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IOT –ESP32-RN2483
Temouchentia

Description

Un objet connecté intègre

  • un système d'identification et de captation de données (température, humidité, rythme cardiaque, luminosité, capteurs, domotique, maintenance... )
  • un système de transmission de données
  • une interface pour piloter l'application

Ceci constitue l'IOT ( Internet Of Things ) ou l'IDO ( Internet Des Objets). L'Internet des objets caractérise des objets physiques connectés, ayant leur propre identité et capables de communiquer entre eux. Ce réseau va permettre l'émergence de nouveaux services, notamment, le suivi des approvisionnements et des stocks, la gestion intelligente des ressources, la localisation des objets ou personnes, la maintenance prédictive, ou encore le suivi médical des personnes

La plateforme IOT –ESP32 a été conçue pour permettre la découverte et la réalisation d'applications pratiques complètes mettant en œuvre les différentes technologies de l'IOT.
Afin de faciliter les applications IOT nous avons équipé la carte IOT-ESP32-RN2483 de

Réseaux de courte portée
WIFI et Bluetooth pour la communication sur petites distances NFC et RFID assurés par le circuit ST95HF de ST

Réseaux de longue portée
RN2483 de Microchip pour la compatibilité LORA

Matériel


La carte ‘IOT- Témouchentia’ est fournie avec un important support pédagogique (MQTT, CLOUD, Cryptage, Androïd, RFID, Paiement par NFC, Web serveur, ….). Le détail de ces programmes est donné en bas de page.

La plateforme IOT –ESP32 est équipée de :

  • 1 Microcontrôleur ESP32 avec liaisons Bluetooth/Wifi/Androïd
  • 1 RN2483 avec antenne pour la communication longue distance LoraWan
  • 1 ST95HF pour la communication NFC et RFID
  • 1 extension mémoire EEPROM
  • 1 capteur de proximité et de luminosité
  • 2 relais Omron
  • 1 afficheur écran tactile couleur
  • 8 leds
  • 1 capteur d'humidité et température
  • 2 liaisons USB
  • 1 connecteur d'extension

SUPPORT PEDAGOGIQUE et Mise en route
La carte IOT ESP32 est fournie avec un important support pédagogique constitué de nombreux exemples de programmes facilitant l'utilisation de chacun des composants utilisé sur la plateforme.

Liste des Tps proposés avec la Carte IOT TEMOUCHENTIA


INITIATION


  • Wifi_test:

    Le but de ce TP est de connecter la carte a l'internet et de la piloter a travers un web serveur.

  • Adc_print_console:

    Dans ce programme, l'étudiant devra réaliser la conversion A/D et afficher le résultat sur la console Pymakr. Cela se fait en tournant le potentiomètre. La broche numéro 17 est définie comme une broche ADC.

  • Adc_relay_control:

    Dans ce programme, la lecture de sortie du convertisseur contrôle le fonctionnement du relais. Une valeur de seuil est définie Comme 1400. Donc, lorsque le potentiomètre est tourné manuellement, lorsque la valeur atteint 1400, le Le relais s'allume. La broche numéro 8 est définie comme broche de relais et la broche 17 est définie comme une broche ADC.

  • Bluetooth_advertising:

    TEMOUCHENTIA est équipée d'un Bluetooth BLE , le but de ce TP est de diffuser un message publicitaire et d'autres contenus sur un smartphone connecté a la carte via le BLE.

  • I2C_scan:

    Dans ce programme , on se propose de scanner le bus I2C de la carte et lister les différents nœuds connectés.

  • Led_Blink:

    Dans ce programme, la broche 8 est définie comme broche de sortie. Le programme consiste à activer le clignotement plusieurs lignes de leds de l’écran LCD. Pendant le clignotement, les relais associés seront également activés.

  • NFC:

    Ce programme permet de lire les données du tag NFC. Le contenu du tag sera lu avec succès par le lecteur NFC de la carte IOT.

  • Display ADC:

    Dans ce programme , l'étudiant devra faire un affichage très raffiné avec un affichage a base de cristaux liquides. Les valeurs affichées seront celles du capteur de température et du potentiomètre.

  • LCD_led and relay control:

    Ce programme consiste à contrôler les LED et les relais à l'aide des boutons tactiles de l'écran LCD. Ici, il y aura au total six boutons sur l'écran LCD. Les premiers 4 boutons sont destinés à contrôler le relais 1 et le relais 2 et les boutons VERT pour allumer et les boutons ROUGE pour éteindre. Les deux derniers boutons sont pour allumer et éteindre les leds. Vert pour allumer la led et Rouge pour l'éteindre.


