tarifs très intéressants.
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Mon choix s'est porté sur [un modèle](https://www.amazon.fr/dp/B091GQFJ3V) à moins de 18 euros.
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À noter que j'aurai peut-être pu choisir une batterie de capacité supérieure, mais je crains que l'onduleur ne soit pas capable de le déterminer, et que les valeurs obtenues via *nut* ne s'en trouvent erronées.
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Dans le doute, je m'en tiens à ce que je sais : 12V, 7ah.
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## Le choix de Sophie
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J'ai estimé que faire un article sur un simple changement de batterie serait intéressant parce que c'est une situation que je rencontre assez souvent : un appareil tombe en panne, dois-je le remplacer ou le réparer ?
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Je crois que la réponse est plus compliquée que ce qu'un camp ou l'autre veut nous faire croire.
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Je n'ai ouvert l'onduleur **que** parce qu'il ne fonctionnait plus, qu'il n'était plus sous garantie depuis longtemps, que j'en ai acheté un en remplacement, et parce que je le pensais irrémédiablement hors-service.
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Si une seule de ces conditions n'avait pas été remplie, je n'aurai jamais su que la batterie à l'intérieur était à la fois facile d'accès et remplaçable.
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Il m'est arrivé très souvent de me retrouver face à un appareil hors-service ; selon les cas, je fais de l'acharnement thérapeutique, et je finis parfois par dépenser plus d'argent en tentatives de réparations que si j'avais directement acheté un nouvel appareil.
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## La solution de facilité, vraiment ?
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Un autre exemple du même genre concerne ma station météo : j'ai écris deux articles sur son remplacement en janvier.
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J'y évoquais alors tout [le matériel](/interets/informatique/2023/01/07/la-station-meteo-parfaite/) que je souhaitais y intégrer en la montant moi-même, et je réfléchissais aux [problématiques](/interets/informatique/2023/01/20/la-station-meteo-parfaite/) de son installation.
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Au final, le projet reviendrait plus cher qu'une station météo "autonome" avec un petit panneau solaire intégré, comportant tous les capteurs que je souhaitais avoir - ou presque.
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J'ai donc décidé de partir sur une station météo "prête à l'emploi".
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Ce n'est pas qu'une question d'argent, évidemment : je n'aurai pas le plaisir de l'assembler moi-même avec des composants personnalisés, et supportant un firmware que j'aurais moi-même écrit.
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Par contre, j'arrêterai de me prendre la tête avec la question de l'alimentation ou du boîtier.
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Dans chaque situation, on pèse le pour et le contre, même inconsciemment.
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Souvent, on choisi la facilité, sans penser à long terme : on remplace au lieu d'améliorer ou réparer.
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Parfois, on veut améliorer ou réparer, mais on n'y arrive pas, pour plein de raisons et pas forcément parce que les constructeurs font de l'obsolescence programmée ou parce qu'ils ne veulent pas que leurs utilisateurs réparent leurs produits eux-mêmes.
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Les utilisateurs manquent sûrement d'humilité, moi le premier, et je me trouve vexé devant mon incapacité à réparer de l'électronique ou de l'informatique, alors que je m'estime assez "cultivé" dans ces domaines.
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Mais en fait, ce n'est peut-être qu'un simple manque de confiance en soi : si j'étais vraiment sûr de moi, je n'aurai pas attendu qu'il ne s'allume plus pour me décider à ouvrir cette simple vis cruciforme et détacher cette batterie de ses connecteurs standards, et j'aurai fourré dans les entrailles de l'onduleur le Raspberry Pi 0W qui doit me permettre de le superviser depuis le réseau.
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J'aurai dit "merde" à la garantie le jour où je l'ai acheté et je l'aurai exploré dans ses moindres recoins.
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J'aurai voulu faire partie de *ces geeks-là*.
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## Évolution personnelle
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Tout cela mis bout-à-bout rend une réparation à 17 euros un peu plus intéressante, en tout cas pour moi.
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Remplacer une batterie d'une voiture, même moi je l'ai déjà fait.
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Sans hésiter, sans avoir peur.
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Je suis passionné d'informatique et d'électronique depuis que j'ai cinq ans et je n'ose pas changer la batterie d'un onduleur ?
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Mais qu'a donc l'informatique de si intimidant, même pour moi qui suis passionné ?
