Le module GSM Arduino pour votre projet IoT

Mettre en place un projet IoT peut sembler une chose complexe, qui requiert des années d’expérience, des équipements de pointe et un budget colossal. La réalité est toute autre. Nous vous montrons dans cet article comment mettre en place votre projet IoT avec une carte et un module GSM Arduino.

Quelle relation existe-t-il entre l’IoT et le GSM ?

Avant de parler Arduino et IoT, petite piqûre de rappel sur ce qu’est l’IoT et sa relation avec le réseau GSM.

L’IoT est composé d’un grand nombre d’appareils, devices, machines, humains et animaux, qui ont un identifiant unique et sont capables de recevoir et envoyer des données à travers un réseau de façon automatique, et sans intervention humaine.

Avec le développement de cette technologie depuis plusieurs années, nous assistons à l’émergence de nouveaux types d’appareils, solutions et possibilités qui touchent tous les domaines de la vie moderne. Avec ce nouveau concept, tous les objets technologiques que nous utilisons au quotidien peuvent devenir “smart”, ce qui élargit leurs champs d’application et étend leurs capacités.

Un exemple simple serait une alarme qui envoie à distance et automatiquement des alertes à un destinataire prédéfini lorsqu’elle est déclenchée.

Pour fonctionner, vous l’avez sans doute compris, l’IoT a besoin d’une connectivité, et pas n’importe laquelle ! Une connectivité flexible, fiable et économique sont des conditions indispensables pour mettre en place des objets connectés efficaces.

Il existe plusieurs réseaux et protocoles qui peuvent être utilisés pour exploiter les avantages de l’IoT. Ils ont chacun leurs avantages et inconvénients. Et si chaque réseau tend à être le plus efficace dans une situation spécifique, le réseau GSM se distingue comme l’une des solutions les plus viables réussir tout type de projet IoT.

Le GSM (Global System for Mobile Communications) est un protocole de communication sans fil utilisé initialement pour les téléphones mobiles. Il est particulièrement adapté aux objets connectés, car il permet de transmettre et de recevoir des données de divers types (voix, texte, vidéos, etc.), sur de très grandes distances et en temps réel. Le tout, en étant très économique. 

Votre boîte à outils pour votre projet IoT avec Arduino

Selon vos objectifs, votre boîte à outils va varier d’un projet à l’autre. Nous allons nous concentrer dans cette partie sur des éléments essentiels de cette fameuse boîte. 

Pour votre projet IoT GSM avec Arduino vous aurez besoin de :

# – Une carte Arduino 

Arduino est une carte électronique programmable et munie d’un logiciel qui est à la fois facile d’accès et d’exploitation. 

En plus du microcontrôleur interne contrôlant les traitements logiques et calculs que peut faire la carte, celle-ci est équipée de plusieurs ports d’inputs, qui permettent de lui envoyer des données à traiter (SMS, un clic, un signal d’un capteur de mouvement, etc.) et d’outputs, qui donnent généralement des ordres ou transmettent des messages après traitement des inputs. Pour transformer les inputs en outputs, Arduino se base sur des instructions que vous lui donnez, par le biais du langage de programmation Arduino.

Arduino Uno, Arduino Mega et Arduino Leonardo sont les modèles de la carte Arduino commercialisés aujourd’hui.

# – Un module GSM Arduino

Le module GSM Arduino est un modem qu’il est possible d’installer sur la carte Arduino pour lui donner la possibilité d’exploiter la bibliothèque GSM.

Cette dernière est un ensemble de classes, commandes et instruction accessibles via le langage de programmation Arduino. Cet ensemble permet à la carte d’avoir accès à Internet, d’envoyer des SMS, et même d’émettre et recevoir des appels téléphoniques.

Il existe plusieurs modèles de module GSM. Chacun d’eux présente des caractéristiques qui leur sont propres, mais tous fonctionnent selon le même principe. Parmi les plus populaires nous pouvons retrouver le module GSM SIM900A ainsi que l’Arduino GSM Shield 2. Ce dernier a par ailleurs été remplacé par un meilleur module, à savoir le Arduino MKR GSM 1400. À la fois plus petit et plus puissant, ce modèle est nettement plus facile à manipuler que son prédécesseur pour un projet IoT. Et ce, même pour des personnes ayant peu d’expériences en infrastructures réseaux.

