Les capteurs externes et FizziQ

Le module Bluetooth de FizziQ étend ces capacités en permettant de connecter des capteurs externes et des micro-contrôleurs à l’application. Ce guide détaille les fonctionnalités du module Bluetooth, son intégration à l’application FizziQ, les différents types de modules FizziQ Connect, et comment connecter vos propres micro-contrôleurs ou modules Bluetooth BLE comme le HM-10.

Utilisation de Bluetooth Low Energy (BLE) dans FizziQ

FizziQ utilise la technologie standardBluetooth Low Energy (BLE)pour communiquer avec les capteurs externes. Le BLE, également connu sous le nom de Bluetooth Smart, diffère du Bluetooth classique par plusieurs aspects importants :

• Consommation énergétique réduite: Idéal pour les capteurs et dispositifs sur batterie

Consommation énergétique réduite: Idéal pour les capteurs et dispositifs sur batterie

• Connexion rapide: Établissement de la connexion en quelques millisecondes

Connexion rapide: Établissement de la connexion en quelques millisecondes

• Mode de diffusion (broadcasting): Permet aux appareils d’envoyer des données sans connexion établie

Mode de diffusion (broadcasting): Permet aux appareils d’envoyer des données sans connexion établie

• Protocole de communication simplifié: Adapté aux transferts de petites quantités de données

Protocole de communication simplifié: Adapté aux transferts de petites quantités de données

• Compatible avec les appareils mobiles récents: Intégré dans tous les smartphones modernes

Compatible avec les appareils mobiles récents: Intégré dans tous les smartphones modernes

Important :L’application FizziQ est compatible uniquement avec les périphériques utilisant la technologie BLE. Les périphériques Bluetooth classiques ne sont pas supportés.

Fonctionnalités du module de réception Bluetooth de FizziQ

Le module Bluetooth de FizziQ tire parti des capacités BLE des smartphones pour :

• Connecter des capteurs externes via la technologie standard BLE

Connecter des capteurs externes via la technologie standard BLE

• Afficher les données des capteurs en temps réel

Afficher les données des capteurs en temps réel

• Enregistrer les données dans le cahier d’observations FizziQ

Enregistrer les données dans le cahier d’observations FizziQ

• Contrôler à distance le démarrage et l’arrêt des enregistrements

Contrôler à distance le démarrage et l’arrêt des enregistrements

• Utiliser une horloge externe pour la synchronisation temporelle

Utiliser une horloge externe pour la synchronisation temporelle

• Collecter des données de plusieurs capteurs simultanément`

Collecter des données de plusieurs capteurs simultanément`

Modes de fonctionnement

Le module BLE de FizziQ propose deux modes de fonctionnement principaux :

• Mode point à point: Connexion directe à un appareil BLE spécifiqueConnexion stable avec un seul appareilAdapté pour les expériences nécessitant une communication bidirectionnellePermet d’envoyer des commandes à l’appareil connectéUtilise le protocole UART over BLE (services UUID spécifiques)

Mode point à point: Connexion directe à un appareil BLE spécifique

• Connexion stable avec un seul appareil

Connexion stable avec un seul appareil

• Adapté pour les expériences nécessitant une communication bidirectionnelle

Adapté pour les expériences nécessitant une communication bidirectionnelle

• Permet d’envoyer des commandes à l’appareil connecté

Permet d’envoyer des commandes à l’appareil connecté

• Utilise le protocole UART over BLE (services UUID spécifiques)

Utilise le protocole UART over BLE (services UUID spécifiques)

• Mode radio: Réception de données transmises par plusieurs appareils BLE simultanémentPermet de recevoir des données de plusieurs capteurs sans établir de connexion complèteUtilise les données diffusées par les périphériques BLE (advertising data)Idéal pour les réseaux de capteurs et la collecte de données distribuéePropose un filtrage optionnel pour se concentrer sur un appareil spécifique

Mode radio: Réception de données transmises par plusieurs appareils BLE simultanément

• Permet de recevoir des données de plusieurs capteurs sans établir de connexion complète

Permet de recevoir des données de plusieurs capteurs sans établir de connexion complète

• Utilise les données diffusées par les périphériques BLE (advertising data)

