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49ème année n° 520 juillet/août 2026
ISSN 0181-7450
No de TVA Intracommunautaire : FR90319937454
Dépôt légal : juillet 2026
CPPAP 1125 T 83713
Directeur de la publication : Donatus Akkermans
Elektor Magazine est publié 8 fois par an par PUBLITRONIC SARL – c/o Regus Roissy CDG 1, rue de la Haye – BP 12910 FR - 95731 Roissy CDG Cedex www.elektor.fr | www.elektormagazine.fr
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Publicité : Morgan de Saint Jorre Tél. : +49 175 199 40 29 morgan.saintjorre@elektor.com www.elektormagazine.fr/publicité
Tarifs d’abonnement : à partir du 1er décembre 2025, l’abonnement imprimé (Gold) coûte 144,95 € par an pour un abonnement d’un an, et 249,95 € pour un abonnement de deux ans. L’abonnement numérique (Green) est proposé à 99,95 € pour un an et à 169,95 € pour deux ans.
Toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle, par quelque procédé que ce soit, des pages publiées dans la présente publication, faite sans l’autorisation de l’éditeur est illicite et constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées, d’une part, les reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective, et, d’autre part, les analyses et courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d’information de l’oeuvre dans laquelle elles sont incorporées (Loi du 11 mars 1957 -art. 40 et 41 et Code Pénal art. 425).
Certains circuits, dispositifs, composants, etc. décrits dans cette revue peuvent bénéficier de droits propres aux brevets; la Société éditrice n’accepte aucune responsabilité du fait de l’absence de mention à ce sujet. Conformément à l’art. 30 de la Loi sur les Brevets, les circuits et schémas publiés dans Elektor ne peuvent être réalisés que dans des buts privés ou scientifiques et non commerciaux. L’utilisation des schémas n’implique aucune responsabilité de la part de la Société éditrice. La Société éditrice n’est pas tenue de renvoyer des articles qui lui parviennent sans demande de sa part et qu’elle n’accepte pas pour publication. Si la Société éditrice accepte pour publication un article qui lui est envoyé, elle est en droit de l’amender et/ou de le faire amender à ses frais; la Société éditrice est de même en droit de traduire et/ou de faire traduire un article et de l’utiliser pour ses autres éditions et activités, contre la rémunération en usage chez elle. Pour consulter l’intégralité de nos conditions générales, veuillez vous référer à notre site web.
Imprimé aux Pays-Bas par Senefelder Misset, Mercuriusstraat 35, 7006 RK Doetinchem
Distribué en France par M.L.P. et en Belgique par A.M.P.
Jens Nickel
Rédacteur en chef international, magazine Elektor
Une bonne idée
Il y a soixante-cinq ans, l’électronicien amateur néerlandais Bob van der Horst eut une idée : plutôt que d’acquérir des connaissances à travers des manuels austères et des fiches techniques, les électroniciens pourraient explorer de nouveaux domaines grâce à des projets pratiques, agréables à réaliser et réellement utiles. Il installa sa première rédaction chez lui et, souhaitant également soutenir la communauté avec des circuits imprimés, il gravait soigneusement les prototypes dans sa salle de bain. L’histoire a suivi son cours : le fondateur d’Elektor vit rapidement le potentiel du vaste marché allemand, avant le lancement des éditions anglaise puis française. Si l’histoire de notre magazine et de l’électronique en général vous intéresse, nous vous recommandons vivement notre numéro spécial du 60e anniversaire. Nous y revenons sur chaque décennie, les avancées électroniques les plus marquantes de chaque époque
et des projets devenus légendaires, parmi lesquels un oscilloscope à réaliser soi-même qui a fait économiser beaucoup d’argent à ses utilisateurs. (www.elektormagazine.fr/60years) Nous souhaitons bien entendu célébrer notre 65e anniversaire avec tout l’éclat qu’il mérite (page 12) !
Dans ce numéro, nous restons fidèles à la vision de notre fondateur : notre collègue Saad a développé une carte permettant d’expérimenter différentes technologies sans fil tout en découvrant leurs particularités (page 6). Nous vous présentons une application Wifi originale en page 16. Nos auteurs externes ont, une fois encore, contribué avec une grande variété de projets passionnants ! <
BU ZZZ Around ...
La croissance de la chaîne YouTube Elektor TV me confirme une chose : la curiosité technique est intacte. Si la chaîne compte aujourd’hui 126 000 abonnés, ce n’est ni grâce à des astuces de production ni à la manipulation des algorithmes. La clé, c’est la publication régulière de contenus qui donnent aux ingénieurs envie de réfléchir, d’apprendre et, parfois, de se dire : « Il faut que j’essaie ça !
