Système de surveillance de plantes connecté par AWS IoT

Composants et fournitures

Composant	Quantité
Arduino Yun	1
Kit Grove Starter Kit Plus (shield + capteur température + capteur lumière)	1
Capteur d'humidité du sol Grove	1
LED rouge 5 mm	1
Résistance 330 Ω (pour LED)	1

Outils

• Imprimante 3D (boîtier)

Services cloud AWS

• AWS IoT Core (MQTT, device shadows, règles)
• AWS IAM (rôles/policies)
• Amazon DynamoDB (stockage données capteurs)
• Amazon SNS (notifications email)
• dweet.io (alternative simple pour test)
• Arduino IDE

À propos du projet

Surveillez vos plantes pendant vos vacances : température, luminosité, humidité du sol. Deux modes :

• Simple : envoi vers dweet.io (visualisation web immédiate).
• Avancé : envoi vers AWS IoT → DynamoDB + alertes email via SNS si sol trop sec.

Boîtier 3D imprimé pour intégrer Yun, shield Grove et capteurs.

Suivi exemple : dweet.io/follow/PlantMonitorTorontoON

Étape 1 – Câblage (shield Grove)

• Capteur température → A0
• Capteur humidité sol → A1
• Capteur lumière → A2
• LED + résistance 330 Ω → Pin D2

Étape 2 – Impression 3D du boîtier

3 fichiers STL (base, couvercle, pique sol). Paramètres : hauteur couche 0,3 mm, remplissage ≥ 25 %. Durée ~2 h.

Étape 3 – Déterminer le seuil « sol trop sec »

Téléverser sketch SoilMoistureValue (fourni). Noter la valeur lue dans le sol sec vs humide. Définir tooDryValue (ex: 250). La LED s'allume si valeur < seuil.

Étape 4 – Envoi vers dweet.io

Sketch ArduinoYunDweetio.ino. Remplacer « PlantMonitorTorontoON » par votre identifiant unique. Test : dweet.io/follow/VOTRE_ID.

Étape 5 – Configuration AWS CLI (macOS/Linux/Windows)

Créer compte AWS Free Tier. Installer AWS CLI :

$ curl "https://s3.amazonaws.com/aws-cli/awscli-bundle.zip" -o "awscli-bundle.zip"
$ unzip awscli-bundle.zip
$ sudo ./awscli-bundle/install -i /usr/local/aws -b /usr/local/bin/aws

Étape 6 – Créer un « Thing » AWS IoT

aws iot create-thing --thing-name "plantSystem"

Étape 7 – Générer certificats X.509

aws iot create-keys-and-certificate --set-as-active \
  --certificate-pem-outfile cert.pem \
  --public-key-outfile publicKey.pem \
  --private-key-outfile privateKey.pem

Étape 8 – Politique IoT (Pub/Sub)

Fichier policy.json :

{ "Version": "2012-10-17", "Statement": [{ "Effect": "Allow", "Action":["iot:*"], "Resource": ["*"] }] }

aws iot create-policy --policy-name "PubSub" --policy-document file://./policy.json

Étape 9 – Attacher politique + certificat au Thing

aws iot attach-principal-policy --principal "arn:aws:iot:...:cert/xxx" --policy-name "PubSub"
aws iot attach-thing-principal --thing-name "PlantSystem" --principal "arn:aws:iot:...:cert/xxx"

Étape 10 – Test local avec MQTT.fx

Télécharger MQTT.fx, configurer profil avec certificats, tester pub/sub sur AWS IoT.