Utilise les données diffusées par les périphériques BLE (advertising data)

• Idéal pour les réseaux de capteurs et la collecte de données distribuée

Idéal pour les réseaux de capteurs et la collecte de données distribuée

• Propose un filtrage optionnel pour se concentrer sur un appareil spécifique

Propose un filtrage optionnel pour se concentrer sur un appareil spécifique

Utilisation du module BLE dans l’application FizziQ

Connexion d’un périphérique BLE

Pour connecter un capteur BLE à l’application FizziQ :

• Accéder au module Bluetooth:Ouvrez l’application FizziQTouchez l’icône de menu (☰) en haut à gaucheSélectionnez “Bluetooth” dans le menu déroulant

Accéder au module Bluetooth:

• Ouvrez l’application FizziQ

Ouvrez l’application FizziQ

• Touchez l’icône de menu (☰) en haut à gauche

Touchez l’icône de menu (☰) en haut à gauche

• Sélectionnez “Bluetooth” dans le menu déroulant

Sélectionnez “Bluetooth” dans le menu déroulant

• Recherche et connexion:L’application affiche automatiquement les appareils BLE à proximitéLes appareils compatibles FizziQ sont affichés en prioritéSi aucun appareil n’apparaît, touchez le bouton de rafraîchissement en haut de l’écranTouchez le bouton “Connecter” à côté du périphérique souhaitéAttendez que la connexion s’établisse (un message de confirmation apparaîtra)

Recherche et connexion:

• L’application affiche automatiquement les appareils BLE à proximité

L’application affiche automatiquement les appareils BLE à proximité

• Les appareils compatibles FizziQ sont affichés en priorité

Les appareils compatibles FizziQ sont affichés en priorité

• Si aucun appareil n’apparaît, touchez le bouton de rafraîchissement en haut de l’écran

Si aucun appareil n’apparaît, touchez le bouton de rafraîchissement en haut de l’écran

• Touchez le bouton “Connecter” à côté du périphérique souhaité

Touchez le bouton “Connecter” à côté du périphérique souhaité

• Attendez que la connexion s’établisse (un message de confirmation apparaîtra)

Attendez que la connexion s’établisse (un message de confirmation apparaîtra)

• Pour les périphériques non visibles:Touchez “Afficher les autres appareils” en bas de l’écranAssurez-vous que le périphérique est bien allumé et en mode découvrable

Pour les périphériques non visibles:

• Touchez “Afficher les autres appareils” en bas de l’écran

Touchez “Afficher les autres appareils” en bas de l’écran

• Assurez-vous que le périphérique est bien allumé et en mode découvrable

Assurez-vous que le périphérique est bien allumé et en mode découvrable

Sélection et affichage des capteurs

Une fois la connexion établie :

• Retour à l’écran principal:L’application revient automatiquement à l’écran principalUne icône Bluetooth active apparaît dans la barre d’état

Retour à l’écran principal:

• L’application revient automatiquement à l’écran principal

L’application revient automatiquement à l’écran principal

• Une icône Bluetooth active apparaît dans la barre d’état

Une icône Bluetooth active apparaît dans la barre d’état

• Sélection d’un capteur:Touchez l’écran où vous souhaitez afficher le capteur (gauche ou droite)Dans le menu de sélection, faites défiler jusqu’à la section “CAPTEURS BLUETOOTH”Les capteurs détectés sont listés avec leur type (température, accélération, etc.)Sélectionnez le capteur souhaité pour l’afficher

Sélection d’un capteur:

• Touchez l’écran où vous souhaitez afficher le capteur (gauche ou droite)

Touchez l’écran où vous souhaitez afficher le capteur (gauche ou droite)

• Dans le menu de sélection, faites défiler jusqu’à la section “CAPTEURS BLUETOOTH”

Dans le menu de sélection, faites défiler jusqu’à la section “CAPTEURS BLUETOOTH”

• Les capteurs détectés sont listés avec leur type (température, accélération, etc.)

Les capteurs détectés sont listés avec leur type (température, accélération, etc.)