C. J. Abate — Directeur du contenu et de la communication
Très enthousiaste à l’idée d’electronica Fast Forward et impatiente de rencontrer des startups innovantes. N’hésitez pas à nous contacter si souhaitez nous rejoindre ! Morgan de Saint Jorre — Responsable commerciale
notre équipe
Rédacteur en chef : Jens Nickel | Directeur du contenu: C. J. Abate | Rédaction : Hans Adams, Asma Adhimi, Roberto Armani, Eric Bogers, Rolf Gerstendorf (RG), Ton Giesberts, Saad Imtiaz, Alina Neacsu, Dr. Thomas Scherer, Jörg Starkmuth, Clemens Valens, Brian Tristam Williams | Contributeurs réguliers : David Ashton, Stuart Cording, Tam Hanna, Ilse Joostens, Prof. Dr. Martin Ossmann, Alfred Rosenkränzer | Maquette : Harmen Heida, Sylvia Sopamena, Patrick Wielders | Des questions techniques : editor@elektor.com
DANS CE NUMÉRO
Elektor fête ses ans
au cœur de l’électronique depuis 1961
Rubriques
3 édito
59 audiotronique réduction du ronflement
Projets
6 carte de développement MultiRF une plateforme pour évaluer les protocoles sans fil à courte et longue portée
94 perspectives de la communauté Elektor sur l’IdO et les capteurs
102 2026 : une odyssée de l’IA la logique floue a-t-elle disparu ?
106 projet 2.0
Articles de fond
12 Elektor fête ses 65 ans au cœur de l’électronique depuis 1961
28 Walter, le module IdO compact SoC ESP32-S3, modem 5G LTE-M/NB-IoT et récepteur GNSS
34 conditionnement des capteurs RTD à 3 et 4 fils avec ajustement d’échelle et compensation des câbles
41 oscilloscope/générateur/multimètre à 2 voies 3-en-1 revue du Fnirsi 2D15P
67 OPC UA : un aperçu échange de données indépendant des plateformes
16 détection de personnes par Wifi sur un ESP32 quand votre routeur devient un capteur de mouvement
24 balances sans fil quatre petites balances = une grande balance
46 Ecologging une station IdO environnementale modulaire pour la recherche de terrain
72 redox-mètre
79 amplificateur d’instrumentation pour expériences de physique et d’ingénierie
86 filtres audio actifs différentiels pour les crossovers et plus encore
96 module d’interface pour chauffe-eau piloté via Telegram une solution basée sur un ESP32 et Arduino
110 injecteur de signal d’alarme plus secteur outils pour localiser les coupures de fil
amplificateur d’instrumentation pour expériences de physique et d’ingénierie
Walter,
le module IdO compact
SoC ESP32-S3, modem 5G LTE-M/NB-IoT et récepteur GNSS
Industrie
44 electronica Fast Forward 2026 ouvre ses candidatures aux startups et partenaires industriels
54 la connectivité sans fil dans les applications médicales au rythme du pouls avec le Bluetooth LE
64 optimiser les rendements agricoles grâce à la modélisation par IA et aux capteurs améliorer la productivité agricole
CONTENU BONUS
Découvrez l’édition bonus d’ELektor consacrée à l’IdO et aux capteurs !
> Capteurs modernes
> Drôles de composants : capteurs de gaz et de COV
> Communication sécurisée avec RSA et AES
> Infographie : IdO et capteurs
www.elektormagazine.fr/ ido-capteurs
Bientôt dans ces pages
Circuit Special 2026 du magazine Elektor
Dans la tradition de nos numéros estivaux, la prochaine édition sera remplie de dizaines de projets DIY, de circuits rétro, de conseils et astuces, et bien plus encore ! Le Circuit Special 2026 sera publié aux alentours du 12 août 2026
Le numéro de septembre et octobre 2026
Vous retrouverez dans le prochain magazine Elektor l’habituel mélange stimulant de réalisations originales, de circuits, d’articles de fond, de sujets nouveaux, de trucs et d’astuces pour les électroniciens. Le thème de ce numéro sera « Sans-fil et communication ».
> Drone-fusée ESP32
> DSP audio compact
> Convertisseur radio Internet vers AM
> Concevoir de l’électronique spatiale
> Émetteur AM
> Apprendre à un bras robotique à voir et à se déplacer
L’édition septembre – octobre 2026 du magazine Elektor sera publiée aux alentours du 9 septembre 2026. La date d’arrivée du magazine papier chez les abonnés dépend des aléas d’acheminement.