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Est-ce à force d'entendre les "autres" avoir peur de déclencher une guerre atomique parce qu'ils appuient sur le mauvais bouton ?
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Est-ce parce que je suis trop respectueux des manuels d'utilisation ?
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Ou n'est-ce qu'une expression handicapante de mon manque de confiance en moi ?
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Évidemment, je pourrais me focaliser sur le fait que j'ai désormais deux onduleurs fonctionnels de plus sur mon réseau, mais en réalité, j'aimerais comprendre mes hésitations afin de ne plus en avoir à l'avenir.
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Je crois que, finalement, c'est parce que je connais trop bien l'informatique et l'électronique que j'hésite, aujourd'hui, à tenter la réparation d'un matériel défectueux.
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C'est contre-intuitif, mais en connaissant toutes les conséquences du changement d'un environnement donné, on fait plus attention à ce qu'on fait.
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Axiomatiquement, on est plus enclins au risque quand on ignore - volontairement ou non - les conséquences d'une action.
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## Des conséquences
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À une toute autre échelle, ça amène à réfléchir sur notre propre environnement au sens large du terme.
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Dans un système très localisé, tel qu'un onduleur à usage personnel, une modification improprement conduite mène, au pire, à la mise hors service de l'onduleur (ou à la mort de l'utilisateur...).
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Dans un système plus général, tel que le climat ou la santé publique, les conséquences du relâchement de CO<sub>2</sub> sont dramatiques, et ce n'est qu'après avoir modifié le système (c'est-à-dire, après la révolution industrielle) que nous avons compris les conséquences de ce que nous avons fait.
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Autrement dit, la révolution industrielle a eu lieu parce que nous ignorions ses conséquences.
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La même remarque peut être formulée concernant la fusion nucléaire, et virtuellement toutes les inventions humaines.
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Ainsi, j'aurais peut-être pensé immédiatement à remplacer la batterie plutôt que l'onduleur si je n'avais pas imaginé les conséquences d'un problème sur le remplacement de la batterie, dont voici une liste non exhaustive :
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- connecteurs propriétaires
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- dimensions ou forme spécifiques
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- voltage exotique
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- ancienne batterie qui aurait coulé et irrémédiablement altéré le reste de l'électronique
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- dangerosité de manipuler une batterie acide-plomb hors-service
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- etc.
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Si j'ignorais tout cela, j'aurais fait ce que, sans doute, n'importe qui aurait fait : j'aurais contacté le service client d'Eaton qui m'aurait fait acheter une nouvelle batterie et je l'aurais remplacée facilement et rapidement, sans m'inquiéter des conséquences du remplacement.
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Au pire, j'aurais râlé si ça n'avait pas fonctionné, mais *ça aurait fonctionné*.
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## Conclusion
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*Savoir* nous rend prudents.
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*Ignorer* nous rend désinvoltes.
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Seul le *savoir* est évolutif, car même s'il nous empêche de réaliser certains objectifs, il nous permet de réfléchir sur nos actions et leurs conséquences.
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C'est une épiphanie qui peut sembler complexe et très philosophique en regard du présent article sur le remplacement d'une batterie, mais elle est parfaitement valable à toutes les échelles de réflexion : du simple remplacement d'un appareil aux soi-disant innovations technologiques capables de bouleverser une planète entière...
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Je suis content d'avoir été confronté à ce choix et aussi de la façon dont j'ai résolu le problème.
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Mais surtout, je suis content d'avoir pris le temps de *réfléchir*.
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Aussi stupide que ça puisse paraître au plus grand nombre, j'ai pris ça pour un voyage initiatique vers le regonflage de mon estime personnelle - en berne depuis deux ans.
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J'ai formulé beaucoup de réflexions sur un problème anodin, mais c'est ainsi qu'on s'enrichit intellectuellement.
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Et en plus, j'ai deux onduleurs de plus sur mon réseau...
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@@ -7,7 +7,7 @@ title: Je me suis acheté un bracelet connecté
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En tant que nerd, je veux tout mesurer.
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C'est d'ailleurs pour ça que j'ai un intérêt particulier pour la météorologie.
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Ayant déjà fait le tour de la question, je dispose d'une [station météo](/interets/informatique/2022/02/14/la-station-meteo-parfaite/) que j'ai conçu moi-même et j'ai des capteurs [un peu partout](/interets/informatique/2021/03/09/mon-reseau/#serveur-domotique) dans la maison et à l'extérieur.
