Wiki de Sébastien TACK

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=== Raspberry, Node-red, Mqtt et Freeboard ===

  !! STATUT: BROUILLON !!

Je suis parti d'un kit RaspBerry Pi 0. La carte seule est à 5€50 chez Kubii. Le starter Kit se trouve pour moins de 30 euros.

{{https://www.kubii.fr/7009-large_default/kit-pi-zero-v13-kubii.jpg}}

Pour la partie réseau soit vous achetez un adapteur usb/RJ45, soit vous montez un dongle Wifi.

Le démarrage et le paramétrage de départ est assez classique. Je suis parti sur une image Raspbian en Stretch.

Pour un dongle Wifi il faut renseigner le fichier de conf wifi  

  sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
  
  ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
  update_config=1
  country=FR
  
  network={
	ssid="VOTRE RESEAU"
	psk="VOTRE MOT DE PASSE"
	proto=RSN
	key_mgmt=WPA-PSK
	pairwise=CCMP TKIP
	group=CCMP TKIP
  }

Ensuite on met à jour le tout:

  apt-get update
  apt-get upgrade
  apt-get dist-upgrade
  apt-get autoremove
  apt-get clean
  
Il faut ensuite installer homeassistant. 

  sudo python3 -m pip install homeassistant

Si vous partez comme moi pour une solution GrovePi il faut:

**Installation de GrovePi**

  - se placer dans /home/pi
  - récupérer le dépot depuis dexter

  git clone https://github.com/DexterInd/GrovePi.git
  
Se rendre dans le dossier /home/pi/Grovepi/Script et rendre le script install.sh executable

  sudo chmod +x ./install.sh
  
Puis lancer ce script:

  sudo ./install.sh
  
A la fin vous vous retrouvez avec Arduino installé et le Raspbberry prêt à prendre la main sur le GrovePi+.

Vous pouvez donc soit programmer directement avec Arduino et téléverser avec le programmateur Raspberry GPIO soit installer le firmware depuis

  cd /home/pi/Grovepi/Firmware
  ./firmware_update.sh
  
Répondre "y" et appuyer sur une touche.

**Installation des modules node-red**

{{ ::nodered2.png?direct |}}

Il faut maintenant lancer une fois node-red 
  node-red
  
Puis se placer dans le répertoire node-red de pi:
  cd /home/pi/.node-red
 
Installer ensuite node-red-contrib-grovepi
  npm install node-red-contrib-grovepi
  
Nous allons en profiter pour installer également Freeboard qui permet la création de tableau de bord pour nos objets connectés. Node-red et freeboard fonctionnent ensemble à merveille. 

{{ ::freeboard1.png?direct |}}

  cd ~/.node-red
  git clone https://github.com/Freeboard/freeboard.git
  npm install freeboard
  git clone https://github.com/urbiworx/node-red-contrib-freeboard.git
  npm install node-red-contrib-freeboard

Pour pouvoir créer des interfaces sur node-red pour nos objets connectés, installons node-red-contrib-ui

  npm install node-red-contrib-ui

{{ ::nodered-ui1.png?direct |}}

Pour récupérer les données météo installez node-red-node-openweathermap

  npm install node-red-node-openweathermap
  
Il faudra se créer un compte sur [[https://openweathermap.org/appid]] et récupérer la clé.

**Installation de mqtt**

Pour pouvoir autoriser les Websockets pour Mqtt (utile pour récupérer les trames mqtt sous Freeboard) il faut suivre scrupuleusement le tutoriel suivant [[http://ouilogique.com/mosquitto-mqtt-raspbery/]]

**Ajout de plugin pour freeboard**

Paho Mqtt:

  cd /home/pi
  git clone https://github.com/alsm/freeboard-mqtt
  
Créer un dossier mqtt dans 
  cd ~/.node-red/node-red-contrib-freeboard/node_modules/freeboard/plugins/
  mkdir mqtt
  cd mqtt
Copier les fichiers js dans mqtt
  cp /home/pi/freeboard-mqtt/mqttws31.js ~/.node-red/node-red-contrib-freeboard/node_modules/freeboard/plugins/
  cp /home/pi/freeboard-mqtt/paho.mqtt.plugin.js ~/.node-red/node-red-contrib-freeboard/node_modules/freeboard/plugins/
  