FOCUS SUR
Elektorlab • Elektorlab Elektorlab • Elektorlab ORIGINAL
carte de développement MultiRF
Une plateforme pour évaluer les protocoles sans fil à courte et longue portée
Saad Imtiaz (Elektor)
Cet article présente une carte de développement conçue pour le prototypage, le développement et la recherche de différentes technologies sans fil. Elle intègre six options de communication RF : Wi-Fi, ESP-NOW, BLE, LoRa, et deux protocoles propriétaires dans les bandes de 2,4 GHz et 433 MHz. Pour plus de polyvalence, un module GPS, un slot carte SD et des connecteurs d’extension pour capteurs et autres périphériques sont aussi intégrés.
Lorsqu’on conçoit des systèmes sans fil, la plupart des choix se font avant le produit final. Portée, fiabilité, latence et coexistence radio sont souvent estimées via les fiches techniques ou les conceptions de référence. En pratique, ces paramètres dépendent fortement du routage, des antennes, du timing du micrologiciel et des environnements réels. La motivation de ce projet était double. Tout d’abord, j’avais besoin d’une plateforme de
test LoRa dédiée pour évaluer la portée et la fiabilité des paquets dans différentes conditions. Ensuite, je voulais une seule carte capable d’héberger et comparer plusieurs protocoles côte à côte, sans changer de modules ni refaire le matériel. Des outils RF du commerce existent, mais ils sont soit liés à un protocole, soit trop abstraits pour tester le micrologiciel. Le résultat est la carte de développement
MultiRF ( figure 1 ) : une plateforme de développement sans fil empilée destinée aux ingénieurs et aux makers qui souhaitent tester des liens de communication, comparer des protocoles et prototyper rapidement des systèmes sans fil. En intégrant plusieurs technologies radio sur une seule plateforme matérielle contrôlée, il devient beaucoup plus facile d’évaluer les compromis tels que la portée par rapport au débit de données, la latence par rapport à la consommation d’énergie, et la robustesse par rapport à la complexité, sans avoir à redessiner constamment le montage.
Architecture du système
L’architecture du système de la carte de développement MultiRF est centrée autour d’un module ESP32-S3-WROOM-1 d’Espressif. Le processeur à double cœur intégré ESP32S3 agit comme le contrôleur principal et le hub de communication, comme le montre le diagramme en blocs (figure 2). Alors que le Wi-Fi, l’ESP-NOW et le BLE sont gérés par
Figure 1. La carte de développement MultiRF.
Figure 2. Diagramme en blocs.
Technologies sans fil intégrées
La carte intègre six technologies sans fil au total : Wi-Fi, Bluetooth LE, ESP-NOW (via ESP32S3), LoRa (868 MHz), nRF24L01P (2,4 GHz) et CC1101 (sub-GHz FSK/OOK). Chacune sert un objectif d’ingénierie différent.
> Wi-Fi offre un débit de données élevé et une connectivité IP directe, ce qui le rend idéal pour les passerelles et l’enregistrement de données. Le compromis est une consommation d’énergie plus élevée et une portée pratique plus courte par rapport aux systèmes sub-GHz.
> Bluetooth LE (BLE) est optimisé pour une faible consommation d’énergie et l’intégration des appareils mobiles. Il est bien adapté pour la configuration, le provisionnement et la télémétrie à courte portée, mais n’est pas destiné à la communication à longue distance.
> ESP-NOW fournit une communication de pair à pair à faible latence entre les dispositifs ESP sans nécessiter de routeur. Il est efficace et simple, mais limité aux écosystèmes Espressif.
> LoRa (868 MHz) permet une communication à longue portée avec des débits de données très faibles et des budgets de liaison solides. Il est idéal pour les réseaux de capteurs et les déploiements en extérieur, mais pas adapté aux applications à haut débit.
> nRF24 (2,4 GHz) offre une communication à faible latence et à courte portée avec des débits de données modérés et une faible consommation d’énergie. Il est simple et efficace, mais la portée est limitée par rapport aux systèmes sub-GHz.
> CC1101 (sub-GHz FSK/OOK) fournit des options de modulation flexibles et une bonne portée à des débits de données modérés. Il est excellent pour les protocoles propriétaires et l’expérimentation, mais nécessite plus d’efforts de configuration par rapport à des piles de plus haut niveau comme LoRaWAN.
Chacune de ces technologies représente un point différent dans l’espace de conception sans fil. Les avoir sur une seule carte permet une comparaison directe dans des conditions matérielles identiques.
Pour les lecteurs intéressés par une analyse technique plus approfondie sur les protocoles sans fil, les schémas de modulation, les calculs de portée et les budgets de liaison, je recommande de consulter mon précédent article de fond sur les technologies de communication sans fil, où ces protocoles sont abordés en détail [1].
le module WROOM lui-même, le LoRa et deux protocoles propriétaires de 2,4 GHz et 433 MHz sont disponibles via des modules émetteurs-récepteurs externes.