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Ayant déjà fait le tour de la question, je dispose d'une [station météo](/interets/electronique/2022/02/14/la-station-meteo-parfaite/) que j'ai conçue moi-même et j'ai des capteurs [un peu partout](/interets/informatique/2021/03/09/mon-reseau/#serveur-domotique) dans la maison et à l'extérieur.
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J'aimerais bien mesurer tout ce pour quoi on dispose de capteurs...
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Alors, quand [Olivier](/interets/liens-interessants/2022/03/09/f71dac00/) est venu me faire coucou et qu'il en a profité pour me faire une démonstration de son drone [Dji Mavic Mini](https://www.amazon.fr/dp/B07RGF1VDR), je suppose qu'il pensait m'insuffler l'envie d'en posséder un, sans se douter un instant que mon intérêt allait se porter sur quelque chose de plus petit et de bien moins cher : son traqueur d'activité, qui a réveillé en moi le désir de tout mesurer, y compris moi-même, que j'avais momentanément mis en sourdine.
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title: Désolé d'avoir zoomé comme un porc mais je ne voulais pas attirer les poules
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et les chèvres...
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date: '2023-09-15'
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title: Mise à jour de ma station météo
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Autant vous le dire tout de suite : j'ai choisi un modèle pré-fabriqué.
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Désolé si vous espériez lire la suite de mes pérégrinations, mais peut-être que mon cheminement vous intéressera malgré tout.
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## Contexte
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Cela fait depuis [février 2022](/interets/informatique/2022/02/14/la-station-meteo-parfaite/) que je planche sur le remplacement de ma station actuelle.
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Pour rappel, celle-ci est constituée de deux boîtiers : le premier contient le micro-contrôleur (un ESP8266), une alimentation, un capteur de température et d'humidité relative (SHT31) qui pilote la résistance PTC de 80℃ et les deux ventilateurs Noctua de 8 et 12cm destinés à réguler la température du boîtier, aussi bien en conditions froides que chaudes, et enfin un capteur de luminance (TSL2561).
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Ce boîtier "principal" se trouve sous le toit de ma véranda, et prend les coups de chaleur en pleine tronche.
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Il n'est pas rare qu'alors que les ventilateurs tournent à fond, le SHT mesure 60℃ dans le boîtier, ce qui me fait craindre pour l'alimentation.
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Et la petite PTC n'arrive pas maintenir une température supérieure à 0℃ par grand froid.
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Le second boîtier ne contient que le capteur de température, humidité relative et pression atmosphérique BME280.
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Les deux boîtiers sont reliés par un câble RJ45 blindé de moins de deux mètres.
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J'ai construis moi-même tous les PCB utilisés dans ce montage, de leur dessin jusqu'à leur nettoyage post-bain d'acide.
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J'ai oublié une étape absolument capitale pour des composants exposés à l'air libre : le vernissage.
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Résultat : les pistes en cuivre se sont oxydées au fil du temps, et la station déconne de plus en plus fréquemment, même si ça se limite à la perte de communication I2C occasionnelle avec l'un ou l'autre des capteurs.
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Du coup, [j'ai travaillé sur une nouvelle station météo](/interets/informatique/2023/01/07/la-station-meteo-parfaite/), avec pas mal de mises à jour.
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Je passerai de l'ESP8266 à l'ESP32, du BME280 au BME681, du TSL2561 au TSL2591.
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Mais il me manquerait toujours les trois composants qui m'ont toujours fait défaut : anémomètre, girouette et pluviomètre.
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Mais s'il n'y avait eu que ça...
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[Le gros du problème](/interets/informatique/2023/01/20/la-station-meteo-parfaite/) consistait à trouver ou fabriquer un ou deux boîtiers, et trouver comment les alimenter.
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J'ai fait quelques essais avec une batterie au plomb de 5Ah sur un panneau solaire de 25W : la station s'est éteinte avant que le soleil ne reparaisse.
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Je devais donc abandonner l'idée d'une station énergétiquement autonome, à moins de changer de panneau, de batterie et de chargeur.
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Outre l'alimentation, l'autre défit consistait à trouver un protocole de communication entre la station et le reste de mon réseau : avec mes murs en béton armé, pas de wifi possible.
