Surveillance IoT Industrielle : Composants Matériels Essentiels et Guide de Configuration

Composants et fournitures

Composant	Description	Quantité
Arduino Mega 2560	Microcontrôleur principal	1
Espressif ESP8266 ESP-01	Module WiFi pour la communication	1
Seeed Grove - Capteur Barométrique (BMP280)	Mesure de la température et de la pression atmosphérique	1
Capteur DHT11 Température & Humidité (4 broches)	Ou DHT22/DHT21. Mesure humidité et température	1
Seeed Grove - Capteur de Gaz (MQ2)	Détection de CO, GPL et fumée (ppm)	1
Plaque d'essai (breadboard) générique	Ou plaque à souder (perfboard)	1
Fils de liaison (jumper wires) génériques	Selon besoins	1
Capteur de mouvement PIR générique	Détection de mouvement	1

Outils nécessaires

• Fer à souder (générique) - si soudure nécessaire (optionnel)

Applications et services en ligne

• Blynk - Serveur/Application pour la visualisation et le contrôle

À propos du projet

Contexte

Ce projet vise à surveiller les usines et à transmettre les informations sur votre smartphone ou d'autres appareils via l'IoT. Il surveille les gaz, la température, l'humidité, le bruit, la pression barométrique, etc., et signale les conditions dangereuses pour les travailleurs.

Selon les dernières statistiques de la National Fire Protection Association (NFPA), une moyenne de 37 000 incendies se produisent chaque année dans les propriétés industrielles et manufacturières. Ces incidents entraînent 18 décès civils, 279 blessés civils et 1 milliard de dollars de dommages matériels directs. La détection précoce des gaz inflammables et des risques d'incendie permet de sauver des vies et des biens.

Description

Ce système surveille à distance toute usine de fabrication pour la température, le mouvement, l'humidité, le dioxyde de carbone, etc. Il utilise un Arduino Mega et un ESP8266 avec divers capteurs. Grâce à l'IoT, les données sont envoyées à distance par e-mail/SMS sur les conditions météorologiques et la concentration de gaz. Des seuils paramétrables déclenchent des alertes en cas de dépassement, permettant une action immédiate pour prévenir les incendies. Le système peut également prendre des photos lors des notifications (via ArduCam). Le capteur PIR surveille les intrusions après les heures de bureau. Blynk sert de serveur et d'application pour visualiser les données. L'auteur avait envisagé Arduino Cloud, mais celui-ci n'était pas compatible avec l'ESP8266. Une extension future prévoit de surveiller la santé des employés (tension artérielle, fréquence cardiaque) via un dispositif portable intégré à la veste de sécurité.

Composants détaillés

Les images ci-dessus illustrent le montage complet avec tous les capteurs connectés à l'Arduino Mega et au module ESP8266.

Configuration Arduino

1. Rassembler tous les composants.
2. Téléverser le sketch « Calibrate_MQ2 » avec le MQ2 connecté sur A0 à l'air libre. Le moniteur série affichera la valeur Ro à reporter dans le sketch final.
3. Télécharger l'application Blynk.
4. Scanner le code QR (fourni) pour dupliquer le projet Blynk.
5. Le jeton d'authentification (auth token) sera envoyé à l'adresse e-mail utilisée pour l'inscription.
6. Modifier le SSID, le mot de passe, le jeton d'authentification et la valeur Ro dans le sketch « Industries_Monitor ».
7. Téléverser « Industries_Monitor » sur l'Arduino Mega, puis connecter l'ESP8266 et les autres capteurs selon le schéma.
8. Les schémas et le code complet sont fournis ci-dessous.

Côté serveur

• Le serveur est géré par Blynk (application/hébergement gratuit).
• L'envoi et la réception des données sont gérés par requêtes HTTP (POST, PUT, GET) entre le téléphone et l'ESP8266.
• Il est possible de déployer son propre serveur Blynk : https://github.com/blynkkk/blynk-server

Visualisation des données

• Installer Blynk sur smartphone (App Store / Play Store).
• Ouvrir le projet créé via le code QR.
• Configurer l'adresse e-mail et les paramètres souhaités.
• Appuyer sur le bouton « Play » pour recevoir les données en temps réel.
• Affichage : température, humidité, pression, mouvement, lectures de gaz.
• Graphiques historiques disponibles (widget SuperChart requis).
• Si les lectures de gaz (CO, GPL, fumée) augmentent, le serveur ordonne l'activation de l'extracteur ou l'augmentation de sa vitesse, et déclenche une alarme sonore pour alerter la direction (configuré via le widget Eventor de Blynk).

Fonctionnement

L'Arduino Mega sert de contrôleur principal (mémoire suffisante requise). Il est connecté à l'ESP8266 via interface série pour la liaison WiFi et la communication MQTT avec le serveur Blynk.

Le système surveille :

• Température et pression (BMP280)
• Humidité (DHT11)
• Gaz : monoxyde de carbone (tueur silencieux), GPL, fumée (MQ2)
• Mouvement/présence humaine (capteur PIR)

L'analyse des données est principalement réalisée côté serveur (Blynk). Le widget Eventor gère les notifications et actions automatisées basées sur les seuils définis. Le code et l'interface Blynk permettent de comprendre la logique complète.

Code

Industries_Monitor

Sketch final pour Arduino Mega.

Calibrate_MQ2

Sketch de calibration du MQ2 (connecter MQ2 sur A0) pour obtenir la valeur Ro.

Schémas

Schéma du projet en PNG. Connecter le MQ2 sur l'alimentation et la broche analogique A0 de l'Arduino Mega. Connecter la broche de données du capteur PIR sur la broche 7 de l'Arduino Mega (configurable dans Blynk).

Télécharger l'application Blynk et scanner le code QR pour importer le projet.