Tous les modules sans fil et les autres périphériques sont connectés directement à l’ESP32 à l’aide d’interfaces numériques standard. La carte est alimentée par USB Type-C, et l’entrée de 5 V est régulée à 3,3 V à l’aide du régulateur LDO TCR15AG33 de Toshiba. Étant donné que tous les dispositifs fonctionnent à 3,3 V, l’ensemble du système partage un seul domaine de tension, ce qui simplifie la conception et élimine le besoin de décalage de niveau. Deux modules sans fil sont connectés via UART : le module LoRa E77-900M22S [3] et le module GPS EWM108-GN05 [4] d’Ebyte [5].
L’UART est approprié ici car les deux dispositifs fonctionnent naturellement avec des flux de données série continus. Le GPS émet en continu des phrases NMEA vers l’ESP32, permettant l’enregistrement de position en temps réel et une référence de timing. Le module LoRa, quant à lui, peut être contrôlé
et surveillé via son interface série, ce qui rend la configuration et le débogage simples.
Le module nRF24L01P de 2,4 GHz (Ebyte E01-2G4M27D) [6] et le module CC1101 de 433 MHz (Ebyte E07-M1101D) [7] sont connectés via un bus SPI partagé. Le E01-2G4M27D est basé sur l’émetteur-récepteur nRF24L01+ de Nordic Semiconductor, un radio GFSK à faible consommation largement utilisé, connu pour sa faible latence et son modèle de communication basé sur des paquets simple. Le E07-M1101D intègre l’émetteur-récepteur CC1101 de Texas Instruments, un dispositif sub-GHz hautement configurable prenant en charge les schémas de modulation FSK, GFSK et OOK.
Chaque dispositif a sa propre ligne de sélection de puce, permettant à l’ESP32-S3 de communiquer avec une radio à la fois sans conflits de bus. Le SPI est utilisé ici car ces émetteurs-récepteurs nécessitent un accès aux registres à haute vitesse et un transfert de charge utile par rapport aux dispositifs basés sur UART. La carte microSD est également
connectée via SPI, permettant un enregistrement de données efficace lors des tests de portée et de performance.
Un écran OLED est connecté via I²C pour le suivi de l’état, et des boutons poussoirs offrent une interaction utilisateur simple. Dans l’ensemble, l’architecture suit une structure claire et pratique : l’ESP32-S3 gère plusieurs radios à l’aide d’interfaces UART et SPI, enregistre des données sur SD, affiche l’état localement et peut tout relier via Wi-Fi. Cette approche modulaire maintient le système flexible tout en conservant une organisation matérielle propre et compréhensible.
Diagramme schématique
Le cerveau de la carte MultiRF est l’ESP32S3-WROOM-1 (MOD2), qui coordonne toutes les communications, l’enregistrement des données et l’interaction utilisateur, comme le montre le schéma (figure 3). L’ESP32-S3 gère le Wi-Fi, l’ESP-NOW et le BLE en interne, tout en gérant en externe les interfaces LoRa, nRF24, CC1101, GPS, OLED et microSD. Ses GPIO sont répartis pour prendre en charge le SPI, l’UART et l’I²C sans conflits de signal, gardant l’architecture propre et modulaire. L’alimentation provient de l’USB-C et est régulée à 3,3 V à l’aide de IC1 (TCR15AG33) ; ce régulateur peut fournir jusqu’à 1,5 A avec une tension de chute ultra-faible et un rejet de ripple élevé (typiquement 95 dB à 1 kHz). Il intègre également une protection contre les surintensités, un arrêt thermique, un verrouillage sous-tension, un démarrage progressif et une limitation du courant d’appel. Les condensateurs d’entrée et de sortie recommandés de 4,7 µF et le condensateur de polarisation de 1,0 µF sont implémentés dans le schéma, garantissant un fonctionnement stable même lors des pics de transmission RF où la demande de courant peut augmenter rapidement. Cela est important car les transmissions LoRa et sub-GHz peuvent provoquer des transitoires de charge rapides.
La radio à longue portée est le module LoRa E77-900M22S (MOD1), connecté principalement via UART. Il comprend des LED d’état dédiées pour TX, RX et JOIN, qui fournissent un retour visuel en temps réel lors de l’association LoRaWAN et de la transmission de paquets. Ces indicateurs matériels sont très utiles lors des tests, en particulier lors de l’évaluation du succès de l’association au réseau ou de la fiabilité du lien sans moniteur série. La communication à courte portée de
Des tubes à vide à l’IA, des établis de garage aux laboratoires de pointe, Elektor est au cœur de l’innovation électronique depuis 65 ans. Célébrez cet anniversaire avec nous en redécouvrant les projets, les personnes et les idées qui ont façonné l’ingénierie.