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J'ai fouillé tout Internet pour trouver une solution, une idée lumineuse qui m'aurait échappé, sans succès.
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J'en suis arrivé à un budget de plus de 400 euros, dont le tiers était déjà dédié aux capteurs analogiques dont je viens de parler.
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Le reste, c'était pour le boîtier et un système d'alimentation sur le 230V.
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Alors, quitte à claquer autant d'argent, autant le faire pour une station pré-fabriquée, et grand bien m'en a pris.
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## La station
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J'ai choisi la [Bresser MeteoChamp HD Wifi 7-en-1](https://www.bresser.de/fr/Temps/BRESSER-Station-meteo-7-en-1-Wifi-HD-professionnelle-avec-differents-modes-d-affichage.html).
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De base, j'ai clairement été séduit par son écran et toutes ses possibilités : deux modes de visualisation de base, des pages de graphiques, des logs à n'en plus finir, plein de paramètres à configurer partout, bref, je kiffe.
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Ensuite, je savais en l'achetant que je pourrai lui faire envoyer ses données où je veux, et surtout, pas dans le cloud.
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Ça a nécessité un peu de documentation et d'essais/erreurs, mais elle est désormais parfaitement intégrée à [HomeAssistant](https://www.home-assistant.io/integrations/rest/), et sans passer par Internet.
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Le packaging de la station fait très "entrée de gamme" pour un produit à 300 euros en promo, avec un carton très léger et assez peu de protections.
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Fort heureusement, tout est arrivé en parfait état.
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L'ensemble est assez complet ; on regrettera simplement l'absence d'une pile bouton CR2032 utilisée par l'écran et trois piles AA LR06 pour le capteur supplémentaire.
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En revanche, un bloc d'accus est fourni pour l'ensemble de capteurs extérieurs.
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Ça aussi, c'était un point qui m'a décidé à choisir ce modèle : l'ensemble de capteurs extérieurs est totalement autonome en terme d'énergie.
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Un petit panneau solaire recharge les accus (qui semblent être un groupe de 3 AA rechargeables et facilement remplaçables), et selon les dires du constructeur, il devrait pouvoir faire nuit pendant un tiers de l'année que l'ensemble aurait encore assez d'énergie pour ne pas totalement être réduit au silence.
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J'ai déjà bien assez à faire pour lui trouver un emplacement idéal et assembler les composants requis (lire plus loin) pour ne pas m'embêter à changer les piles tous les 15 jours...
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Cet ensemble extérieur est constitué d'une girouette, d'un anémomètre, d'un pluviomètre, d'un capteur d'irradiation solaire, et d'un capteur de température/humidité.
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N'ayant pas démonté l'ensemble juste pour voir (je n'arrive pas à m'y résoudre), j'ignore quels composants sont employés.
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Le pluviomètre est assez classique, avec une cuiller dont la bascule incrémente un compteur, de même que la girouette qui fonctionne sûrement grâce à un réseau de résistances.
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Je regrette tout de même l'absence de ventilateur en amont du capteur de température et d'humidité, alors que j'avais noté son existence sur les visuels de la station démontée.
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Mais pour la défense de Bresser : les visuels ne sont pas contractuels, et c'est probablement une mauvaise identification de la station démontée vue en photo qui m'a conduit à penser que la mienne en serait équipée.
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Sûrement un modèle un peu plus haut de gamme.
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On verra si et quand ça influera négativement sur mes relevés.
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La liaison avec la base se fait évidemment sans-fil (en 868MHz).
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Pour le coup, à la même hauteur que la base, le module extérieur se connecte parfaitement.
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Si je descends la base dans mon bureau, impossible de se connecter.
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Une vraie cage de Faraday ma baraque...
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Autre élément qui se connecte en 868MHz à la station : le capteur supplémentaire de température/humidité.
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On peut en associer jusqu'à 8, et on parle de modules additionnels tels que le capteur d'humidité de sol pour les cultures et le thermomètre pour piscines, par exemple.
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La station, elle, se connecte en wifi.
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La procédure est courante pour ce genre de produit : on active le mode point d'accès (*AP*), on se connecte depuis un ordinateur à *192.168.1.1* et, depuis le navigateur, on procède à quelques réglages.
