Owbox

Wireless Sensor Network
using 802.15.4 and 6LowPAN
based on Contiki

 

 

 

 

 

Beginning of 2012

Happy new year to all of you. I whish you a lot of success like for Owbox.

As you don't know, now, Owbox is working and it is possible to see demos on requeset in some Paris (France) appartments.

The technical part has became a reality. All devices are discussing together to create a intelligence ambiance and you can't imagine how this improved the performances of all devices...

We could show you some curves, some date, some statistics, but Owbox is totally transparent for the user. Only benefits are visible. The system is working, that's it.

Of course, it is possible to monitor all data, all characteristics of devices, and more, but public access are not yet open. Very soon.

 

Thanks to all and see you soon.

 

Frederic

 

 

2009/08/28

Extract of a mail sent by Fredrik, How to simulate meshing feature in COOJA (contiki):
* Start the simulator: cd tools/cooja; ant run

* Create a simulation: Menu > File > New simulation > Create

* Create a mote type running a mesh example program: Menu > Mote Types >
Create mote type > Contiki Mote Type.
Click Browse and navigate to contiki-2.x/examples/rime/example-mesh.c.
This program is an example Rime program that ping-pongs packets between
two nodes.
You need to update the destination address in the example-mesh, change
lines 104-105:
    addr.u8[0] = 3;
    addr.u8[1] = 0;
Back in the simulator, click Compile and wait until compilation finishes.

* Add three nodes: In the Add motes dialog, enter 3, select Positioning
"Manual positioning", and click "Create and Add".
Manually enter the positions of the nodes (for instance 0x0x0, 30x0x0,
and 60x0x0).

* You will see three nodes in the Simulation Visualizer.
By the default settings the radio communication range is 50 meter, so
your radio ranges are already configured ok.
You may enable a few visualizer skins by clicking the upper button in
the Simulation Visualizer.

* Click Start in the Control Panel to start the simulation.

* Trigger the example program to start ping-ponging by
mouse-right-clicking the left-most node: "Click button on Contiki Mote
ID=1".
You will see packets being sent between the three nodes, the middle node
is forwarding data between the other nodes.

Hope it helps,

Regards,
Fredrik

2009/07/03

How to install the EeePC Asus PC 701 as the gateway ?
You need an EeePC Asus PC 701 and a Atmel 802.15.4 stick with contiki OS installed on

Software :

EasyPeasy v1.0 + kernel modules IPv6, usbnet, cdc_ether, cdc_acm, rndis_wlan

To install EasyPeasy, you have to use an USB stick like a LiveCD. To do that, please download an ISO file of EasyPeasy 1.0 and put it on the USB stick (UNetBootIn for windows, isotostick.sh for linux. Isotostick.sh is cleaner but as the USB stick only once, it does not mind)

Activate forwarding : edit /etc/sysctl.conf file and change ipv6.forwarding to 1
then run sudo sysctl -p

To list/add a dynamic kernel, you can use lsmod/insmode/modprobe

With the version 1.0 of EasyPeasy, there is a bug. The installation routine will be restarted every login after installation. To remove it, you have to uninstall the ubiquity packages:
$ sudo apt-get --purge remove ubiquity.*

You will probably need an IPv4 dhcp client to get an IP address :
sudo ifdown eth0
sudo dhclient eth0

OR BETTER :

add the following line in the /etc/rc.local
dhclient eth0

IPv6 should be started, so you will have at startup a local IPv6 address, and asap the router send its Router Advertisement, you will have a global IPv6 address. We suppose your internet gateway is IPv6 compatible.

You should install radvd too. And if you want to know more about 6LowPAN, you will need wireshark (synaptics)

Autostart for owbox

- create a link S91owbox in rc2.d : ln -s ../init.d/owbox S91owbox
- copy owbox script to /etc/init.d/

Mount /var/tmp as tmpfs disk

 

 

 

 

 

 

 

 

Install sshd

 

Install wireshark if necessary

2009/06/22

English

Francais

Available features of the Owbox system : - monitor the power consumption of the house, building or a device, - monitor temperature (external, internal, not accessible, ...) - get GPS coordinates of the network (nout really useful for a domestic network, just for fun), - monitor motion, - to have green power plug (switch off when detecting every body is out of the house), - automatic water depending of the externat temperature, - sleeping light, - manage air vac, fan, light, ...

Owbox permet actuellement : - de monitorer la consommation électrique de la maison, d'un batiment ou d'un appareil, - de monitorer la température, - récolter les coordonnées GPS (ca c'est juste pour le fun, parce que pour un réseau domestique, cela n'est pas vraiment indispensable) - de monitorer les mouvements dans le domicile, ... - d'avoir des prises électriques vertes (qui s'éteignent dès lors que la maison est vide de ses habitants), - un arrosage automatique en fonction de la température extérieure, - veilleuse de nuit, - éclairage de cage escalier ou couloir, - va et vient à 50000 entrées (enfin presque), - des afficheurs peuvent être disposé à plein d'endroit (permet d'avoir la température extérieure là ou l'on sh'abille par exemple), - piloter une pompe à chaleur, volets roulant, aérateurs, - ...