En 1961, un nouveau magazine d’électronique voit le jour aux Pays-Bas avec une mission simple mais ambitieuse : aider les ingénieurs, les passionnés d’électronique et les étudiants à apprendre, construire et partager la technologie. Soixante-cinq ans plus tard, Elektor est devenu bien plus qu’un magazine. C’est une plateforme mondiale consacrée à l’ingénierie électro-
nique, une source fiable de formation technique et une communauté dynamique de passionnés de technologie. Cette année, et jusqu’en 2027, nous sommes fiers de célébrer le 65e anniversaire d’Elektor. Au cours des six dernières décennies et demie, Elektor a documenté – et souvent anticipé – nombre des évolutions majeures de l’électronique. Des circuits analogiques
et de l’expérimentation radio aux microprocesseurs, aux systèmes embarqués, à la connectivité sans fil, à l’intelligence artificielle et à l’Internet des objets, nous avons accompagné chaque étape.
La technologie a profondément évolué depuis 1961, mais notre mission reste remarquablement la même : inspirer chacun à créer avec la technologie et lui
En 1964, Elektor lançait le « Halfgeleidergids ». Aujourd’hui, nous perpétuons cette tradition avec les Circuit Specials.
C. J. Abate (Elektor)
En 1961, Elektor proposait un générateur de tonalités, un guide des transistors, un distorsiomètre et bien d’autres choses encore.
Le Junior Computer d’Elektor en 1980.
fournir les connaissances pratiques nécessaires pour concrétiser ses idées. Au fil du temps, d’innombrables projets ont vu le jour sur des établis aux quatre coins du monde grâce à des idées publiées dans Elektor. De nombreux ingénieurs ont commencé leur carrière en réalisant un projet Elektor. Bien des entrepreneurs ont créé leur entreprise grâce aux compétences acquises à travers nos articles, nos livres et nos ressources pédagogiques. Et de nombreuses amitiés durables ainsi que des relations professionnelles sont nées au sein de notre communauté.
Mais surtout, rien de cela n’aurait été possible sans vous. Que vous lisiez Elektor depuis les années 1960 ou que vous nous ayez découverts récemment par une vidéo, un livestream, une publication sur les réseaux sociaux ou une ressource pédagogique, vous faites partie de cette histoire. Nos lecteurs, membres, auteurs, contributeurs, partenaires et collaborateurs ont collectivement façonné l’Elektor d’aujourd’hui.
Alors que nous célébrons cet anniversaire, nous sommes ravis de revenir sur notre histoire, et plus encore de nous tourner vers l’avenir.
Contenu spécial anniversaire
Au cours de l’année à venir, nous explorerons en profondeur la riche histoire d’Elektor ainsi que les personnes, les projets et les idées qui ont contribué à la façonner. À travers nos magazines, nos sites web, nos newsletters, nos vidéos et nos
Des projets de 1988 ! Elektor publiait un multivibrateur de puissance, un interrupteur lumineux tactile et un boîtier de partage d’imprimante.
En 1961...
> Bob W. van der Horst lance Elektronica Wereld.
> Les premiers circuits intégrés passent des prototypes de laboratoire à l’adoption commerciale.
> Khrouchtchev et Kennedy se rencontrent au sommet de Vienne.
> Benfica bat Barcelone en Coupe d’Europe.
> La Garçonnière remporte l’Oscar du meilleur film.
> Prix moyen d’une voiture neuve aux États-Unis : 2 850 dollars.
> Les automobilistes néerlandais paient environ 0,65 florin néerlandais le litre d’essence.
> Turin accueille l’Exposition Italia ’61.
> Rudolf Mössbauer, de RFA, remporte le prix Nobel de physique.
> Le cinéaste français Jean-Luc Godard sort Une femme est une femme.
Voici quelques projets marquants du numéro de juillet/août 1994 : une interface de capteur, un chargeur de batterie au plomb, un extracteur de fumées de soudure et un décodeur stéréo.
détection de personnes par Wifi sur un ESP32
Quand votre routeur devient un capteur de mouvement
Saad Imtiaz (Elektor)
Cet article décrit la conception d’un détecteur de présence basé sur un seul ESP32, exploitant uniquement les perturbations du signal Wifi, sans caméra, PIR ni radar, pour déterminer si une pièce est vide, occupée ou traversée par un mouvement. Le système associe un ESP32-S3 à n’importe quel routeur 2,4 GHz standard et applique un pipeline de variance multiétages au RSSI comme aux informations d’état du canal (CSI). Le résultat est un tableau de bord web en temps réel, actualisé à 10 Hz via WebSocket et servi directement par l’ESP32. Au fil de l’article, nous verrons ce qu’est réellement le CSI, pourquoi le nouveau standard IEEE 802.11bf compte, et comment quelques étapes DSP bien choisies transforment une mesure radio bruitée en signal de détection exploitable.
