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Archive for the ‘ZigBee’ Category

People who were subscribed to updates on the Alexa Connect Kit (ACK) would recently have received an email informing that this kit is now available for sale. Last time we covered the ACK was back in September of 2018, the ‘release’ moniker meant ‘preview’ and there wasn’t any hardware one could actually purchase.

Over a year a later it seems that we can now finally get our grubby mitts on this kit that should enable us to make any of our projects Alexa-enabled. What this basically seems to mean is that one can spend close to 200 US dollars on an Arduino Zero and an Arduino shield-mounted WM-BN-MT-52 module from USI (though not listed on their site, but similar to the WM-BN-BM-22?) that integrates a 192 MHz Cortex-M MCU and a WiFi/Bluetooth module, as summarized on the Amazon Developer page for the ACK.

Getting Started with ACK

The idea behind the kit is that one uses the Arduino IDE to program the Cortex-M0+-based Arduino board with the application firmware. The fully assembled kit will listen on the network for any service discovery broadcast from an Alexa app (on a smartphone or similar), responding to such a broadcast with a summary of its capabilities, following the Smart Home Skill API protocol. This is essentially the application of mDNS with DNS-SD (Service Discovery).

After the Alexa app on one’s smarthome has found all Alexa-enabled devices, you can then use the Alexa voice interface to control those devices, such as turning them on and off, or adjusting parameters like the speed of a PWM-controlled fan. The Amazon Developer site provides an overview of what kind of devices are supported by the Alexa system for reference.

Welcome to the Amazon Walled Garden

For those who already rushed out to get an ACK, they will have run into the unfortunate realization that the ACK is not merely a fun piece of hardware to play around with. By purchasing it, you are literally signing up to become a part of the Amazon ecosystem, starting by registering the Amazon Developer Account. As noted by the intrepid reporters over at The Register last year,  part of the cost of the ACK is you paying for the Amazon cloud services that enable the ACK to work, with Amazon’s Alexa servers doing the heavy lifting of interpreting customer utterances for you.

The WiFi/Bluetooth module that one gets with the ACK also seems rather secretive, with no datasheet or detailed information available on the internet at the time of writing. It appears to be limited to 802.11 b/g/n (2.4 GHz single-band) WiFi with no mention of anything newer than Bluetooth 4.1 support, meaning it misses out on the energy-saving features in Bluetooth 5 (and BLE).

So then there is the cool thing on one hand that with a bit of Arduino wrangling and the use of the Alexa Android app (or that Echo in your living room), you can make that smart toaster you have always dreamed of, allowing you to burn toast with a simple voice command. On the other hand it means that you fully rely on Amazon’s Alexa infrastructure and the continued existence of ACK support.

We Have Been Here Before

Those with a few years of Internet-of-Things news under their belt may remember Apple’s Homekit, which from a distance at least looks to be a carbon copy of the Alexa Connect Kit, with Apple-blessed hardware and SDK that people would have to integrate into their product to enable Smart Home goodness. Homekit is now pretty much on life-support.

Apple Homekit on iPad, iPhone and iWatch.

Apple decided to throw in the proprietary towel last year, instead joining the Thread Group, which was started by Google and ARM, and which focuses on creating a low-power wireless networking protocol, suitable for connecting smart devices within the home. Thread is built around IEEE 802.15.4, which specifies a low-rate wireless personal area network (LR-WPAN). This same standard underlies Zigbee. Networks supporting this standard are low-power and feature data rates of <1 Mb.

The skeptical view then is that WiFi-based home automation like what ACK offers is beating the same dead horse which Apple seemed to have been beating with Homekit, merely with Alexa instead of Siri. The same skeptic is also likely to note that the Thread protocol is not the open and free panacea some may see it as, with one having to be a (paying) member of the Thread Group to be allowed to have any input on its development, and to be allowed to ship Thread-enabled devices. But if you’re still itching to jump on the Alexa-enabled bandwagon and can live with the spectre of Amazon rule, the door is now open.

Putting an full microcontroller platform in a DIP format is nothing new – the Teensy does it, the Arduino nano does it, and a dozen other boards do it. [Alex] and [Alexey] aren’t content with just a simple microcontroller breakout board so they’re adding a radio, an OLED, an SD card reader, and even more RAM to the basic Arduino platform, all in a small, easy to use package.