 

2009/06/19

We are working hard on 2 subjects now :
- configuration of the network
- using a cheap gateway (LA FONERA 2.0)

* Configuring the network is still difficult

* LA FONERA 2.0

Passerelle La Fonera 2 (FON2202)

http://www.flickr.com/photos/wolfpaulus/3090341131/

Serial port : GND - Rx - Tx - +3.3V

Programming la Fonera 2.0 (Thanks to Steven L. from http://flash.fonera.be/ )

DEV MODE : (WAN MUST be connected)
- under apps (plug-in for the french FONERA 2.0) you should find dev mode (a plug-in that enable to switch between standard ant developper mode); if it's active your f2 managment website should have turned green instead of orange
- reboot device and wait at least 2minutes to have it generates ssh keys; power led must become green
- then reboot again and ssh should be open on lan/myplace
- under settings,firewall you can enable ssh/samba/web to wanside

How to add the good kernel modules
The kernel modules we need for the dongle are : ipv6, usbnet, cdc_ether, cdc_acm, rndis_wlan

COMPILING BINARY OR MODULE FOR THE FONERA

http://trac.fonosfera.org/fon-ng/wiki/build

this should create an "ipkg" for the software you're creating or a new image

FLASH the fonera

http://wiki.fon.com/wiki/Firmware_Update_Instructions

Some kernel modules are missing in the Fonera so it is not possible to connect the 802.15.4 dongle and of course still not possible to use the LA FONERA 2.0 as a owbox gateway.

---

the eeprom of the zigbit is working well now.

2009/05/28

State of the Art of Owbow Network (wireless sensor network for the home)

- Now, it is possible to monitor owbox netwoks all over the world. Our server is now with old and new owbox networks,
- some owbox networks work and it is possible to monitor them.

- Remote configuration is not working correctly because of 2 problems : eeprom storage is not perfect, and because external access to the owbox network is not authorized for security reason. But, for sure, it should be easier to implement... I'll check that tomorrow.

Available features :
- motion detector for alarm, energy saving, ...
- temperature monitoring (freezer alarm, automatic water, air conditioner, fan, ...)
- electric power monitoring,
- plug or adaptor control (energy saving, simulation, ...)

 

2009/05/03

As you can see if you are here is that the server has moved. Exactely, we have been fired from free.fr. Thanks for their free hosting for several years.
Now, we are using a big, powerfull and stable server that should handle with no problems all of our data. And we can say there is a lot of data because some sensors can send 1 packet every 3 seconds.

The owbox network is working. The gateway is working and it is possible to monitor the owbox network. For example, it is possible to monitor the energy consumption in real time from internet. Or the temperature, motion detection, ...

 

 

2009/04/17

I'd like to come back to the Zigbit module and the ISP (In-System Programming) :

Most of us had to face to the question : is it possible to program the Zigbit module with a simple ISP progammer ?

After several tries, several days, we CAN say YES ! The best way is always to read the documentation

-= CORRECT CONNECTIONS (ISP to Zigbit) ARE=-

ISP    ---  ZigBit module
ISP_MISO   ---  false Meshnetics USART0_RXD (pin 39)
ISP_MOSI   ---  false Meshnetics USART0_TXD (pin 38)
ISP_SCK    ---  SPI_CLK    (pin 1)
RESET  ---  RESET      (pin 8)
GND    ---  GND        (pins 22-23)
VCC    ---  VCC        (pins 24-25)

ISP progammer costs around 30 €.

 

 

 

2009/04/12

On the following graph, we can see the display is not regular. That's OK. It is because of several reason. The first one is because we are under development and the module or the gateway are sometimes restarted. But the main reason is because it is now a wireless module. And it is very easy to move it.

 

Development problem : global addresses are not correctly set. So routing does not work and it is difficult to manage the network from internet.

 

2009/04/07

Do you know what it is ?

 

 

It is an example of the temperature in my development desk. It is the first 6LowPAN temperature node 'connected' to the 6LowPAN/Internet gateway. The module can work alone, but send to all other modules the temperature of this room. And we can monitor this temperature all over the world on Internet.

This module is very simple because the 2 features we have activated are :one temperature sensor and one LCD display. It can monitor the temperature of the room or the place where it is used, can be used as a fire alarm or unexpected temperatures detector. The module can send an email in case of unexpected temperature.

 

We still have difficulties to configure the network but it should work very soon.

 

About the zigbit module : Atmel has modified its website and propose this module. Now the question is : which is the price they decided for it ? If somebody knows, I'm very interested.

 

2009/03/24

How to install the gateway ?
You need an EeePC Asus PC 701 (not so expensive board with USB master. Moreover we have graphical display and a keyboard useful to configure the owbox network.),
A Atmel 802.15.4 stick with contiki OS installed on

 

Software :

EasyPeasy v1.0 + kernel modules IPv6, usbnet, cdc_ether, cdc_acm, rndis_wlan

 

Activate forwarding : edit /etc/sysctl.conf file and change ipv6.forwarding to 1
t hen run sudo sysctl -p

 

To list/add a dynamic kernel, you can use lsmod/insmode

With the version 1.0 of EasyPeasy, there is a bug. The installation routine will be restarted every login after installation. To remove it, you have to uninstall the ubiquity packages:
$ sudo apt-get --purge remove ubiquity.*

To install EasyPeasy, you have to use an USB stick like a LiveCD. To do that, please download an ISO file of EasyPeasy 1.0 and put it on the USB stick (UNetBootIn for windows, isotostick.sh for linux. Isotostick.sh is cleaner but as the USB stick only once, it does not mind)

 

2009/03/23

I wrote "it's not done" ! ... but I made a mistake. It's working quite easier than I thunk. The gateway need to be stabilized because we have initialisation problems at start up but it is working. We have to update the server to accept IPv6 requests and the system will restart, with no wire.
We have decided to add in this gateway a special software that will update the external server depending of events in the owbox network. In this case, we don't use too much bandwith. All owbox modules will send its informations to all other modules (multi-cast) only once when needed. This is why we didn't retain to send each time a packet per destinator. It seems to be better in most cases.

 

2009/03/18

Several modules are speaking together and new problems appears (already seen in the previous wired version). We have problems of configurations : difficult to see who is speaking ! And an external output, instead of LCD display should be nice.
So we are trying to configure one Asus eeePC701 with Easy Peasy (previously known at Ubunto Eee), and connected to Ethernet and 6LowPan stick. It's not done !

For example, we have to start with

sudo vi /etc/network/interfaces
and add :
iface wlan0 inet dhcp
  auto wlan0

and start wireless with
sudo ifup wlan0

 

 

2009/03/04

The gateway : a door to the world for our pico network...