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Une fois connectée au wifi, elle ne fait rien par elle-même, sinon récupérer le temps par NTP.
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Elle n'offre aucun serveur pour accéder à ses données en local : il va falloir ruser, on verra ça plus loin.
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Mais en même temps, la quantité de choses qu'il est possible d'afficher est vraiment très satisfaisante, et là je ne cherche qu'à en récupérer le plus possible pour les afficher sur ma tablette domotique, et pour piloter les lumières en remplacement du capteur de luminance de mon ancienne station.
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## Mise en place
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Mon environnement n'est pas idéal pour une station météo : j'ai des arbres partout, et là où il n'y en a pas, il y a des cailloux ou du goudron.
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Pas bon pour l'inertie thermique...
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Malgré cela, j'ai un emplacement idéal en plein milieu du jardin : à 5 mètre de tout arbre ou maison, dans le vent, où la station ne risque pas de se prendre une pomme ou des graines dans la gueule, et à une distance suffisante pour accrocher le 868MHz sans broncher.
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Par contre, j'ai deux chèvres, qui ont bousillé leur abri en tôle, et qui aime se frotter à tout ce qui dépasse.
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Comme il est hors de question que je coule du béton en plein milieu du jardin, j'ai du opter pour un pied de parasol, retenu en place par 4 conteneurs qui, une fois remplis d'eau, pèsent 15 kilos chacun.
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J'ai acheté un simple tuyau de plomberie en PVC de 42mm, qui me semble offrir un excellent compromis entre résistance et flexibilité : il ne se cassera ni au vent ni aux cornes des chèvres.
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Une fois le tout installé, je réalise que les chèvres commencent à bouffer les boulons de serrage au pied du mât.
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En outre, je remarque une certaine instabilité de la base (le sol à cet endroit est rendu inégal par la caillasse fouillée et creusée par les poules et les chèvres).
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Qu'à cela ne tienne, j'ai une énoooorme palette en réserve, lourde, robuste, in-des-truc-tible.
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Palette en place, pied posé, réservoirs installé, mât serré, tout est stable et ne bouge pas d'un centimètre.
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Reste ces boulons que les chèvres ont décidément pour objectif de grignoter jusqu'à ce qu'il n'en reste rien.
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J'ai aussi 3 pneus en réserve (le quatrième leur sert de bascule pour une palette, elles adorent jouer dessus), que j'ai simplement empilé autour du mât.
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Le résultat me donne l'impression d'une station météo Mad Max.
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Avec un tel équipement, les chèvres devraient pouvoir mettre un coup de corne dans un pneu, voire chercher à le dégager de la pile, la station ne devrait pas broncher.
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Pour l'instant, je suis en confiance.
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Pfiou... Ça faisait longtemps qu'un projet ne m'avait pas autant consommé mon énergie !
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## Logiciel
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Comme je l'ai dit plus haut, la station est censée émettre ses données vers des services comme ProWeatherLive, Wunderground et que sais-je encore.
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RA-NA-FOUT.
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Je veux héberger ces données **chez moi**.
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Fort heureusement - et ce n'est pas le cas des stations moins onéreuses de la marque - la MeteoChamp offre un champ vide, labellisé "URL", qui me porte à croire qu'avoir un petit bridge ne sera pas trop difficile.
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En réalité, il faut comprendre ce champ "URL" comme un champ "Hôte" : la station attend ici un simple nom d'hôte et non un chemin complet vers un script recevant les données.
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Même le protocole ne doit surtout pas être mentionné, et les noms d'hôte à rallonge vont devoir se raccourcir.
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En ce qui me concerne, ça passe, avec une IP locale.
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J'ai ensuite appris fortuitement que la station envoie ses données à un script */weatherstation/updateweatherstation.php*, donc peut importe comment je m'y prends, je dois créer un serveur qui répond à cette URL.
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J'ai appris tout aussi fortuitement et non sans surprise que l'envoi des données ne se fait qu'en clair via ce bon vieil HTTP, sans certificat.
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Tu mets du HTTPS dans la boucle, tout ce qu'il y a de plus officiel, la station reste muette.
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J'envoie pas mes codes de carte bleue mais quand même, je suis content que mes coordonnées GPS ne foutent pas le camp dans la nature, et qu'elles restent finalement dans mon réseau local.