The DIPDuino, as [Alex] and [Alexy] are calling it features an ATmega1284 processor. To this, they’re adding a 128×32 pixel OLED, a micro SD slot, and 1Mbit of SRAM. The microcontroller is a variant that includes a 2.4 GHz Zigbee radio that allows for wireless connections to other DIPDuinos.

What are [Alex] and [Alexey] going to do with their cool little board? They’re planning on using the OLED for a watch, improve their software so the firmware can be updated from the SD card, and one of [Alex]’s friends wants to build a RepRap controller with one of these. There’s a lot of potential with this board, and we’re interested in seeing where the guys take the project from here.


Filed under: Arduino Hacks, Microcontrollers
Set
06

Communication à l’aide du protocole ZigBee entre un PC et une carte Arduino

arduino, Do it yourself, Électronique, Home automation, Robotics, xBee, ZigBee Commenti disabilitati su Communication à l’aide du protocole ZigBee entre un PC et une carte Arduino 

L’objectif de ce montage est de faire communiquer un PC avec une carte Arduino à l’aide du protocole ZigBee
Voici l’architecture de montage :

Cette article décrit la mise en place d’une topologie réseau simple, permettant de communiquer entre un PC et une carte Arduino à l’aide de modules XBee série 1 de chez Digi.

Les composants

Le montage nécessite les composants suivants :

  • un PC, fonctionnant sous Debian GNU/Linux pour ma part ;
  • une carte Arduino ou bien un adaptateur USB relié au PC ;
  • deux modules de communication XBee ;
  • une carte Arduino avec un adaptateur XBee.

A propos du protocole ZigBee

ZigBee est un protocole de haut niveau permettant la communication de petites radios, à consommation réduite, basée sur la norme IEEE 802.15.4 pour les réseaux à dimension personnelle (WPANs).

C’est vraiment un très bon protocole, qui est bien plus simple à mettre en œuvre que le protocole Bluetooth. Je ne sais pas si vous avez déjà vu la stack du protocole. Il y a de quoi avoir peur ;-)

xBee, ZigBee et beeee?

Si vous êtes perdus avec tous ces sigles, c’est normal. Moi aussi ;-) Voici ce que j’ai compris :

  • ZigBee : est le nom du protocole ;
  • XBee : est le nom du produit chez le constructeur Digi ;
  • IEEE 802.15.4 : c’est le nom du standard qui définit le communication dans un WPAN ;

Ok, c’est vraiment pas plus claire ;-) Mais c’est dit.

Liste des composants

Vous avez besoin des composants suivants :

Nom du composant Archeter chez Quantité Prix
Platine d’interface USB pour modules “XBEE” Lextronic 1 (optionnel) 23€ TTC
Module xBee Matlog 1 (optionnel) 20€ TTC
Arduino Duemilanove Libelium 2 24€ TTC
Arduino Xbee ZB 2mW + UFL Antenna Libelium 2 50€ TTC

Partie PC

La connexion entre le module Xbee et un PC peut se faire de deux manières :

  • à l’aide d’un adaptateur USB ;
  • à l’aide d’une carte Arduino et d’un Shield XBee ;

L’objectif pour la partie PC du montage est de communiquer avec le module XBee, à fin de lui envoyer des commandes.
Cette communication se fait à l’aide d un convertisseur USB-Serial, ce rôle est joué par l’adaptateur USB ou bien par la carte Arduino + Shield.

Connexion à l’aide de l’adaptateur USB

L’adaptateur XBee se connect directement sur le port USB du PC :

Un fois branché, le module est visible à l’aide de la commande lsusb :

Bus 002 Device 013: ID 0403:6001 Future Technology Devices International, Ltd FT232 USB-Serial (UART) IC

Communication à l’aide d’une carte Arduino + XBee Shield

L’adaptateur XBee se connecte directement sur la carte Arduino :

Il est nécessaire de modifier la configuration par du shield pour mettre la carte en mode USB-Serial.
Pour cela, il faut mettre les deux jumper à droite (éloigner du port USB), comme sur cette photo : Configuration mode USB-serial
Vous pouvez ensuite brancher la carte Arduino et voir le module XBee à l’aide de la commande lsusb :