• Sélectionnez le capteur souhaité pour l’afficher

Sélectionnez le capteur souhaité pour l’afficher

• Configuration de l’affichage:Utilisez les options d’affichage standard (graphique, affichage numérique, etc.)Ajustez les paramètres en touchant l’icône d’engrenageEn mode double écran, vous pouvez afficher différents capteurs BLE sur chaque écran

Configuration de l’affichage:

• Utilisez les options d’affichage standard (graphique, affichage numérique, etc.)

Utilisez les options d’affichage standard (graphique, affichage numérique, etc.)

• Ajustez les paramètres en touchant l’icône d’engrenage

Ajustez les paramètres en touchant l’icône d’engrenage

• En mode double écran, vous pouvez afficher différents capteurs BLE sur chaque écran

En mode double écran, vous pouvez afficher différents capteurs BLE sur chaque écran

• Enregistrement des données:Utilisez le bouton d’enregistrement standard (cercle rouge)Les données des capteurs BLE sont enregistrées avec les mêmes horodatages que les capteurs internesVous pouvez démarrer/arrêter l’enregistrement depuis l’appareil BLE avec les commandes spéciales (“enr” et “sto”)

Enregistrement des données:

• Utilisez le bouton d’enregistrement standard (cercle rouge)

Utilisez le bouton d’enregistrement standard (cercle rouge)

• Les données des capteurs BLE sont enregistrées avec les mêmes horodatages que les capteurs internes

Les données des capteurs BLE sont enregistrées avec les mêmes horodatages que les capteurs internes

• Vous pouvez démarrer/arrêter l’enregistrement depuis l’appareil BLE avec les commandes spéciales (“enr” et “sto”)

Vous pouvez démarrer/arrêter l’enregistrement depuis l’appareil BLE avec les commandes spéciales (“enr” et “sto”)

• Déconnexion:Revenez au menu Bluetooth pour vous déconnecterOu éteignez simplement le périphérique BLE

Déconnexion:

• Revenez au menu Bluetooth pour vous déconnecter

Revenez au menu Bluetooth pour vous déconnecter

• Ou éteignez simplement le périphérique BLE

Ou éteignez simplement le périphérique BLE

Les modules FizziQ Connect

Les modules FizziQ Connect sont des dispositifs Bluetooth pré-configurés pour fonctionner avec l’application FizziQ.

Types de modules

• FizziQ Connect StandardModule point à point traditionnelCommunication bidirectionnelleSupporte une variété de capteurs externes

FizziQ Connect Standard

• Module point à point traditionnel

Module point à point traditionnel

• Communication bidirectionnelle

Communication bidirectionnelle

• Supporte une variété de capteurs externes

Supporte une variété de capteurs externes

• FizziQ RadioModules de diffusion de donnéesPermet la transmission sans connexion établieIdéal pour les réseaux de capteurs distribuésReconnaissable par le préfixe “FizziQ Radio” dans le nom de l’appareil

FizziQ Radio

• Modules de diffusion de données

Modules de diffusion de données

• Permet la transmission sans connexion établie

Permet la transmission sans connexion établie

• Idéal pour les réseaux de capteurs distribués

Idéal pour les réseaux de capteurs distribués

• Reconnaissable par le préfixe “FizziQ Radio” dans le nom de l’appareil

Reconnaissable par le préfixe “FizziQ Radio” dans le nom de l’appareil

Capteurs compatibles

Les modules FizziQ Connect peuvent être équipés de différents types de capteurs :

• Température

Température

• Humidité

Humidité

• Pression

Pression

• Accélération

Accélération

• Lumière

Lumière

• Champ magnétique

Champ magnétique

• CO2

CO2

• Détecteurs variés

Détecteurs variés

• Et plus encore…

Et plus encore…

Connecter un micro-contrôleur

FizziQ peut communiquer avec une variété de micro-contrôleurs (Arduino, ESP32, micro:bit, etc.) équipés de modules Bluetooth. Pour une documentation complète et des exemples détaillés de code, veuillez consulter la page officielle :

https://www.fizziq.org/connexion-de-capteurs-externes

Principes de base

La connexion d’un micro-contrôleur à FizziQ repose sur quelques principes essentiels :