# – Une carte SIM

Pour pouvoir exploiter les fonctionnalités GSM Arduino, vous aurez obligatoirement besoin d’une carte SIM. Le module GSM dispose d’un petit compartiment pour votre carte SIM standard afin que vous puissiez la placer facilement.

Pour de meilleurs résultats il est fortement recommandé d’opter pour une carte SIM M2M multi-opérateur pour votre projet IoT. Ce type de cartes est spécifiquement conçu pour les objets connectés, contrairement à leurs cousines classiques. Elle présente ainsi plusieurs avantages comme une meilleure qualité de réseau et la capacité de basculer entre les opérateurs automatiquement en cas de besoin (baisse de la qualité ou perte du signal).

Outre ces éléments essentiels , vous pouvez être amenés à utiliser d’autres équipements selon vos besoins. Parmi les exemples les plus populaires, nous retrouvons les détecteurs infrarouges ou les capteurs de température côté inputs, et les afficheurs LED ou même les moteurs électriques côtés outputs.

Mettre en place votre projet avec le module GSM Arduino

Voyons à présent l’ensemble des étapes clés à suivre pour mettre en place projet IoT avec Arduino. 

Étape 1 : Préparer et connecter les outils

Pour cette étape, vous aurez besoin d’une carte Arduino, d’un module GSM compatible de votre choix et bien sur une carte SIM M2M. Vous aurez également besoin de câbles compatibles pour connecter le module GSM à la carte Arduino.

Insérez la carte SIM M2M dans son compartiment sur le module GSM, puis installez ce dernier sur la carte Arduino et enfin connectez les deux dispositifs avec les câbles adéquats.

Bon à savoir : Pour la carte Arduino, le module GSM ainsi que les câbles, choisissez les modèles que vous préférez et qui correspondent à vos besoins. Mais sachez que pas tous les modèles ne sont compatibles les uns avec les autres. Faites vos recherches au préalable et vérifiez la compatibilité de chaque équipement avant d’y investir.

Étape 2 : Mettre en place l’environnement de programmation

Tout l’intérêt de la carte Arduino réside dans sa capacité à exécuter exactement ce que vous lui demanderez, ainsi que sa facilité de programmation. Pour votre projet, installez l’IDE Arduino, qui est l’environnement de programmation de la carte et qui vous permettra d’écrire le code, le débugger et le compiler. 

Afin de vous éviter d’écrire des lignes de codes brutes, tournez-vous vers Visuino. Il s’agit d’un environnement de programmation Arduino graphique qui représente les composantes et les instructions sous forme graphique. Ceci vous permet de créer votre code de façon visuelle, en mode “Drag and Drop” (Glisser-Déposer).

Étape 3 : Programmer la carte Arduino et le module GSM

Configurez les ports de votre carte depuis Visuino, après avoir choisi votre modèle, puis mettez en place les instructions de votre projet. Vous aurez accès à plusieurs bibliothèques et composantes GSM depuis Visuino. Il vous suffit de taper GSM dans le champ de recherche pour les trouver et les intégrer directement dans votre projet.

Étape 4 : Générer, compiler et déployer le code.

Après avoir terminé votre projet sur Visuino, générez le code Arduino correspondant depuis l’interface graphique. Ouvrez l’IDE Arduino et importez le code généré. Débuggez et compilez-le en langage machine exécutable par Arduino, puis déployez-le comme étape finale.

Quelles sont possibilités d’Arduino pour l’IoT?

Arduino vous permet de mettre en place des projets IoT facilement et sans gros budget, avec un module GSM compatible. Ne laissez cependant pas les apparences vous tromper. Ces petits dispositifs, malgré leur simplicité d’utilisation et leur prix abordable, sont très puissants et vous offrent la possibilité de concrétiser énormément d’idées IoT. 

Avec quelques équipements, vous pourrez par exemple créer une véritable box domotique GSM pour contrôler les appareils de la maison, un traceur GPS fait maison qui enverra automatiquement sa position en temps réel ou encore un système d’arrosage à distance, pour que vous puissiez arroser vos plantes, même en vacances.

Créer un projet IoT n’est pas un challenge insurmontable si vous avez avec vous les bons outils, comme Arduino et son module GSM. Vous devez seulement être créatifs et surtout ne pas négliger les éléments les plus importants de l’équation, comme une bonne connectivité GSM.