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Donc la station ne s'embête pas : elle m'envoie une requête GET (oui, pas POST, GET) avec les capteurs et leurs valeurs dans l'URL.
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Du coup, ça se parse facilement, et on les ressert sans le moindre traitement.
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C'est dans HomeAssistant qu'on va configurer quelques capteurs via [l'intégration REST](https://www.home-assistant.io/integrations/sensor.rest/), et c'est tout.
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Même pas besoin de s'emmerder avec les conversions d'unités, tout se fait presque tout seul.
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En plus, la station envoie ses données toutes les 10 secondes.
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Pour ça aussi, je suis content qu'elle ne passe pas par Internet.
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Juste pour être clair : rien de tout ça n'est documenté, validé ou même approuvé par Bresser : ce champ est fait initialement pour le réseau Arekas.
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Heureusement que la cible de ce genre de produit n'est pas les informaticiens...
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Bref, du coup ça fonctionne, j'ai mes capteurs dans HomeAssistant.
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Par contre, je m'étonne de la pauvreté des données communiquées par la station par ce biais.
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J'espérais disposer d'autant d'informations que sur l'écran lui-même, par exemple les heures de lever et de coucher du soleil, la version du firmware de la station, une certaine organisation pour les capteurs sur les 8 canaux optionnels, ce genre de choses.
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Non, là, c'est le minimum syndical.
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Ça me laisse la désagréable impression de gens qui savent construire des stations météo mais qui ne savent pas en coder le firmware (qui se met à jour en deux étapes d'ailleurs, jamais vu ça auparavant, très étrange...).
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## Conclusion
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Voilà qui conclue ma recherche d'une nouvelle station météo.
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J'espère qu'elle me tiendra quelques années, au moins autant que ma station météo personnelle qui aura durée 5 ans avant de se faire ronger les circuits par l'humidité.
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La présence de pièces détachées sur le site du constructeur est rassurante, et si un jour l'envie me prend de mettre mes propres composants, j'aurais enfin un boîtier digne de ce nom, et les capteurs "essentiels".
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Je trouve honnêtement que 300 euros en promo est un coût élevé.
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Mais c'est un achat très ponctuel, et assez qualitatif (le plastique est solide, les finitions sont bonnes, le bundle est complet, l'écran, bien que non tactile, est agréable à consulter, etc.).
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Je doute que j'aurai besoin de la remplacer de si tôt, à moins qu'une chèvre la charge frontalement avec la volonté de lui défoncer la mouille, ou qu'un oiseau décide de faire son nid dans le pluviomètre (un risque connu et réel parmi les météorologues amateurs...).
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Malgré ce tarif élevé, je suis très content de mon achat.
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J'ai plein de choses à bidouiller, à mesurer et à analyser, et je vais pouvoir recycler l'ancienne station en d'autre projets que j'ai en tête, tels qu'un compteur pour l'eau, ou un système d'injection d'eau de pluie dans le sol quand mon réservoir est plein et que la terre est sèche, bref, il y a de quoi faire.
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Je publierai une petite mise à jour dans quelques mois pour voir si cette station a rempli ses promesses !
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@@ -181,7 +181,7 @@ Je me suis aussi abonné au magnifique trimestriel [*Espèces*](https://especes.
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- ❌ pas eu de sixième saison à [*Camp Cretaceous*](/critiques/series/jurassic-world-camp-cretaceous/)
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- ❌ je n'ai pas aimé la dernière saison de *Black Mirror*
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- le changement de TV est prévu pour janvier ou février
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- ✅ j'ai changé [ma station météo](/interets/informatique/2023/09/15/mise-a-jour-de-ma-station-meteo/)
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- ✅ j'ai changé [ma station météo](/interets/electronique/2023/09/15/mise-a-jour-de-ma-station-meteo/)
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- ❌ pas de Steam Deck (et ce n'est pas une priorité)
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- j'ai enterré la question de copier mes Blu-ray les plus précieux : [j'ai finalement eu meilleur compte de racheter mes films préférés](/interets/informatique/2023/01/05/le-blu-ray-est-mort/) sur AppleTV
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@@ -198,4 +198,4 @@ Si vous êtes arrivés jusqu'ici, vous vous êtes déjà farcis ma dépression,
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J'ignore ce que 2024 va nous réserver.
