Capteurs ESP-NOW pour les parcelles sans courant ni wifi
En plein champ, il n’y a pas de prise et pas de wifi. Un satellite ESP-NOW n’a besoin ni de l’un ni de l’autre : il fonctionne sur une batterie ou un panneau solaire et envoie ses mesures à une passerelle qui est en ligne.
Ce qu’est vraiment un satellite ESP-NOW
Un satellite est un petit appareil de mesure de la famille ESP32, que tu poses là où se trouve la culture. Il n’a pas d’identifiants wifi ni d’abonnement propre. Il se réveille, lit les capteurs qui y sont raccordés, place les valeurs dans un paquet de quelques dizaines d’octets et l’émet en ESP-NOW, un protocole radio qui utilise le même matériel 2,4 GHz que le wifi mais saute toute la phase de connexion.
C’est pour cela qu’un satellite tient longtemps sur une batterie ou un petit panneau solaire : la radio ne s’allume que quelques millisecondes à la fois. Et comme il ne rejoint jamais de réseau, il n’y a rien à configurer sur le terrain. Tu l’allumes et il émet. Compare avec connecter un capteur à ton wifi, étape par laquelle tout appareil wifi doit passer d’abord.
Comment une mesure arrive sur ton tableau de bord
Quatre étapes, dont une seule a besoin d’un réseau.
Le satellite mesure
Il lit ses sondes et construit un paquet, avec un canal distinct pour chaque mesure.
Il émet
Pas d’appairage, et pas d’accusé de réception à attendre. Si personne n’écoute, le paquet est simplement perdu et le suivant part au battement suivant.
Une passerelle le capte
La passerelle ESP-NOW est le seul appareil de ton installation qui dispose du wifi. Elle collecte les paquets de tous les satellites à portée et les envoie vers ton compte FairGrow.
FairGrow fait le reste
Fiche, graphique, historique, alertes et automatisations empruntent tous le même chemin qu’une mesure Zigbee. Un satellite est un appareil de ton tableau de bord comme un autre.
Une chose à savoir sur les canaux
Un satellite n’atteint qu’une passerelle qui écoute sur le même canal radio. La passerelle reprend le canal du point d’accès auquel elle se connecte : si ton point d’accès passe sur un canal que les satellites n’utilisent pas, les mesures cessent d’arriver alors que les deux appareils ont l’air en parfaite santé. FairGrow le vérifie pour toi et le signale sur la fiche de l’appareil, en nommant le canal trouvé et le canal attendu.
Ce qu’un satellite mesure aujourd’hui
Chacun de ces appareils, nous le fabriquons et le flashons nous-mêmes, sur du silicium ESP32 standard que tu peux acheter partout.
Satellite de sol
Humidité et température du sol, avec deux ou trois paires de sondes sur un même satellite, pour lire plusieurs profondeurs ou plusieurs planches depuis un seul appareil. Vois aussi à quelle fréquence un capteur d’humidité du sol doit mesurer.
Lumière et sol
Un capteur de lumière à côté d’une sonde de sol, pour voir la lumière et l’humidité au même endroit. Une version porte un petit écran qui affiche la valeur courante sur le satellite lui-même, pour le moment où tu te tiens devant.
Humectation foliaire
Une plaque d’humectation qui remonte l’humectation foliaire comme grandeur à part entière, avec sa propre couleur dans le graphique et sa propre place dans l’automatisation. Le capteur a aussi une sortie comparateur : dès que la feuille devient humide, le satellite émet immédiatement au lieu d’attendre son battement suivant. C’est exactement cet instant dont un modèle de maladie a besoin, et c’est pourquoi il compte pour la protection des cultures.
Pompe et vanne
Un satellite qui ne se contente pas de mesurer mais commute : une pompe ou une vanne en 12 V au maximum, dont l’état est renvoyé, pour que tu voies dans le graphique exactement quand elle a tourné et combien de temps.
La passerelle ESP-NOW
L’appareil qui collecte tout et parle à la plateforme en wifi. Il mesure aussi pour son propre compte : une passerelle est donc également un enregistreur de données et pas seulement un relais.
De nouveaux capteurs arrivent sans cesse
Nous continuons à travailler sur de nouveaux capteurs. Parfois parce qu’un producteur a besoin de quelque chose qui n’existe pas encore, parfois parce qu’un modèle de maladie réclame une mesure que personne ne prend. Si ce qu’il te faut n’est pas dans cette liste, dis-le nous : c’est comme ça que la plupart de ceux-ci ont commencé.
Des capteurs industriels sans le prix qui va avec
Comme un satellite ESP-NOW n’a besoin ni d’une pile réseau ni d’un abonnement propre, le matériel reste simple. C’est ce qui nous permet de le concevoir et de le fabriquer nous-mêmes, dans un boîtier IP65 avec des composants industriels, au lieu d’acheter un produit scellé à quelqu’un d’autre.
Nous fabriquons en petites séries dans notre propre environnement contrôlé. C’est aussi ce qui rend la certification réalisable à cette échelle : la certification CE est prévue pour le milieu de 2027. Et c’est ce qui maintient le prix de revient bas, si bien que tu obtiens un capteur industriel sans le prix qui l’accompagne d’habitude.
L’étalonnage se fait sur la plateforme, pas sur le satellite
Une mesure brute de sol ou d’humectation est un nombre issu d’une entrée analogique, et ce qui compte comme sec ou comme humide diffère selon la sonde, le sol et le satellite. Le satellite envoie donc la valeur brute et FairGrow fait la conversion.
Tu fixes deux points : ce que le capteur lit à sec et ce qu’il lit mouillé. À partir de là, le serveur calcule le pourcentage, et si tu affines l’étalonnage plus tard, cela vaut pour tout ton historique et pas seulement pour les nouvelles mesures. Pour un capteur qui lit un peu trop haut ou trop bas, il existe un petit décalage distinct, qui permet de le recaler sans toucher aux deux points.