Editer le fichier paho.mqtt.plugin.js et vérifier la section suivante:
  "external_scripts" : [
      "plugins/mqtt/mqttws31.js"
  ],

Editer le fichier index.html

  nano ~/.node-red/node-red-contrib-freeboard/node_modules/freeboard/index.html
  
Et près de head.js ajouter le plugin paho.mqtt.plugin.js

   head.js("js/freeboard.js",
           "plugins/mqtt/paho.mqtt.plugin.js",

Sous Freeboard on peut ajouter maintenant un datasource de type "paho mqtt":

{{ ::paho-mqtt1.png?direct |}}

Bon on peut transmettre des données à Freeboard mais comment actionner des équipements à partir de Freeboard ?
S
Il existe un plugin nommé switch.js qui permet de faire le travail demandé. Souci il faudra construire des scripts php pour communiquer avec mqtt, pas de soucis c'est assez simple.

  cd /home/pi
  git clone https://github.com/onlinux/freeboard-plugins
  cd freeboard-plugins
  cp *.js ~/.node-red/node-red-contrib-freeboard/node_modules/freeboard/plugins/
  cp *.png ~/.node-red/node-red-contrib-freeboard/node_modules/freeboard/img/
  
On modifie le fichier index.html en ajoutant les plugins dans la section head.js   
  nano ~/.node-red/node-red-contrib-freeboard/node_modules/freeboard/index.html
  head.js("js/freeboard.js",
                "plugins/mqtt/paho.mqtt.plugin.js",
                'plugins/switch.js', <-- AJOUTER CECI
                
Se rendre sur freeboard:
  http://10.0.0.14:1880/freeboard/
  
On peut ajouter un switch ...
  
{{ ::freeboard-switch1.png?direct |}}  

Vous noterez la présence des deux scripts  qui vont gérer les clics:
  http://10.0.0.14/phpMQTT/publish.php?topic=homeassistant/switch1&msg=ON1
  http://10.0.0.14/phpMQTT/publish.php?topic=homeassistant/switch1&msg=OFF1
  
Il faut maintenant installer un serveur Web sur le raspberry avec Apache et Php

  sudo apt install apache2
  sudo apt install php php-mbstring
  
Dans /var/www/html récupérer le git phpMQTT
  cd /var/www/html
  git clone https://github.com/bluerhinos/phpMQTT
  cd phpMQTT
  sudo nano publish.php
  
  <?php
  header('Access-Control-Allow-Origin: *');
  
  if ($_GET) {
    extract($_GET);
    //$topic
    //$msg
  }
  
  require("./phpMQTT.php");
  
  $server = "localhost";     // change if necessary
  $port = 9001;                     // change if necessary
  $username = "";                   // set your username
  $password = "";                   // set your password
  $client_id = "phpMQTT-publisher"; // make sure this is unique for connecting to sever - you could use 
  uniqid()
  
  $mqtt = new phpMQTT($server, $port, $client_id);
  
  if ($mqtt->connect(true, NULL, $username, $password)) {
          $mqtt->publish("$topic", "$msg", 0);
          $mqtt->close();
          echo("Success!\n");
  } else {
      echo "Time out!\n";
  } 
  
 
On fixe les bons droits apache  
  sudo chown -R pi:www-data /var/www/html/
  sudo chmod -R 770 /var/www/html/

La boucle est bouclée, node-red peut maintenant contrôler l'ensemble.

**Avantages**

  - Ce n'est pas cher (la wio link est entre 15 et 20 euro et dispose de peu d'E/S)
  - On a la main sur l'ensemble du système sans dépendre de services externes (protection des données, exit cayenne, freeboard.io, etc ...)
  - C'est évolutif et libre
  - Pas de programmation lourde en python ou en C arduino mais possibilité d'y recourir au besoin
  - Possibilité de proposer une SDCARD ad hoc prête à l'emploi

**Inconvénients**

  - Faut un peu bosser :)
  - Demande une maîtrise minimale d'html et nodejs et debian