AVANCEE


  • LCD:RTC:

    Ce programme permet d'afficher les données de l'horloge en temps réel sur l'écran LCD, L’horloge Temps Réel RTC utilisée est le DS-1307, alimenté par une pile insérée sous l'écran LCD. La date et l'heure actuelles seront affichées sur l'écran LCD.

  • LCD Température:

    Ce programme permet d'imprimer la lecture du capteur de température sur l'écran LCD. Le capteur de température utilisé ici est Si705x qui est interfacé via I2C.

  • MQTT:

    MQTT est un protocole de messagerie publish-subscribe basé sur le protocole TCP/IP le butde ce TP est la mise en œuvre du protocole MQTT assurant les échanges entre la carte IOT et un broker. Dans ce programme, le broker MQTT utilisé est"broker.mqtt-dashboard.com" et le numéro de port est 1883. Les échanges sont effectués dans ce programme et sont protégés avec le chiffrage TLS/SSL qui devront être mis en œuvre par l'étudiant . Le 2 relais peuvent être contrôlés en fonction du message souscrit par le broker du MQTT.

  • NFC_Paiement:

    Le paiement NFC s'est vite popularisé dans les échanges commerciaux, plusieurs opérateurs et banques ont lancé ce service pour leurs clients , qui leurs permet de réaliser le paiement rapidement et en toute sécurité, ainsi qu'un suivi de leurs achats. Donc le but de ce TP est de simuler un paiement bancaire avec le NFC , a l'aide d'une application mobile installée sur un smartphone, Ce TP permettra aux étudiants de se former pratiquement sur cette technologie.

  • Web_Server:

    Dans ce programme, la valeur ADC sera affichée sur une page HTML. Le carte doit être initialement connecté au réseau wi-fi désiré. Le SSID et le MOT DE PASSE du réseau wi-fi doit être correctement entré dans le programme. Ensuite, LoPy exécutera un serveur HTTP avec IP, cette page HTML permettra l'affichage des valeurs des différents capteurs de la carte.

  • Wifi_Home Automation:

    Ce TP s'inspire des smart home, ce TP aura pour but de simuler l'automatisation d'une maison et le contrôle de paramètres tel que la température a travers une application mobile (Android ).

  • CLOUD_AWS:

    Ce programme vise a enregistrer sur le CLOUD ''AMAZON WEB SERVICES’’, de données issues de la carte IOT et de créer un tableau de bord permettant de visualiser l'évolution de ces valeurs. Cette solution est l'une des plus exploitées, Open source et très évoluée et permettant des affichages interactif.

  • AES_Encryption:

    Le cryptage est très important pour les échanges de données en toute sécurité, Nous proposons un TP sur le cryptage AES avec une clé 128 bits, qui sera implémentée lors des échanges avec le protocole Lora.

  • RFID_CONTROL:

    le but de ce TP est de pouvoir simuler la commande de la gâche électrique d'une porte, qui s'ouvre suite au passage d'un badge RFID devant le lecteur de TAG présent sur la carte "Temouchentia". Dés que la carte détecte le TAG, un relais sera activé et on verra le message '' La porte est ouverte '' sur l'écran LCD.

  • NFC_PAYMENT_ANDROID_APP:

    Le but de ce TP, est de concevoir une application ANDROID, L'étudiant devra concevoir une application qui permettra de simuler un paiement NFC sur la carte ‘’Temouchentia’’, il devra concevoir l'application ainsi que les fonctions de détection de la carte et l’initiation du paiement. Ce TP très pratique, va permettre a l’utilisateur de découvrir pas à pas et maitriser la réalisation d’interfaces et applications Androïd ainsi que la commande par Smartphone d’applications électroniques.

  • COAP_TEST:

    le but de ce Tp est d'implémenter le protocole Coap sur la carte IOT qui sera configurée client. On utilisera un web server pour assurer les échanges entre la carte et le serveur âpres avoir fait toutes les configurations.

  • LORAMAC:

    le but de ce Tp sera de mettre en place le protocole Lora sur la carte en utilisant les standards d'authentifications dédiés pour ce protocole par 2 modes de jonctions ABP(Activation By Personnalization) et OTAA(Over The Air Activation) se distinguant par leur sécurité et leur facilité de mise en œuvre :