Mettre à jour un enregistreur de données en plein champ
Le firmware passe par les airs, avec une limite que nous préférons nommer plutôt que cacher.
Comment ça marche
- La passerelle transmet la commande de mise à jour avec une adresse.
- Le satellite diffuse l’image directement depuis HTTP vers sa partition applicative inutilisée.
- Pas de carte SD, pas de système de fichiers, pas de câble et pas de déplacement sur site.
- La mise à jour tourne depuis la boucle principale, jamais depuis la réception radio, et au moindre échec l’enregistreur de données redémarre avec le firmware inchangé.
Une limite assumée
- Un satellite n’a pas de voie montante pour se confirmer lui-même : contrairement à une passerelle, aucun délai ne ramène tout seul une image défaillante.
- C’est pourquoi chaque build de satellite est testé sur du matériel réel avant d’entrer dans la bibliothèque.
Ce qui arrive
Indiqué ici pour que tu puisses t’en servir dans tes plans, et daté seulement là où nous acceptons d’être tenus au délai.
PAR
Un capteur de rayonnement photosynthétiquement actif, la part de la lumière qu’une plante utilise réellement. Volontairement un capteur distinct du satellite de lumière, car le lux et le PAR sont des grandeurs différentes et sont aussi classés différemment pour la douane et la certification.
Humectation foliaire par infrarouge
Nous développons un capteur d’humectation foliaire basé sur un thermomètre infrarouge MLX90614. Au lieu d’une plaque qui doit elle-même se mouiller, il lit la température de la feuille et la compare à celle de l’air, car c’est là que la condensation se manifeste en premier. La certification CE de ce capteur est prévue pour la mi-2027.
LoRaWAN pour de plus grandes distances
ESP-NOW porte loin en terrain dégagé, mais pas partout. Pour les distances qu’il n’atteint pas, des enregistreurs de données LoRaWAN figurent sur notre feuille de route, ainsi que la prise en charge des capteurs qui utilisent déjà ce protocole. LoRaWAN est une norme ouverte sur la bande 868 MHz : là non plus, tu n’es pas obligé d’acheter chez nous.
Zigbee ou ESP-NOW
La plupart des producteurs utilisent les deux, et tout arrive dans le même tableau de bord.
Choisis Zigbee quand
- Le capteur se trouve près de ta maison, de ta serre ou de ta passerelle.
- Tu veux acheter du matériel du commerce, vois les capteurs standard sans verrouillage.
- Un maillage d’appareils intermédiaires maintient le signal.
- Tu veux utiliser ton propre coordinateur.
Choisis ESP-NOW quand
- Il n’y a ni prise ni point d’accès.
- La parcelle est hors du maillage Zigbee.
- Tu veux commander une pompe en plein champ.
- Tu veux le code source de l’appareil que tu fais tourner.
Code source des capteurs ESP-NOW inclus
Nous investissons chaque semaine dans un meilleur firmware, et le code source de nos capteurs ESP-NOW est inclus, sans coût supplémentaire. Aucun verrouillage : tes capteurs sont standard et tes données restent les tiennes. Pas un binaire avec une étiquette dessus, mais le sketch, sous licence MIT, pour que tu puisses lire ce que fait ton capteur avant de lui confier une décision.
Les questions qu’on nous pose
Qu’est-ce qu’un satellite ESP-NOW ?
Un petit appareil de mesure autonome qui fonctionne sur batterie ou solaire, n’a besoin ni de wifi ni de SIM, et émet ses mesures vers une passerelle FairGrow qui les transmet à ton tableau de bord.
Ai-je besoin de wifi sur ma parcelle ?
Non. Seule la passerelle a besoin du wifi. Les satellites ne rejoignent jamais de réseau, et c’est aussi pour cela qu’il n’y a rien à régler sur eux en plein champ.
Jusqu’où ça porte ?
Plus loin que Zigbee en terrain dégagé, et les satellites peuvent relayer les uns pour les autres, donc plusieurs ensemble couvrent une plus grande surface. Les murs, une culture dense et le métal coûtent tous de la portée : prends donc tout chiffre lu quelque part comme un point de départ et mesure ta propre situation. Demande via le support si tu veux de l’aide pour concevoir une implantation.
Pourquoi mes mesures n’arrivent-elles pas ?
La cause la plus fréquente est un canal différent entre la passerelle et les satellites. Regarde la fiche de l’appareil : elle nomme le canal trouvé et le canal attendu, et c’est généralement toute l’histoire.
Puis-je utiliser mes propres capteurs ?
Oui, dans les limites de ce qu’un satellite prend en charge, et comme tu reçois le code source des capteurs ESP-NOW, tu vois où en ajouter un. Un canal qu’un satellite ne reconnaît pas arrive comme mesure générique au lieu d’être jeté : tu gardes donc les données pendant que l’étiquette rattrape son retard.
Un satellite mesure-t-il l’humectation foliaire ?
Oui, comme grandeur à part entière depuis le capteur d’humectation foliaire, et tu peux y accrocher une alerte ou une automatisation. Une version infrarouge basée sur un MLX90614 est en développement, avec une certification prévue pour la mi-2027.
Puis-je mettre à jour un satellite moi-même ?
Par les airs oui. La passerelle transmet la commande et l’enregistreur de données va chercher l’image lui-même, donc un capteur en plein champ n’a jamais besoin d’un câble.
Mesurer là où il n’y a pas de prise
Dis-nous à quoi ressemble la parcelle et ce que tu veux en savoir. Nous te dirons quels appareils conviennent et lesquels non.