En regardant une vidéo, je suis tombé sur la démonstration d’un chercheur en sécurité expliquant comment des routeurs Wifi peuvent devenir des outils de surveillance passive, capables de détecter des personnes en mouvement dans une pièce sans caméra, microphone ni dispositif porté par la personne suivie. Quelques recherches supplémentaires m’ont conduit à un projet montrant le même effet sur une carte ESP32 destinée aux amateurs. L’idée était suffisamment frappante pour que je veuille vérifier moi-même dans quelle mesure elle fonctionnait sur mon propre matériel et mon réseau.
Le mécanisme est en fait très simple. Le corps humain contient environ 60 % d’eau, et l’eau absorbe et réfléchit efficacement les ondes radio à 2,4 GHz ; précisément la bande utilisée par la plupart des réseaux Wifi domestiques. Chaque trame Wifi émise par le routeur atteint le récepteur par plusieurs chemins simultanés : un trajet direct en ligne de mire et plusieurs trajets réfléchis sur les murs, les meubles et les corps présents dans la pièce. Lorsqu’une personne se déplace dans cet espace, la géométrie de ces trajets change. Certains chemins sont bloqués, d’autres renforcés, et le signal combiné reçu fluctue selon un schéma qu’une pièce vide ne produit tout simplement pas. Un récepteur qui échantillonne cette perturbation assez souvent et la traite correctement peut déterminer si la pièce est vide, occupée ou en mouvement actif, sans jamais « voir » la personne au sens classique du terme. Cette capacité soulève de vraies inquiétudes lorsqu’elle échappe au contrôle de l’utilisateur. Un acteur malveillant disposant d’un accès privilégié à un routeur Wifi – ou, dans des configurations plus avancées, d’un
dispositif à l’écoute sur le même canal que le réseau cible – peut en théorie déterminer si un bâtiment est occupé, estimer grossièrement le nombre de personnes présentes et identifier des profils d’activité dans le temps. Aucune LED n’indique que cela se produit, aucun objectif de caméra n’est visible, et les signaux à 2,4 GHz traversent la plupart des cloisons intérieures. Les chercheurs publient des travaux sur cette classe d’attaques depuis plus de dix ans, et le nouveau standard de détection IEEE 802.11bf, finalisé en 2024, n’a fait qu’amplifier le débat sur la manière de déployer ce type de capacité de façon responsable. Cette même technique présente un réel intérêt pour les amateurs. Lorsque c’est vous qui exploitez le récepteur sur votre propre réseau, ces perturbations du signal deviennent un capteur de présence gratuit pouvant s’ajouter au matériel déjà en place. Une lumière de couloir actuellement pilotée par un module PIR peut être déclenchée par un ESP32 déjà connecté au réseau, sans ajouter le moindre module de détection. Un nœud de mesure température/humidité alimenté par batterie – le type de dispositif que beaucoup d’entre nous utilisent déjà avec Home Assistant – peut recevoir quelques centaines de lignes de firmware supplémentaires pour signaler aussi si la pièce est occupée. Le même nœud qui envoyait discrètement « 22 °C, 48 % HR » depuis un an peut soudain signaler « présence détectée » sans changer un seul composant du PCB. La détection n’est pas aussi précise qu’un capteur PIR ou mmWave dédié (nous reviendrons sur les limites plus loin), mais pour de nombreuses applications pratiques, elle reste suffisante et ne coûte rien de plus. Dans cet article, j’explique comment le système mesure ces perturbations, comment le firmware transforme le signal brut en une sortie de détection stable, et à quoi ressemble concrètement le code sur un
Figure 1. L’ESP32-S3 sur la arte de développement Multi RF , le routeur en arrière-plan et le tableau de bord web en direct sur l’écran du PC.
ESP32-S3. Au passage, nous examinerons le channel state information (CSI), le standard IEEE 802.11bf et quelques méthodes de traitement numérique du signal utiles bien au-delà de ce projet précis.
Matériel
La liste du matériel est courte : un ESP32-S3-WROOM-1, un routeur Wifi 2,4 GHz standard déjà présent dans la pièce, et rien d’autre. Pour ce projet, j’ai utilisé l’ESP32-S3 sur la carte de développement Multi RF [1], l’un de mes projets récents intégrant six technologies RF sur une seule carte (figure 1). Le flux global des données est résumé à la figure 2. Le coût d’ajout de la détection de présence à un nœud existant est pratiquement nul.
Le vrai défi n’est pas de capter une perturbation Wifi, puisque tout appareil Wifi le fait déjà en permanence, mais de distinguer une perturbation significative du bruit de fond naturel d’une liaison radio intérieure, qui fluctue déjà de plusieurs décibels par elle-même. Une personne qui marche et un four à micro-ondes à l’étage inférieur peuvent produire des variations de signal d’amplitude comparable sur une seconde donnée.