2 solutions are under study.
- a hand made board available : lots of work to adapt the latest kernel,
- a ASUS PC 701 : expensive but should work quicker (http://forum.ubuntu-fr.org/viewtopic.php?id=164229 ; Linux with kernel 2.6.24 or later, with support for the following kernel modules: IPv6, usbnet, cdc_ether, cdc_acm, rndis_wlan: http://www.array.org/ubuntu/ )

 

2009/03/02

We've just received Zigbit modules and so on will start tests in the real conditions. It will be nice to validate our application protocol (very similar to CAP proposed by Arch Rock but not yet approved). All modules will discusse together and we hope to keep the bandwidth low and the consumption very low.

 

One important thing we've discovered by speaking with different people is that our network can't stay alone.
I explain : a home network can work perfectly by itself, and has been conceived to. But a connection to Internet is absolutely needed to show all over the world its power. It's nice to see the electric consumption has been limited when every body left the house, or ... It could be helpfull to configure or manage the network remotely. Lots of reason to develop a gateway.

So now, I'm studying the problem. There are different ways to do it. What we need is to have an Ethernet port and a 802.15.4 RF part. In the middle :

- a hand made plateform,
- a 'Linux' router with a USB host port, where we will plug a 802.15.4 dongle,
- a print server (For example : Netgear PS121. so simple and cheaper, but not the easier because we have to port one linux to the platform) (or a link to wize.com for print servers compare : we need to find now if one of them can be used by openwrt, debian or unslung,
- a computer with 'Linux',
- ...

It is not so simple to find an 'open' switch or router with USB host. ' Open' because we must recompile the kernel to take into account the USB dongle we will connect. So we probably start with a eeePC like a Asus 701 that is fully open, have a USB host port, a keyboard and a scren that could be helpful to ???( We don't know yet) .

 

Otherwise, please find here some devices based on Atmel processor. We probably use or develop similar ones in a near future.

 

If you are interrested in developping such a gateway, don't hesitate to contact us.

 

2009/02/11

As you know, meshnetics modules (Zigbit) was our favorite module for this project. But few weeks ago, Meshnetics stops its activities (because of financial problems). But 2 days ago, a very good new for all of us that are convienced by the characteristics of this ZigBit module, Atmel (ATML) announces that it has has acquired all MeshNetics ZigBee Intellectual Property Rights. Please read this article for more informations.

So lets go and continue with this hardware solution and hope that Atmel will sell the same module (or better, cheaper and smaller with 1284P) for a smaller price.

 

 

2008/12/23

New french CPL device from watteco : WPC2.0, PLC for Command & Control in the Home and Street Lighting Management (read the french article from greenit.fr) . We will probalby use it in the gateway. This gateway will let 6LowPAN devices have access to other CPL devices and Internet. We will use the same architecture like the Ethernut 1.3 with CPL and 802.15.4. The OS used will be Contiki too. Very soon, we will show you the hardware.

For difficults environments, it is always possible to use the 900MHz bandewidth for the 6LowPAN network. We can imagine using our WSN in trains, boats, ...

 

Other protocols To be studied :

- Wisenet (CSEM - Suisse)
- LetiBee (CEA LETI – Grenoble)
- Z-Wave

 

 

2008/12/19

dentree.net : provider of solutions for the development and operation of wireless embedded networks including 802.15.4, ZigBee and 6LoWPAN.

 

About our network : we are now concentrating on the hardware part. One important reason is because open standards for application modules does not really exist, except the zigbee one. I'd like to thanks Archrock for their CAP purposal. I will come back to the CAP intiative later.

And as the probability that our protocol becomes a big standard is absolutly null, we prefer wait. We would like to have a standard protocol that could be used for 6LowPAN and CPL.

 

So in few weeks, we will have our first OEM modules. Please come back later for details.

 

 

2008/11/29

 

I've just found a new module based on the architecture ATmega1281 + AR86RF230 : ICradio Module 2.4G from IC-board . datasheet of the ICradio Module 2.4G. We can find a USB stick too : ICradio Stick 2.4G.

 

 

 

2008/11/27

Good news, 3 weeks to find the solution !!! It was not so difficult but understand a new system, find a schematics and lot of other things takes necessarily a lot of time. Rmk : too much DEBUG will reset the module !
So Contiki is working on ZigBit module. Please let me know if you want the software.

Next steps :

- add our previous software in contiki to restart the owbox network,

- understand the sensor data collect in contiki project.

 

As we must buy several ZigBit modules, is anybody else is interrested to buy some at a lower price (25,40$/module), please contact us.

 

2008 November the 22nd

I'll try to add news always in english now because english spoken guys have contacted us and are interested in our project. (Si des francophones désirent avoir les news en francais, indiquez le nous.).

I'm still convinced that the the zigbit module will be the module we need for the owbox network. With it, we have lots of power, very small consumption and a good design. As we have problem with the meshnetics commercial service, we will redesign a similar module asap.

I'd like to come back to my problems of contiki porting. I'm working now for approximately 3 weeks with contiki and zigbit and start to understand how the system should work. I can say now zigbit is not connected the same as the RCB module from Atmel based on 1281V Atmel and RF230. But of course, impossible to obtain the schematics from Meshnetics. So IRQ of the AT86RF230 is connected to PIN D4 in the RCB or RAVEN PCBs, and to PINE5 for the ZigBit module. But the particularity of the PIN D4 is that it can be used as a trigger for the TIMER 1 of the Atmel processor. And of course, developpers of contiki used this particularity. In case of the zigbit module, we have to adapt the software to use the Timer 1 for Timeout management, and PIN E5 for the IRQ management.

Now I need to understand of work hal module of contiki to modify the software.