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C'est bateau comme phrase, mais pour la première fois de ma vie, je n'arrive pas à anticiper la suite.
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On verra bien.
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On verra bien.
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@@ -97,7 +97,7 @@ Omlet propose aussi un [adaptateur secteur](https://www.omlet.fr/adaptateur-de-c
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Omlet, si vous me lisez...
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Je regrette aussi qu'il n'y ait aucune connectivité : j'aurai apprécié de pouvoir contrôler la porte et avoir accès aux capteurs depuis [Home Assistant](https://www.home-assistant.io/) ou [Apple Maison](https://www.apple.com/fr/home-app/).
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Idéalement, je verrais bien quelque chose de similaire à [ma station météo](/interets/informatique/2023/09/15/mise-a-jour-de-ma-station-meteo/) : le boîtier extérieur communiquerait avec un boîtier intérieur par radio en 433 ou 866MHz, et le boîtier intérieur pourrait stocker et relayer des informations comme l'état de la porte, le niveau de charge des accus et la luminance extérieure, tout en fournissant au boîtier la date et l'heure.
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Idéalement, je verrais bien quelque chose de similaire à [ma station météo](/interets/electronique/2023/09/15/mise-a-jour-de-ma-station-meteo/) : le boîtier extérieur communiquerait avec un boîtier intérieur par radio en 433 ou 866MHz, et le boîtier intérieur pourrait stocker et relayer des informations comme l'état de la porte, le niveau de charge des accus et la luminance extérieure, tout en fournissant au boîtier la date et l'heure.
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On pourrait alors également ouvrir ou fermer la porte, allumer ou éteindre la lumière et gérer les automatisations depuis une application tierce.
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#### Les roues et les poignées
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@@ -235,4 +235,4 @@ Et pour le coup, je trouve que leur newsletter est plutôt sympa et rigolote.
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Elle n'est ni intrusive, ni fréquente, et on y trouve des conseils, des trucs et astuces et autres infos sympas et pertinentes.
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Utilisant un alias d'email pour leur newsletter, je peux vous assurer ne jamais avoir été contacté par quelqu'un d'autre qu'Omlet.
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L'entreprise semble donc ne pas revendre ni céder nos adresses email à des tiers.
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L'entreprise semble donc ne pas revendre ni céder nos adresses email à des tiers.
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@@ -43,7 +43,7 @@ Je n'aime pas l'idée de ne pas pouvoir utiliser mon matériel "à fond"...
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Son petit [Celeron N3450](https://ark.intel.com/content/www/fr/fr/ark/products/95596/intel-celeron-processor-n3450-2m-cache-up-to-2-2-ghz.html) se trouve bien plus à l'aise dans son nouveau rôle de reverse-proxy.
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La création de ce rôle est peut-être l'élément le plus significatif de cette maintenance (après l'intégration du Mac mini évidemment) : jusqu'à présent, puisque le serveur principal centralisait cette fonctionnalité spécifique, il suffisait d'un reboot pour que plusieurs services dépendant d'un serveur web soient momentanément inaccessibles, même si je ne changeais rien au serveur web.
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Le plus embêtant était sans doute [Home Assistant](https://www.home-assistant.io), hébergé sur une autre machine physique mais proxifié pour un accès extérieur, et, [ma station météo](/interets/informatique/2023/09/15/mise-a-jour-de-ma-station-meteo/) qui a besoin d'envoyer ses données à un nom de domaine et non à une adresse IP.
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Le plus embêtant était sans doute [Home Assistant](https://www.home-assistant.io), hébergé sur une autre machine physique mais proxifié pour un accès extérieur, et, [ma station météo](/interets/electronique/2023/09/15/mise-a-jour-de-ma-station-meteo/) qui a besoin d'envoyer ses données à un nom de domaine et non à une adresse IP.
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Donc, si, en pleine nuit, je bidouillais mon serveur web, je risquais de me retrouver dans le noir parce que ma station météo devenait incapable de contacter Home Assistant, qui en retour était incapable de connaître la luminance extérieure et ainsi éteignait les lumières...
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Du coup, insérer un reverse-proxy dans la chaîne me permet de faire toutes les bidouilles que je veux sur le serveur principal, sans risquer un effet de bord qui entraînerait la panne d'un service qui n'a rien à voir avec ma bidouille.
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Reference in New Issue
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