Bus 002 Device 013: ID 0403:6001 Future Technology Devices International, Ltd FT232 USB-Serial (UART) IC

Connexion à l’aide d’un gestionnaire de terminal

Une fois que le module XBee est connecté au PC, il doit être disponible sur /dev/ttyUSB0 :

[31016.280327] ftdi_sio 2-8.3:1.0: FTDI USB Serial Device converter detected
[31016.280354] /build/buildd/linux-2.6.24/drivers/usb/serial/ftdi_sio.c: Detected FT232RL
[31016.280449] usb 2-8.3: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB0

Pour communiquer avec le module, il faut utiliser un programme de gestion de terminal ( gtkterm, minicom ou bien l’IDE de la carte Arduino).
Voici la configuration pour gtkterm :

Configuration du module XBee

Une fois que vous etes connecté au module XBee, vous pouvez lui envoyer des commandes à l’aide du gestionnaire de terminal.
Le module dispose de deux mode de fonctionnement : normal et configuration.
Pour passer en mode configuration, il faut saisir +++ (sans CR, retour à la ligne).
Si le module a compris la commande, alors il retourne OK.
Voici un exemple de session :
.

Configuration d’un réseau bidirectionnelle simple

Voici les différentes instructions pour configurer un réseau simple, c’est à dire une communication bidirectionnelle entre deux cartes Arduino ou bien entre un PC et une carte Arduino

Configuration sur la carte reliée au PC


+++OK
ATMY1234
OK
ATDL5678
OK
ATDH0
OK
ATID1111
OK

Configuration du module Arduino


+++OK
ATMY5678
OK
ATDL1234
OK
ATDH0
OK
ATID1111
OK

Les commandes importantes sont :

  • ATMY : adresse source ;
  • ATDL : adresse de destination (bite de poids faible) ;
  • ATDH : adresse de destination (bite de poids fort) ;
  • ATID : identifiant du réseau ;

Utilisation au niveau de la carte Arduino

Il faut inscrire le programme suivant dans la mémoire de la carte :

void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.print("+++");
Serial.print("ATDH0\r");
Serial.print("ATDL1234\r");
Serial.print("ATMY5678\r");
Serial.print("ATID1111\r");
Serial.print("ATCN\r");
}
void loop() {
delay(1000);
Serial.print("42\n");
}

La programmer et changer le sens des deux “jumper” pour faire communiquer le module avec la carte.

Référence

Si vous voulez vous simplifier la vie, il existe une bibliothèque pour la programmation des modules xbee : xbee-arduino.

Set
06

Communication à l’aide du protocole ZigBee entre un PC et une carte Arduino

arduino, Do it yourself, Électronique, Home automation, Robotics, xBee, ZigBee Commenti disabilitati su Communication à l’aide du protocole ZigBee entre un PC et une carte Arduino 

L’objectif de ce montage est de faire communiquer un PC avec une carte Arduino à l’aide du protocole ZigBee
Voici l’architecture de montage :

Cette article décrit la mise en place d’une topologie réseau simple, permettant de communiquer entre un PC et une carte Arduino à l’aide de modules XBee série 1 de chez Digi.

Les composants

Le montage nécessite les composants suivants :

  • un PC, fonctionnant sous Debian GNU/Linux pour ma part ;
  • une carte Arduino ou bien un adaptateur USB relié au PC ;
  • deux modules de communication XBee ;
  • une carte Arduino avec un adaptateur XBee.

A propos du protocole ZigBee

ZigBee est un protocole de haut niveau permettant la communication de petites radios, à consommation réduite, basée sur la norme IEEE 802.15.4 pour les réseaux à dimension personnelle (WPANs).

C’est vraiment un très bon protocole, qui est bien plus simple à mettre en œuvre que le protocole Bluetooth. Je ne sais pas si vous avez déjà vu la stack du protocole. Il y a de quoi avoir peur ;-)

xBee, ZigBee et beeee?

Si vous êtes perdus avec tous ces sigles, c’est normal. Moi aussi ;-) Voici ce que j’ai compris :

  • ZigBee : est le nom du protocole ;
  • XBee : est le nom du produit chez le constructeur Digi ;
  • IEEE 802.15.4 : c’est le nom du standard qui définit le communication dans un WPAN ;

Ok, c’est vraiment pas plus claire ;-) Mais c’est dit.