For information, in my previous log, mac layer was not workingcorrectly because radio ISR (Interrupt service routine) was not connected correctly to the correct IRQ 'PIN' . I need to understand the usage of the Timer 1 in hal.c file.

 

To help developers, I put here pin connections of the ZigBit module :

External PIN OUT

Pin	ZDM-A1281-A2	Pin	ATmega1281
1	SPI_CLK	11	PB1 (SCK/PCINT1)
2	SPI_MISO	13	PB3 (MISO/PCINT3)
3	SPI_MOSI	12	PB2 (MOSI/PCINT2)
4	GPIO0	15	PB5 (OC1A/PCINT5)
5	GPIO1	16	PB6 (OC1BPCINT6)
6	GPIO2	17	PB7 (OC0A/OC1C/PCINT7)
7	OSC32K_OUT	18	PG3 (TOSC2)
8	RESET	20	RESET
9	DGND	22	GND
10	CPU_CLK	24	XTAL1
11	I2C_CLK	25	PD0 (SCL/INT0)
12	I2C_DATA	26	PD1 (SDA/INT1)
13	UART_TXD	27	PD2 (RXD1/INT2)
14	UART_RXD	28	PD3 (TXD1/INT3)
15	UART_RTS	29	PD4 (ICP1)
16	UART_CTS	30	PD5 (XCK1)
17	GPIO6	31	PD6 (T1)
18	GPIO7	32	PD7 (T0)
19	GPIO3	33	PG0 (WR)
20	GPIO4	34	PG1 (RD)
21	GPIO5	43	PG2 (ALE)
22	DGND	22	GND
23	DGND	22	GND
24	D_VCC	21	VCC
25	D_VCC	21	VCC
26	JTAG-TMS	56	PF5 (ADC5/JTAG-TMS)
27	JTAG-TDI	54	PF7 (ADC7/JTAG-TDI)
28	JTAG-TDO	55	PF6 (ADC6/JTAG-TDO)
29	JTAG-TCK	57	PF4 (ADC4/JTAG-TCK)
30	ADC_INPUT_3	58	PF3 (ADC3)
31	ADC_INPUT_2	59	PF2 (ADC2)
32	ADC_INPUT_1	60	PF1 (ADC1)
33	BAT	61	PF0 (ADC0)
34	A_VREF	62	AREF
35	AGND	63	GND
36	GPIO_1WIRE	1	PG5 (OC0B)
37	UART_DTR	6	PE4 (OC3B/INT4)
38	USART0_RXD	2	PE0 (RXD0/PCINT8/PDI)
39	USART0_TXD	3	PE1 (TXD0/PD0)
40	USART0_EXTCLK	4	PE2 (XCK0/AIN0)
41	GPIO8	5	PE3 (OC3A/AIN1)
42	IRQ7	9	PE7 (ICP3/CLK0/INT7)
43	IRQ6	8	PE6 (T3/INT6)

 

Internal conection between AT86RF230 and ATmega1281 of theZigBit module

 

Pin	AT86RF230	Pin	ATmega1281
7	TST	n.v.	GND
8	RST	44	PA7 (AD7)
11	SLP_TR	14	PB4 (OC2A/PCINT4)
17	CLKM	24	XTAL1
19	SCLK	11	PB1 (SCK/PCINT1)
20	MISO	13	PB3 (MISO/PCINT3)
22	MOSI	12	PB2 (MOSI/PCINT2)
23	SEL	10	PB0 (SS/PCINT0)
24	IRQ	7	PE5 (OC3C/INT5)

 

One picture of the ZigBit from the www.mikrocontroller.net website

 

 

Le 19/11/08

Le développement de contiki pour le module ZigBit (sur la même base de module RCB fait par Colin O'Flynn) continue mais cela ne fonctionne pas comme je veux. Il y a encore un problème avec la radio et la réception.

 

log module raven

log module zigbit

Radio init successful. Scheduling DAD for ipaddr: fe80:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4454 Scheduling RS ********BOOTING CONTIKI********* System online. Sendin RS to ff02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0002 from fe80:0000:0000:0000:00 11:22ff:fe33:4454 sicslowpan output: sending packet len 64 sicslowpan output: header of len 6 sicslowmac: sending packet of length 49 to radio, result: Success Sending NS to ff02:0000:0000:0000:0000:0001:ff33:4454 from 0000:0000:0000:0000:0 000:0000:0000:0000 with target address fe80:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4454 sicslowpan output: sending packet len 64 sicslowpan output: header of len 36 sicslowmac: sending packet of length 79 to radio, result: Success sicslowmac: hand off frame to sicslowpan sicslowpan input: IPHC sicslowpan input: IP packet ready (length 112) icmp6_input: length 112 Received RA from fe80:0000:0000:0000:0012:13ff:fe14:1516 to ff02:0000:0000:0000: 0000:0000:0000:0001 Processing MTU option in RA Processing PREFIX option in RA Adding prefix aaaa:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000 length 64, vlifetime * CL OCK_SECOND 0 Created new address aaaa:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4454 for interface Processing SLLAO option in RA Adding neighbor with ip addr fe80:0000:0000:0000:0012:13ff:fe14:1516 link addr 0 2:12:13:ff:fe:14 state 2 Adding defrouter with ip addr fe80:0000:0000:0000:0012:13ff:fe14:1516 DAD succeeded for ipaddr: fe80:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4454 END of DAD address 0 : fe80:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4454 address 1 : aaaa:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4454 Scheduling DAD for ipaddr: aaaa:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4454 Sending NS to ff02:0000:0000:0000:0000:0001:ff33:4454 from 0000:0000:0000:0000:0 000:0000:0000:0000 with target address aaaa:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4454 sicslowpan output: sending packet len 64 sicslowpan output: header of len 36 sicslowmac: sending packet of length 79 to radio, result: Success DAD succeeded for ipaddr: aaaa:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4454 END of DAD address 0 : fe80:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4454 address 1 : aaaa:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4454 Router found ? (boolean): 1