• Communication UART via BluetoothUtilisez un module Bluetooth compatible (HM-10, HC-05, etc.) ou un micro-contrôleur avec Bluetooth intégréConfigurez le Bluetooth pour utiliser un service UART compatible

Communication UART via Bluetooth

• Utilisez un module Bluetooth compatible (HM-10, HC-05, etc.) ou un micro-contrôleur avec Bluetooth intégré

Utilisez un module Bluetooth compatible (HM-10, HC-05, etc.) ou un micro-contrôleur avec Bluetooth intégré

• Configurez le Bluetooth pour utiliser un service UART compatible

Configurez le Bluetooth pour utiliser un service UART compatible

• Format des messagesRespectez le format nom_capteur:valeur[:horloge]\nUtilisez les préfixes de capteurs reconnus par FizziQ (voir section “Types de capteurs supportés”)

Format des messages

• Respectez le format nom_capteur:valeur[:horloge]\n

Respectez le format nom_capteur:valeur[:horloge]\n

• Utilisez les préfixes de capteurs reconnus par FizziQ (voir section “Types de capteurs supportés”)

Utilisez les préfixes de capteurs reconnus par FizziQ (voir section “Types de capteurs supportés”)

• Fréquence d’envoiEnvoyez les données à intervalles réguliers (recommandé : 200-500ms)Évitez d’envoyer trop de données simultanément pour ne pas saturer la connexion

Fréquence d’envoi

• Envoyez les données à intervalles réguliers (recommandé : 200-500ms)

Envoyez les données à intervalles réguliers (recommandé : 200-500ms)

• Évitez d’envoyer trop de données simultanément pour ne pas saturer la connexion

Évitez d’envoyer trop de données simultanément pour ne pas saturer la connexion

Utiliser le module HM-10

Le module HM-10 est un module Bluetooth Low Energy (BLE) peu coûteux et largement disponible qui peut être utilisé pour connecter des capteurs à FizziQ.

Pour des instructions détaillées et des exemples de montage, consultez la documentation officielle :https://www.fizziq.org/connexion-de-capteurs-externes

Structure des données

Format des messages

Le format des messages attendu par FizziQ est le suivant :

Où :

• nom_capteur : identifie le type de capteur (ex: “temperature”, “acceleration”, etc.)

nom_capteur : identifie le type de capteur (ex: “temperature”, “acceleration”, etc.)

• valeur : la mesure du capteur (généralement un nombre décimal)

valeur : la mesure du capteur (généralement un nombre décimal)

• horloge : (optionnel) timestamp pour la synchronisation temporelle

horloge : (optionnel) timestamp pour la synchronisation temporelle

• \n : caractère de nouvelle ligne terminant le message

\n : caractère de nouvelle ligne terminant le message

Exemples :

Types de capteurs supportés

FizziQ reconnaît automatiquement les capteurs externes en analysant le préfixe du nom utilisé dans les messages. Voici la liste complète des préfixes reconnus et les capteurs correspondants :

Préfixe

Type de capteur

ID

Unité par défaut

Exemple de message

“tem”

Température

43

°C

temperature:25.5

“acc”

Accélération

44

m/s²

acceleration:9.81

“hum”

Humidité

40

%

humidity:45.2

“pre”

Pression

42

hPa

pressure:1013.25

“lum”

Luminosité

45

lux

luminosite:500

“mag”

Champ magnétique

46

µT

magnetisme:45.2

“com”/“bou”

Compas/Boussole

47

°

compass:154.2

“co2”

CO2

48

ppm

co2:450

“wei”/“poi”

Poids/Balance

39

g

poids:320.5

“ten”

Tension/Voltage

41

V

tension:3.3

“det”

Détecteur

50

detection:1

“tvo”

COV (composés organiques volatils)

58

ppm

tvoc:2.4

“int”

Intensité électrique

59

A

intensite:0.25

“dis”

Distance

67

cm

distance:15.5

“son”

Son/Niveau sonore

68

dB

son:65

“inf”

Infrarouge

69

infrarouge:0.75

“pou”

Pouls/Fréquence cardiaque

70

bpm

pouls:72

“pm2”

Particules PM2.5

71

µg/m³

pm25:15.5

“o2”

Oxygène

72

%

oxygene:20.9

“res”

Résistance électrique

73

Ω

resistance:1200

“uv”

Rayonnement UV

74

indice

uv:3.2

“ph”

pH

75

ph:7.2

“rot”

Rotation/Gyroscope

6

°/s

rotation:5.2

“niv”

Niveau/Inclinaison

2

°

niveau:4.5

Si aucun préfixe n’est reconnu mais que le message est au bon format, FizziQ affichera le capteur comme un “Capteur externe” générique (ID 24).