Liste des composants

Vous avez besoin des composants suivants :

Nom du composant Archeter chez Quantité Prix
Platine d’interface USB pour modules “XBEE” Lextronic 1 (optionnel) 23€ TTC
Module xBee Matlog 1 (optionnel) 20€ TTC
Arduino Duemilanove Libelium 2 24€ TTC
Arduino Xbee ZB 2mW + UFL Antenna Libelium 2 50€ TTC

Partie PC

La connexion entre le module Xbee et un PC peut se faire de deux manières :

  • à l’aide d’un adaptateur USB ;
  • à l’aide d’une carte Arduino et d’un Shield XBee ;

L’objectif pour la partie PC du montage est de communiquer avec le module XBee, à fin de lui envoyer des commandes.
Cette communication se fait à l’aide d un convertisseur USB-Serial, ce rôle est joué par l’adaptateur USB ou bien par la carte Arduino + Shield.

Connexion à l’aide de l’adaptateur USB

L’adaptateur XBee se connect directement sur le port USB du PC :

Un fois branché, le module est visible à l’aide de la commande lsusb :

Bus 002 Device 013: ID 0403:6001 Future Technology Devices International, Ltd FT232 USB-Serial (UART) IC

Communication à l’aide d’une carte Arduino + XBee Shield

L’adaptateur XBee se connecte directement sur la carte Arduino :

Il est nécessaire de modifier la configuration par du shield pour mettre la carte en mode USB-Serial.
Pour cela, il faut mettre les deux jumper à droite (éloigner du port USB), comme sur cette photo : Configuration mode USB-serial
Vous pouvez ensuite brancher la carte Arduino et voir le module XBee à l’aide de la commande lsusb :

Bus 002 Device 013: ID 0403:6001 Future Technology Devices International, Ltd FT232 USB-Serial (UART) IC

Connexion à l’aide d’un gestionnaire de terminal

Une fois que le module XBee est connecté au PC, il doit être disponible sur /dev/ttyUSB0 :

[31016.280327] ftdi_sio 2-8.3:1.0: FTDI USB Serial Device converter detected
[31016.280354] /build/buildd/linux-2.6.24/drivers/usb/serial/ftdi_sio.c: Detected FT232RL
[31016.280449] usb 2-8.3: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB0

Pour communiquer avec le module, il faut utiliser un programme de gestion de terminal ( gtkterm, minicom ou bien l’IDE de la carte Arduino).
Voici la configuration pour gtkterm :

Configuration du module XBee

Une fois que vous etes connecté au module XBee, vous pouvez lui envoyer des commandes à l’aide du gestionnaire de terminal.
Le module dispose de deux mode de fonctionnement : normal et configuration.
Pour passer en mode configuration, il faut saisir +++ (sans CR, retour à la ligne).
Si le module a compris la commande, alors il retourne OK.
Voici un exemple de session :
.

Configuration d’un réseau bidirectionnelle simple

Voici les différentes instructions pour configurer un réseau simple, c’est à dire une communication bidirectionnelle entre deux cartes Arduino ou bien entre un PC et une carte Arduino

Configuration sur la carte reliée au PC


+++OK
ATMY1234
OK
ATDL5678
OK
ATDH0
OK
ATID1111
OK

Configuration du module Arduino


+++OK
ATMY5678
OK
ATDL1234
OK
ATDH0
OK
ATID1111
OK

Les commandes importantes sont :

  • ATMY : adresse source ;
  • ATDL : adresse de destination (bite de poids faible) ;
  • ATDH : adresse de destination (bite de poids fort) ;
  • ATID : identifiant du réseau ;

Utilisation au niveau de la carte Arduino

Il faut inscrire le programme suivant dans la mémoire de la carte :

void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.print("+++");
Serial.print("ATDH0\r");
Serial.print("ATDL1234\r");
Serial.print("ATMY5678\r");
Serial.print("ATID1111\r");
Serial.print("ATCN\r");
}
void loop() {
delay(1000);
Serial.print("42\n");
}

La programmer et changer le sens des deux “jumper” pour faire communiquer le module avec la carte.

Référence

Si vous voulez vous simplifier la vie, il existe une bibliothèque pour la programmation des modules xbee : xbee-arduino.



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