********BOOTING CONTIKI********* System online. Sending NS to ff02:0000:0000:0000:0000:0001:ff33:4455 from 0000:0000:0000:0000:0 000:0000:0000:0000 with target address fe80:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4455 sicslowpan output: sending packet len 64 sicslowpan output: header of len 36 sicslowmac: sending packet of length 79 to radio, result: Success Sendin RS to ff02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0002 from fe80:0000:0000:0000:00 11:22ff:fe33:4455 sicslowpan output: sending packet len 64 sicslowpan output: header of len 6 sicslowmac: sending packet of length 49 to radio, result: Success DAD succeeded for ipaddr: fe80:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4455 END of DAD address 0 : fe80:0000:0000:0000:0011:22ff:fe33:4455 Sendin RS to ff02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0002 from fe80:0000:0000:0000:00 11:22ff:fe33:4455 sicslowpan output: sending packet len 64 sicslowpan output: header of len 6 sicslowmac: sending packet of length 49 to radio, result: Success Sendin RS to ff02:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0002 from fe80:0000:0000:0000:00 11:22ff:fe33:4455 sicslowpan output: sending packet len 64 sicslowpan output: header of len 6 sicslowmac: sending packet of length 49 to radio, result: Success Router found ? (boolean): 0

 

 

 

 

 

Le 03/11/08

Cela fait longtemps que je n'ai pas donné de nouvelles mais c'est pour la bonne cause.

 

Ca y est, Le petit module zigbit gros comme un sucre est compatible 802.15.4, 6LowPAN et j'en passe... Après 2 semaines de travail (le soir), j'ai adapté le soft Contiki pour ce module. Il reste juste un problème pour lui attribuer une adresse globale IPv6. Je pense qu'au niveau RAM, ca va être difficile. Mais cela fonctionne déjà en IP locale. Merci à Adam Dunkels et son équipe pour tout le travail qu'ils ont fournis et tout le reste.

 

 taille réelle 13,5mm X 24mm

 

Il nous faut donc maintenant penser à nos cartes mères qui porteront ce petit module. 2 interfaces I2C, un relais statique tout ou rien, une sortie PWM (JF ?), une ou deux sorties analogiques basse tension, une ou deux entrées logiques pour interrupteur, ...

Bientôt le bilan consommation d'énergie.

Petit retour sur la stack Arch Rock. Elle ne peut être adaptée simplement sur ce module parce que le 1281 et le 1284 sont trop différents : vecteurs d'IT différents et mapping différent, mapping RAM différent, ... J'ai donc arrêté cette voie.

 

Autre tentative de création de home network : Neo-Net. Beaucoup de discours mais peu de concret à première vue...

 

Le 14/10/08

Une fois n'est pas coutume. Un nouvel article sur le portage du 6LowPAN et de l'IPv6 dans le soft Contiki adapté au kit RAVEN de Atmel.

 

 

Le 13/10/08

Après avoir passé quelques jours sur la stack Arch Roch et le module ZigBit (le problème est tout simple, les vecteurs d'interruption ne sont pas les même !!! Il "suffirait" donc de les translater...), me voici maintenant réorienté vers le soft Contiki (A Memory-Efficient Operating System for Embedded Smart Objects ). Contiki est donc un système d'exploitation open source déjà porté sur plusieurs plate-forme dont le Atmel AVR Raven platform depuis quelques jours. CVS est en cours de modification à ce sujet. D'ailleurs merci aux développeurs de travailler aussi tard.

MANTIS est un projet équivalent à Contiki, mais semble en sommeil depuis un an.

 

Autres module hard dans la bande des 867MHz : module scatterweb . Vu le PCB, il doit être équipé des produits Atmel.

 

Le 27/09/08

Le module Zigbit ne fonctionne pas avec les stack soft Arch Rock 0.9.2 ou 1.0.1.
Explications sur les différences hardware entre le module ZigBit et le module Raven :rien.hex
- une eeprom serie (I²C ou TWI dans la terminologie Atmel) de quelques kilobits et inférieur à 24c16,
- les port de sortie I²C qui passent de PD0 et PD1 a PC0 et PC1.

Malgré le fait que les ports I²C soient gérés par un module soft interne à l'Atmel et donc normalement indépendant du port externe, impossible de lire ou écrite dans l'eeprom externe. Toutefois, la stack Arch Rock ne semble pas gènée par l'utilisation de l'eeprom interne en remplacement.

Le problème visible est la sortie du mode sleep du composant. Quand cela fonctionne bien, le chip sort du mode sleep (sommeil) toutes les 300-500ms sur le 1284P. Sur le 1281, il ne sort jamais du mode sleep.

Même si les commerciaux de Meshnetics sont nuls, leurs modules sont techniquement très propres, très pros et très petit. Nous avons encore la possibilité de faire les mêmes modules avec du 1284P ou de trouver le problème du 1281 et de la stack arch rock.

 

Retour sur l'IPSO (Organisation à but non lucratif) : liste de 25 entreprises intéressées par les pico-reseaux :
- EDF R&D, Duke Energy et Emerson Climate Technologies), des spécialistes des réseaux (Cisco, Ericsson et IP Infusion), des fondeurs (Atmel, Freescale Semiconductor, Gainspan et Jennic), de grands éditeurs (SAP et Sun Microsystems) et, bien entendu, des spécialistes du M2M et de la télémétrie (Arch Rock, Cimetrics, Eka Systems, Nivis, PicosNet, Roam, Sensinode, Silver Spring Networks, Zensys et le français Watteco). Et peut-être eDevice

 

 

Le 22/09/08

Découverte d'un nouveau fabriquant de modules ZigBee ou 6LowPAN : Radiocrafts.no
Ils proposent différents modules tels que le RC230x : module OEM à base de 8051 , le RC220x : module OEM à base de ATmega128, le RC2201HP : module OEM à base Atmel mega1281et Chipcon CC2420.