Étape 11 – Configurer Arduino Yun pour AWS IoT

1. Installer SDK Arduino Yun : GitHub aws-iot-device-sdk-arduino-yun dans dossier Libraries.
2. Configurer Yun sur Wi-Fi local (guide officiel).
3. Tester connectivité : Fichier → Exemples → Bridge → Process.
4. Placer rootCA.pem, cert.pem, privateKey.pem dans dossier certs/ sur la carte SD du Yun.
5. Modifier codebase_upload.sh et environment_setup.sh (IP + mot de passe Yun).
6. Exécuter sur Yun :

$ chmod 755 codebase_upload.sh && ./codebase_upload.sh
$ chmod 755 environment_setup.sh && ./environment_setup.sh

(Installe python-openssl, pip, paho-mqtt, etc. ~5-10 min)

Étape 12 – Créer table DynamoDB + Règle IoT → DynamoDB

Table : plantSensor | Clé de partition : key | Clé de tri : timestamp | RCU/WCU = 1.

Règle IoT (SQL) :

{ "sql": "SELECT * FROM 'topic/plantdata'", "ruleDisabled": false,
  "actions": [{ "dynamoDB": {
    "tableName": "plantSensor",
    "hashKeyField": "key", "hashKeyValue": "${topic(2)}",
    "rangeKeyField": "timestamp", "rangeKeyValue": "${timestamp()}",
    "roleArn": "arn:aws:iam::XXXXXXXXXXXX:role/iot-actions-role"
  }}] }

aws iot create-topic-rule --rule-name plantDataToDynamoDB --topic-rule-payload file://./plantdatarule.json

Tester avec MQTT.fx → vérifier entrées dans DynamoDB.

Étape 13 – Téléverser sketch AWS IoT → DynamoDB

Installer bibliothèque ArduinoJson. Téléverser ArduinoYunAWSIoTDynamodb.ino + onglet aws_iot_config.h (voir code). Moniteur série : confirme envoi JSON {"temp":..., "lightval":..., "moistval":...} sur topic/plantdata.

Note : Augmenter postingInterval (délai fin de loop) pour production (coûts AWS).

Étape 14 – Alerte email par SNS (seuil humidité)

1. Rôle IAM iot-actions-role : ajouter policies AmazonSNSRole + AmazonSNSFullAccess.
2. Console SNS : créer Topic sendMail + abonnement email (votre adresse).
3. Console IoT : créer règle EmailSend :
   • Attribut : moistval (correspond au JSON Arduino)
   • Filtre topic : topic/plantdata
   • Condition : moistval < 250 (votre seuil)
   • Action : SNS → Target sendMail + Rôle iot-actions-role

Étape 15 – Assemblage final

Fixer pique sol (vis M4×40) sur base. Emboîter couvercle. Orienter ouverture vers lumière. Alimenter Yun via micro-USB secteur.

Codes sources

1. SoilMoistureValue – Calibration seuil humidité

// @CarmelitoA - House Plant Monitoring - calibration humidité sol
const int moisturePin = A1;
const int ledPin = 2;
int moisturValue = 0;
int tooDryValue = 250;  // AJUSTER selon vos tests

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(ledPin, OUTPUT);
    digitalWrite(ledPin, LOW);
}

void loop() {
    moisturValue = analogRead(moisturePin);
    Serial.print("Moisture sensor = "); Serial.println(moisturValue);
    if (moisturValue < tooDryValue) digitalWrite(ledPin, HIGH);
    else digitalWrite(ledPin, LOW);
    delay(3000);
}

2. ArduinoYunDweetio – Envoi vers dweet.io

// @CarmelitoA - CC BY-SA 4.0
#include 
#include 
#define SITE_URL "www.dweet.io"
#include 

const int moisturePin = A1;
const int ledPin = 2;
int moisturValue = 0;
const int tooDryValue = 500;      // AJUSTER
float tooLowTemp = 20.0;          // AJUSTER (°C)

const int B = 4275;               // Thermistor B value
const int R0 = 100000;
const int pinTempSensor = A0;
const int lightPin = A2;

unsigned long lastConnectionTime = 0;
const unsigned long postingInterval = 10L * 1000L;

void setup() {
    Bridge.begin();
    Serial.begin(9600);
    pinMode(ledPin, OUTPUT);
    digitalWrite(ledPin, LOW);
    while (!Serial);  // attendre connexion série (désactiver en prod)
}

void loop() {
    if (millis() - lastConnectionTime > postingInterval) {
        YunClient c;
        moisturValue = analogRead(moisturePin);
        Serial.print("sensor = "); Serial.println(moisturValue);