Remarque :Pour assurer une reconnaissance optimale, utilisez le préfixe exact au début du nom de votre capteur. Par exemple, temperature:23.5 sera reconnu comme un capteur de température, mais ma_temperature:23.5 pourrait être reconnu comme un capteur magnétique à cause du préfixe “ma”.

Dépannage

Problèmes de connexion

• L’appareil n’apparaît pas dans la listeVérifiez que le Bluetooth de votre smartphone est activéAssurez-vous que l’appareil est alimenté et en mode découvrableRedémarrez l’appareil Bluetooth et l’application FizziQ

L’appareil n’apparaît pas dans la liste

• Vérifiez que le Bluetooth de votre smartphone est activé

Vérifiez que le Bluetooth de votre smartphone est activé

• Assurez-vous que l’appareil est alimenté et en mode découvrable

Assurez-vous que l’appareil est alimenté et en mode découvrable

• Redémarrez l’appareil Bluetooth et l’application FizziQ

Redémarrez l’appareil Bluetooth et l’application FizziQ

• La connexion échoueVérifiez que les services et caractéristiques UUID sont correctsAssurez-vous que l’appareil n’est pas déjà connecté à un autre smartphoneEssayez de redémarrer l’appareil Bluetooth

La connexion échoue

• Vérifiez que les services et caractéristiques UUID sont corrects

Vérifiez que les services et caractéristiques UUID sont corrects

• Assurez-vous que l’appareil n’est pas déjà connecté à un autre smartphone

Assurez-vous que l’appareil n’est pas déjà connecté à un autre smartphone

• Essayez de redémarrer l’appareil Bluetooth

Essayez de redémarrer l’appareil Bluetooth

• La connexion est instableRéduisez la fréquence d’envoi des données (minimum 200ms recommandé)Vérifiez la charge de la batterie de l’appareil BluetoothRapprochez l’appareil du smartphone

La connexion est instable

• Réduisez la fréquence d’envoi des données (minimum 200ms recommandé)

Réduisez la fréquence d’envoi des données (minimum 200ms recommandé)

• Vérifiez la charge de la batterie de l’appareil Bluetooth

Vérifiez la charge de la batterie de l’appareil Bluetooth

• Rapprochez l’appareil du smartphone

Rapprochez l’appareil du smartphone

Problèmes de détection des capteurs

• Les capteurs ne sont pas détectésVérifiez que le format des messages est correctAssurez-vous que les préfixes utilisés correspondent à ceux reconnus par FizziQEnvoyez des messages test via un terminal série pour valider le fonctionnement

Les capteurs ne sont pas détectés

• Vérifiez que le format des messages est correct

Vérifiez que le format des messages est correct

• Assurez-vous que les préfixes utilisés correspondent à ceux reconnus par FizziQ

Assurez-vous que les préfixes utilisés correspondent à ceux reconnus par FizziQ

• Envoyez des messages test via un terminal série pour valider le fonctionnement

Envoyez des messages test via un terminal série pour valider le fonctionnement

• Valeurs incorrectesVérifiez le formatage des valeurs numériques (utilisez le point comme séparateur décimal)Assurez-vous que les unités correspondent à celles attendues par FizziQCalibrez vos capteurs si nécessaire

Valeurs incorrectes

• Vérifiez le formatage des valeurs numériques (utilisez le point comme séparateur décimal)

Vérifiez le formatage des valeurs numériques (utilisez le point comme séparateur décimal)

• Assurez-vous que les unités correspondent à celles attendues par FizziQ

Assurez-vous que les unités correspondent à celles attendues par FizziQ

• Calibrez vos capteurs si nécessaire

Calibrez vos capteurs si nécessaire