 

Voici donc de nouveaux modules à base de ATmega1281, par contre, avec une radio Chipcon CC2420. Par définition, cette radio n'est pas supportée par la stack Arch Roch.

Mais j'aimerais revenir sur les modules ZigBit et plus particulièrement sur Meshnetics, après plusieurs aller-retour de mails, impossible d'avoir le moindre échantillon pour faire les tests préliminaires. Ils m'ont cependant orienté vers leur fournisseur officiel francais LEXTRONIC. Je ne les remercie évidement pas pour le temps perdu et ne conseille donc pas ce module. Et au final, je veis bien étudier la compatiblité entre le chip radio Chipcon CC2420 et le Atmel AT86RF230 ou AT86RF231. Peut-être ceux-ci sont rigourement compatible.

 

Encore un article sur la création de IPSO : L'alliance « IP for Smart Objects », vise à encourager l'usage du protocole IP pour la transmission des données provenant des « objets intelligents ». Voir l'article de l'Usine Nouvelle

 

Le 17/09/08

2 modules à base de ATmega1284P discutent entre eux et s'échangent leurs informations comme la température relevée sur 2 possible capteurs 1-wire 1820 et 18B20. Bientôt de nouveaux modules pour tester la robustesse. D'ailleurs sur ce point, il est à noter que la stack fournie aimablement par la société Arch Rock n'est pas très stable. En effet un module qui recevrait une trameudp toutes les 30s plante au bout de quelques heures. Problème à résoudre.

 

La société FUJI & CO existe bien et fournie toujours les détecteurs de présences (PIR detector ou PIR motion detector). Voici la datasheet de leur composants MS-401 et MS-402.
Pour résumer le MS-401 est un détecteur de présence très petit comparé à la concurence (en gros, une demi sphere de 13mm de diametre) et consomme 1,2mA en veille. Le MS-402 est identique excepté pour sa consommation en veille qui n'est que de 120uA. Idéal donc pour des détecteurs sans fil. Pour passer commande, passez pas la page commandes groupées.

 

Voici également un livre blanc "A Communication Architecture for Mobile Wireless Sensor and Actor Networks" . La version originale a été trouvée ici. Ce livre blanc traite exactement de notre sujet mais évidemment est très théorique.

 

 

Le 07/09/08

Un système de maison intelligente ne peut fonctionner que si le système est informé de ce qui se passe dans la maison (je ne reviendrais par sur les personnes qui 'cachent' l'information pou progresser plus vite). Sans information extérieure, le système ne pourrait fonctionner.

Donc pour les fonctions alarmes, réduction de l'énergie de la maison, gestion de la température et plus généralement pour savoir si la maison est habitée ou non, nous sommes parti sur le détecteur de mouvements (PIR motion detector) MS-401 fuji-piezo. Mais ce dernier vit ses dernières heures parce que non RoHs, il n'est plus produit. 2 autres références intéressantes :
- Wireless PIR detector de chez Great Asia. Module fini pret à l'emploi. Il suffit de changer la partie radio et on peut l'installer ou on veut,
- MS-360LP de chez IR-TECH international. Module OEM a intégrer dans des solutions particulières,
- si on pouvait trouver le MS-402 ou équivalent de chez FUJI, ce serait bien.

 

Le 05/09/08

Quoi de neuf ? juste une entreprise http://www.e-senza.de qui propose des senseurs industriels, routeurs industriels 6LowPan.

Nous avons également ajouté une page spéciale pour passer des commandes groupées de composants . Comme il est parfois difficile de commander certains composants à cause de minimum de commande par exemple, nous nous proposons de gérer des commandes groupées. Biensur nous favoriserons l'achat de composants utiles à la domotique comme des composants 1-wire 18B20, des détecteurs de mouvements (PIR motion sensors), et autres composants spécifiques au 802.15.4.

 

Le 26/08/2008

Les différentes applications qui seront développées seront (inutile d'essayer de déposer des brevets, j'en aurai l'antériorité):
- la maison intelligente qui permettra d'optimiser et économiser l'énergie de la maison,
- économiser l'énergie dans les hotels et dans les chambres de ces derniers. Les lumières des couloirs ou de certaines zones seront automatiquement éteintes dès lors qu'il n'y aura plus personnes à proximité. Pour les chambres, dès qu'elle sera vide de toute accupation, l'éclairage et autres pourront être coupés,
- gestion de groupes de personnes, protection contre la perte d'un participant. En adaptant légèrement le système, après avoir défini la distance d'alerte, chaque module équipé d'un avertisseur sonore émetera sonnera dès qu'il sera trop éloigné du groupe. Finit les problèmes de transport en communs avec un groupe d'enfant, ou les visites touristiques ou il faut toujours compter les participants.

 

 

Le 14/08/08

Programmateur JTAG ATMEL (JTAGICE mkII) reçu et je peux maintenant programmer à volonter le différents modules du kit RZRAVEN de ATMEL.

Il faut savoir que le programmateur JTAGICE (mkI) première version de chez ATMEL ou ailleurs ne permettent pas de programmer les ATmega1281, ATmega1284P, ATmega1386 ou encore les AT90USBqui équipent le kit RZRAVEN. Et avec 2 programmateurs différents AVRISP et AVRISP/JTAG, impossible de faire fonctionner le moindre soft arpès reprogrammation. Ce qui m'a d'ailleurs obligé à acheter le JTAGICE mkII pour récupérer les modules qui ne fonctionnaient plus.

Modules RZRAVEN : la programmation avec la stack 6LowPAN de ARCHROCK est d'un simplicité extrème. Reste à savoir maintenant si il reste assez de puissance et de 'liberté' pour notre soft. La stack 6LowPAN tourne en tache de fond et comme il y a une partie radio, elle a certaines contraintes de temps de latence et de besoins de resources.