Qu’est-ce que l’IEEE 802.11bf ?
Jusqu’à récemment, l’utilisation du Wifi pour la détection existait en dehors de la norme. Cela a changé en 2024, lorsque l’IEEE a approuvé la norme 802.11bf, le premier amendement Wifi entièrement dédié à la détection. La norme complète a été publiée sous l’appellation 802.11bf-2025. Elle définit comment les appareils conformes échangent les mesures nécessaires à la détection, comment les points d’accès et les clients coordonnent la session de détection, et comment ces mesures s’intègrent aux trames 802.11 existantes sans perturber la communication. Elle cible les mêmes bandes sans licence que le Wifi actuel (de 1 GHz à 7,125 GHz) et s’étend aux fréquences millimétriques au-delà de 45 GHz.
L’astuce de niveau amateur utilisée dans cet article – extraire le CSI d’un ESP32 – repose sur la même primitive que la prochaine génération de routeurs exposera officiellement. L’IEEE prévoit que les appareils compatibles 802.11bf prennent en charge la détection de présence, la détection de chutes, la surveillance du rythme respiratoire, la reconnaissance de gestes et les alertes d’intrusion. Ce projet est un prototype de cet avenir, construit avec des composants disponibles aujourd’hui sur un bureau.
Figure 2. Schéma synoptique du système. Le routeur et l’ESP32-S3 forment une liaison Wifi que le firmware lit à la fois comme RSSI et comme CSI. Les deux alimentent le processeur de signal, dont la sortie est envoyée vers un serveur web et le débogage série.
leWalter, module IoT compact
SoC ESP32-S3, modem 5G LTE-M/NB-IoT et récepteur
GNSS
Claus Kühnel (Suisse)
La société belge DPTechnics BV propose une gamme de modules IoT, dont une carte remarquable nommée Walter. Cette carte de commande est un « système-sur-module IoT multifonction et open source » associant un microcontrôleur ESP32-S3 à un modem LTE-M/NB-IoT et un récepteur GNSS. Cet article montre à quel point il est simple de visualiser les données de mesure issues de capteurs connectés.
Diverses technologies sans fil sont aujourd’hui disponibles pour les applications IoT. Tous les grands fournisseurs proposent des modules LoRaWAN ou LTE-M/NB-IoT, et l’utilisateur ou l’application choisit la technologie à utiliser.
Quand une faible consommation, une longue portée, un faible volume de données et une large indépendance vis-à-vis des infrastructures existantes sont essentiels, LoRaWAN présente certains avantages. Cependant, une passerelle Internet est nécessaire pour accéder à un serveur réseau LoRaWAN (LNS).
Sous réserve d’une couverture réseau mobile, LTE offre un débit de données plus élevé et la mobilité. LTE-M (Cat-M1) et NB-IoT (Narrowband IoT) sont des standards cellulaires de la famille LTE développés spécialement pour l’Internet des objets. Ils diffèrent toutefois sur plusieurs points essentiels. LTE-M offre des débits plus élevés, la communication en temps réel, la mobilité et l’itinérance, et permet même la transmission vocale. NB-IoT, en revanche, se distingue par une consommation énergétique bien plus faible et donc une autonomie accrue, ainsi qu’une forte pénétration à l’intérieur des bâtiments. Sous la marque QuickSpot, la société belge DPTechnics BV propose une gamme de modules IoT destinés à accompagner les utilisateurs dans le développement de produits. Parmi elles figure Walter, un « système-sur-module IoT multifonction open source » (SoM) associant
Figure 1. Malgré les deux modules SoC relativement volumineux la carte Walter conserve des dimensions compactes (toutes les images, sauf celles créées par l’auteur, sont reproduites avec l’aimable autorisation de DPTechnics BV).
un microcontrôleur ESP32-S3 à un modem LTE-M/NB-IoT Sequans GM02SP et un récepteur GNSS. La carte prend en charge plusieurs technologies sans fil comme le Wi-Fi, le Bluetooth, le LTE-M, le NB-IoT et le GPS, et a été conçue pour une intégration aisée dans des projets IoT. Le module est entièrement certifié (CE, FCC, IC, UKCA, RCM) et fourni avec des bibliothèques logicielles open source pour des plateformes telles qu’Arduino, MicroPython et ESP-IDF.
La carte porteuse « Walter Feels » fournit des interfaces et des capteurs supplémentaires, ce qui simplifie fortement le prototypage rapide et le développement.