        // Température (°C) via thermistor Grove
        int a = analogRead(pinTempSensor);
        float R = 1023.0/((float)a) - 1.0;
        R = 100000.0 * R;
        float temperature = 1.0/(log(R/100000.0)/B + 1/298.15) - 273.15;
        Serial.print("temperature = "); Serial.println(temperature);

        int lightValue = analogRead(lightPin);
        Serial.print("light value = "); Serial.println(lightValue);

        if (moisturValue < tooDryValue || temperature < tooLowTemp) digitalWrite(ledPin, HIGH);
        else digitalWrite(ledPin, LOW);

        if (c.connect(SITE_URL, 80)) {
            Serial.println("connected");
            String s = "POST /dweet/for/PlantMonitorTorontoON?Temperature="; // CHANGER ID
            s.concat(temperature);
            s.concat("&LightValue="); s.concat(lightValue);
            s.concat("&SoilMoisture="); s.concat(moisturValue);
            Serial.println(s);
            c.println(s);
            c.println("Host: www.dweet.io");
            c.println("Connection: close");
            c.println();
            lastConnectionTime = millis();
        } else Serial.println("disconnected from server");
    }
}

3. ArduinoYunAWSIoTDynamodb – Envoi vers AWS IoT / DynamoDB

// @CarmelitoA 01-16-2016 - House Plant Monitoring → AWS IoT → DynamoDB
#include 
#include 
#include "aws_iot_config.h"
#include 
#include 

char data[80];
StaticJsonBuffer<200> jsonBuffer;

const int moisturePin = A1;
const int ledPin = 2;
int moisturValue = 0;
const int tooDryValue = 250;
float tooLowTemp = 20.0;

const int B = 4275;
const int R0 = 100000;
const int pinTempSensor = A0;
const int lightPin = A2;

unsigned long lastConnectionTime = 0;
const unsigned long postingInterval = 10L * 1000L;  // AUGMENTER en prod

aws_iot_mqtt_client myClient;
char msg[32];
int cnt = 0, rc = -100;
bool success_connect = false;

void msg_callback(char* src, int len) {
    Serial.println("CALLBACK:");
    for (int i=0; i

4. aws_iot_config.h – Configuration certificats (nouvel onglet dans l'IDE)

/* AWS IoT SDK Arduino Yun - Configuration utilisateur */
#ifndef config_usr_h
#define config_usr_h

// REMPLACER PAR VOS VALEURS
#define AWS_IOT_MQTT_HOST "XXXXXXXXXXX.iot.us-west-2.amazonaws.com"
#define AWS_IOT_MQTT_PORT 8883
#define AWS_IOT_CLIENT_ID "clientYun2"
#define AWS_IOT_MY_THING_NAME "PlantSystem"
#define AWS_IOT_ROOT_CA_FILENAME "rootCA.pem"
#define AWS_IOT_CERTIFICATE_FILENAME "cert.pem"
#define AWS_IOT_PRIVATE_KEY_FILENAME "privateKey.pem"

// Ne pas modifier
#define AWS_IOT_PATH_PREFIX "./certs/"
#define AWS_IOT_ROOT_CA_PATH AWS_IOT_PATH_PREFIX AWS_IOT_ROOT_CA_FILENAME
#define AWS_IOT_CERTIFICATE_PATH AWS_IOT_PATH_PREFIX AWS_IOT_CERTIFICATE_FILENAME
#define AWS_IOT_PRIVATE_KEY_PATH AWS_IOT_PATH_PREFIX AWS_IOT_PRIVATE_KEY_FILENAME

#endif

Pièces 3D (boîtier)

Fichiers STL fournis dans la section « Custom parts » (base, couvercle, pique sol).

Schémas de câblage

Connexions : Température→A0, Humidité sol→A1, Lumière→A2, LED+330Ω→D2.

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