Forum du support Arch Rock : vous y trouverez les réponses aux questions les plus fréquentes, .. et aux mienes.

 

Pour notre projet de maison intelligente, il est très facile d'imager que le nombre de capteurs et actionneurs vont exploser. Comme vous pouvez le voir ci-dessous avec la température d'une pièce exposée Ouest, plusieurs fonctionnalité sont déjà réalisées. Comme la technologie utilisée est le 1-wire, cela frainait énormément. DONC TRES BIENTOT DES MODULES ATmega1284P DANS TOUTE LA MAISON . Je pense que d'ici 2 mois, nous aurons les premiers prototypes de modules soudés.

 

Exemple de températures enregistrées dans une chambre exposée OUEST s 10 dernières heures :

 

Et en regardant la courbe de consommation d'électricité ci-dessous, je peux voir que j'ai oublié d'éteindre une lumière !!! Ce n'est pas bien grave mais c'est dommage de gaspiller de l'énergie pour rien. Imaginez, imaginons, si nous pouvions à distance éteindre une ampoule oubliée. Et bien ce sera bientot le cas. Si vous êtes fabriquant, concepteur de systèmes automatisés, applicable à la Domotique 'intelligente' tels que interrupteurs, prises commandées (pour actionner volets roulants, electro-vanne, ...) , vous pouvez toujours nous contacter. Nous recherchons des partenaires.

 

 

Le 08/08/08

Je reviens sur le support Arch Rock (ARCHROCK société qui fournit une passerelle et des modules 6LowPAN et réseaux MESH) . Ils ont finalement répondu après quelques semaines. Mais il faut dire que c'est une période de vacances et il fallait peut-être attendre le retour de la bonne personne. Donc une réponse, c'est déjà bien. Maintenant je vais chercher la solution !

 

NOTRE PROJET DE DOMOTIQUE ou DE MAISON INTELLIGENTE

Nous voulons faire des économies d'énergie, automatiser toutes les taches répétitives, et faire que toutes les autres taches soient exécutées automatiquement. Par exemple, l'arrosage, le gestion du balon d'eau chaude, la surveillance du congélateur, la surveillance et la régulation de la température par des moyens naturelles comme la gestion des aérations et des volets roulants, des stores, l'alarme, la surveillance du domicile, ...

Principes du réseau :
- Chaque module est un capteur ou un actionneur. Chaque module sert de routeur dans le réseau MESH, donc pas besoin de modules spéciaux pour cette fonction. Toutefois, les modules alimentés par le secteur seront prioritaires dans ce rôle, permettant ainsi d'augmenter l'autonomie des modules qui fonctionneront sur batterie.
- chaque module actionneur est intelligent et autant que possible autonome. Par exemple un module actionneur d'un volet roulant pourra réguler la température de la pièce en abaissant le volet en cas fort ensoleillement et si il n'y a personne dans la pièce, baissera les volets tous les soirs, et pourra simuler une présence en cas d'absence.
- chaque module a une adresse IP grace à 6LowPAN et fera partie intégrante du réseau Internet. Cela permet au module de joindre tous les modules du domicile (savoir si la maison est occupée ou non par exemple). Cela permettra également au module d'envoyer vers un serveur toutes les données pour permettre un suivi, mais surtout sera joignable par un serveur. Cela permettra, en cas de besoin normalement exceptionnel, d'agir à distance sur l'objet controlé.
- chaque module est fabriqué à l'aide de micro-processeur ATmega128x, du chip RF230, d'un composant 1-wire pour les capteurs température, pressions, luminosité, consommation électrique (si vous voulez surveiller la conso de votre maison par exemple), présence, mouvements, ... un module sans fil coûte entre 5 et 10 euros

 

Exemple de consommation électrique de mon domicile ses 10 dernières heures :

 

Grace à la connexion Internet, vous pourrez voir l'état de la maison à distance et agir dessus. Tout en sachant que tout est déjà fait automatiquement. Et si la connexion à l'Internet était coupé, aucun problème. Tous les capteurs fonctionnent ensemble et de manière autonome. Grace à l'intelligence distribuée, même si un capteur venait à défaillir, le système fonctionnerait toujours.

 

Je recherche donc des personnes qui seraient intéressées pour participer au développement d'un tel réseau sans fil basé sur des modules ATmega1281 ou 1284 calés sur le 868MHz (au début 2.4GHz pour facilité le travail) en 802.15.4 compatible 6LowPAN. Dans un premier temps avec la stack Arch Rock puis peut-être avec tinyOS pour optimiser la consommation des capteurs.

Si vous êtes intéressés par le développement, nous aider ou pour des commandes groupés (par exemple un module tout monté MeshNetics coute 18 euros. A plusieurs, nous pourrions peut-être faire baisser le prix, voir faire nos modules nous même) . Cliquez ici pour nous contacter.

 

 

Le 07/08/08

Je viens de tomber sur un rapport de l'INRIA de Lyon : Réseaux de micro-contrôleurs à faible consommation d'énergie embarquant des
capteurs : Premières expériences et développement d'une nouvelle interface paramétrable et programmable http://hal.inria.fr/inria-00256210/en/
Exactement ce que l'on veut faire. Par contre assez peu de détails, mais une bonne base pour connaitre les normes et leur rôle. Nous passerons sur le côté didactique, ou ils expliquent que Sun également dans la course... avec un module faisant tourner une machine virtuelle java sur à proc. qui tourne à 500 MHz, et avec un second coprocesseur pour veiller gentillement sur le premier pour lui couper le sifflet pour qu'il ne consomme pas de trop. L'avantage de cette solution est son autonomie sur batterie de voiture ou de camion.
Vous l'aurez compris, pas grand chose à voir avec le sujet du rapport mais bon...

Des modules plus particulièrement orientés vers le ZigBee, et utilisable en EOM uniquement : modules MaxStream 2.4 GHz and 900 MHz RF Products

 

 

 

Le 31/07/08

Routeur 6LowPAN PT1010, carte + Linux embarqué : http://picosnet.com/

 

 

Le 28/07/08

La stack 6LowPan de Arch Rock pour le kit de développement RZRAVEN étant propriétaire et non libre, il est difficile de faire des tests avec. Le support client ne veut pas toujours répondre aux questions, ... Il n'est pas possible non plus de travailler dans la bande des 868MHz.

Il apparait que la bande de 2.4GHz est surchargée et qu'il y a beaucoup de problèmes d'interférences entre tous les Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee et autres. Nous allons donc nous concentrer sur la bande des 868MHz qui sera beaucoup plus performant.

Nos dernières investigations se porteront donc sur des modules a base d'ATmega1281 ou 1284 calés sur le 868MHz avec le module de MeshNetics. Côté logiciel, je viens de voir que TinyOS ( http://www.tinyos.net/ ) a déjà été adopté sur cette base. Et que l'Université de Berkley vient (il y a un peu plus d'une semaine) d'ajouter la stack b6LowPan à TinyOS.
Voir aussi Installing TinyOS 2.x with support for the IRIS platform qui ressemble beaucoup au niveau hard.

Plusieurs modules qui pourraient être utilisés : http://en.wikipedia.org/wiki/Sensor_node

Autres modules supporté par TinyOS, le XM2110CA aussi nommé IRIS 2.4GHz ( http://www.xbow.com/Home/wHomePage.aspx ), semble compatible avec les modultes ZigBit 2.4GHz

Il ne reste donc plus qu'à essayer de compiler ce soft. On vous tient au courant.

Et si vous voulez participer, n'hésitez pas à nous contacter.

 

 

Le 25/07/08

Encore un nouveau standard : Z-wave

Quoi de neuf ? Et bien, l'utilisation de la bande des 868MHz permet de ne pas avoir les problèmes tout le temps rencontrés dans la bande des 2,4GHz qui est utilisée par les wifi 802.11xxx, Bluetooth, ZigBee et j'en passe.

Z-Wave, une technique réseau sans fil comparable a Zigbee, mais pas compatible avec elle, développée par Zensys et promue par le Z-WaveAlliance dont fait partie Intel. Ce protocole, opérant dans la bande ISM (868 MHz en Europe, Zigbee utilise la bande 2,4 GHz) avec une vitesse maximale de 40 kbits/s contre 250 kbits/s pour Zigbee, est intégré dans plusieurs centaines de produits grand public déja sur le marché.

Côté hard : la société PANASONIC fournis de petits modules avec antenne intégrée (PAN8580) utilisant le chip de Zensys ZW0301 ,

 

Voir le rapport d'étude sur les problèmes engendrés par l'utilisation de la bande des 2.4GHz pour les protocoles ZigBee et 802.15.4 : WLAN Interference with IEEE 802.15.4

le 15/06/08

L'idée est de concevoir un module très basse consommation, très facile à mettre en oeuvre, et très facile d'utilisation.

Pour l'utilisation, il existe plusieurs normes et plusieurs concepts possible. Celui qui me parait le plus prometteur est le 6LowPAN sur 802.15.4 qui une fois implémenté permet de 'voir' chaque module comme un terminal IP sans fil. On peut à partir de là imaginer toutes les possibilités offertes avec ce genre de modules ! Tous peuvent discuter avec un serveur, ou discuter entre eux, ou se faire interroger à distance, ...

 

Question Hardware :

On pourrait par exemple partir sur une base de module "ZigBit Module with Dual Chip Antenna" reférence MNZB-24-A2 de la société MeshNetics (voir tous les modules de MeshNetics) . Ce module a été conçu sur base de composants ATMEL ATmega1281V(micro-processeur) et AT86RF230 (ampli).

{J'aimerais bien tester leurs modules, mais le minimum de commande est de 100 euros. Donc si quelqu'un a besoin de passer commande chez eux pour quelques modules pour des tests par exemple, faites moi signe }

Solutions à base d'Atmel (ATMega et AT86RF230)

ATAVRRZ200 (vu chez nuhorizons.com) The RZ200 demonstration kit contains five 802.15.4 compatible 2.4 GHz Radio-Controller Board (RCB) with AT86RF230 radio and ATmega1281V microcontroller with antennas & batteries + 1 Display board with wall transformer + 1 ATAVRISP mkII programming dongle + Free Atmel IEEE 802.15.4 MAC software

ATAVRRZRAVEN 2.4 GHz Evaluation and Starter Kit : kit développé par ATMEL et sorti en février 2008. Les 2 modules sont équipés de l'ATMEL ATMega1284P et du chip radio AT86RF230, plus un autre co-processeur qui gère toutes les entrées sorties.

Améliorations apportées par le chip ATmega1284P (en gros), par rapport au ATmega 1281
- mémoire RAM doublée de 16ko, pourrait être très utile pour la stack IP,
- boitier plus petit dès lors que l'on passera au hard,
- notion de PicoPower qui est un mode de très basse consommation d'énergie.

* Solutions soft

Norme 802.15.4 a l'IEEE

Un projet libre sur sourcre forge : wireless sensors for linux

En attendant une stack libre, il existe une stack chez Arch Rock : soft fournit pour modules ATmega et AT86RF230

autre stack non libre de droits : sensinode sur sourceforge

Quelques blogs pouvant aider

freaklabs.org : blog interressant sur ZigBee d'un connaisseur de protocoles

avrfreaks.net : blog officiel de AVR

Blog The RZRAVEN kit goes TCP/IP sur avrfreas.net

 

Différents outils pouvant être utiles :

WinAVR : sources sourceforge

 

Solutions concurentes (autres protocoles) :

ANT : protocole réseau sans fil utilisant la bande des 2,4GHz