Carte de commande Walter
Malgré la présence des deux modules ESP32-WROOM-1 et GM02SP, la carte reste très compacte, avec un encombrement réduit de seulement 55 mm × 24,8 mm (figure 1). Le module contrôleur basé sur l’ESP32-S3 permet d’affecter n’importe quelle fonction d’E/S à la broche d’E/S souhaitée, offrant une grande liberté dans la conception d’une carte de base. Comme le montre la figure 2, la carte est compatible en brochage et en empreinte avec la GPy de Pycom (malheureusement abandonnée, mais encore disponible). Les modules d’extension Pycom existants peuvent donc toujours être utilisés avec Walter pour le prototypage et, inversement, dans une application Pycom existante, une GPy peut facilement être remplacée par une carte Walter. La carte Walter est équipée de :
> Microcontrôleur ESP32-S3-WROOM-1-N16R2 avec CPU Xtensa double cœur LX7 32 bits, mémoire flash quad-SPI de 16 Mo et PSRAM quad-SPI de 2 Mo
> Wi-Fi 4 802.11 b/g/n à 150 Mbit/s et Bluetooth 5 Low Energy à 2 Mbit/s, avec antennes imprimées intégrées
> Modem 5G Sequans GM02SP : double mode LTE-M / NB-IoT (NB1, NB2), 3GPP LTE Release 14 (évolutif vers Release 17), filtres LNA et SAW intégrés pour la réception GNSS, GNSS compatible avec GPS et Galileo, connecteurs RF (u.FL) pour antennes GNSS et 5G
> Support Nano-SIM
> 24 GPIO librement disponibles ; UART, SPI, I2C, CAN, I2S et SD (sur toute broche d’E/S) ; ADC, DAC et PWM disponibles sur l’ESP32-S3 ; sortie 3,3 V pilotée par logiciel ; connecteur USB Type-C pour téléversement et débogage ; bouton de réinitialisation intégré.
Le schéma actuel de la carte est disponible dans [1].
Carte de base Walter Feels
La carte de base open source « Walter Feels », présentée en figure 3, se distingue par ses fonctions périphériques pratiques :
> Options d’alimentation polyvalentes grâce à une large plage de tension de fonctionnement (2,5…26 VCC) avec entrée MPPT pour une alimentation par cellule solaire et/ou diverses technologies de batteries (LiFePO4, Li-Ion, plomb-acide).
> Capteurs intégrés de température, d’humidité, de pression atmosphérique, IMU 6DoF et connexions pour capteurs externes comme le capteur CO2 Sensirion SCD30, non monté dans la configuration standard.
> Nombreuses interfaces, notamment RS232, RS485, SDI-12, bus CAN et diverses sorties (3,3 V, 5 V, 12 V) pour des possibilités de connexion flexibles.
> Gestion de la batterie et de l’alimentation via I2C.
> Prise en charge des cartes MicroSD.
Compatible avec le boîtier Takachi PFF13-4-13W [2] pour une
Le schéma de la carte de base Feels est disponible sur [3].
Premiers pas
Walter dispose de plusieurs interfaces de communication. Si vous souhaitez utiliser LTE, une antenne LTE doit être raccordée, faute de quoi l’étage RF du modem pourrait être endommagé de façon irréversible. Les antennes suivantes sont recommandées :
> LTE : Taoglas FXUB63.07.0150C (disponible chez divers distributeurs, entre autres : [4])
> GNSS : Taoglas FXP611.07.0092C (disponible chez divers distributeurs, entre autres : [5])
La carte fonctionne uniquement avec des antennes GNSS passives, car aucune alimentation fantôme n’est disponible sur le connecteur d’antenne GNSS. Des filtres LNA et SAW sont présents sur le module.
Figure 3. La carte d’application Walter Feels. Le capteur CO2 n’est pas monté dans la configuration standard.
Figure 2. Brochage de la carte Walter.
Ecologging
Une station IdO environnementale modulaire pour la recherche de terrain
permettre aux utilisateurs de le modifier, le réparer et l’étendre eux-mêmes.
Une plateforme modulaire à faible coût basée sur Arduino peut collecter des données sur l’air, le sol et l’eau avec une fiabilité adaptée à la recherche. Construite autour de shields empilables, d’une alimentation solaire et de liaisons flexibles 4G ou LoRa, elle est conçue pour être pratique, réparable et évolutive pour un usage réel sur le terrain.
L’acquisition de données environnementales est essentielle aussi bien dans les contextes personnels qu’industriels et scientifiques. Un accès fiable et économique à de grands volumes de données demeure un défi permanent. L’article « Nœud de capteurs autonome V2.0 » publié dans Elektor [1] a abordé sur cette question.
Les systèmes météorologiques de niveau scientifique proposés par des fournisseurs tels que Campbell Scientific, LI-COR ou OTT peuvent coûter environ 8 000 €, tandis que les solutions moins coûteuses sont souvent difficiles à réparer ou à adapter lorsqu’un capteur ou un module de communication tombe en panne. La station ECOLOGGING a été développée pour combler cet écart : un système complet de surveillance environnementale, modulaire et évolutif, offrant un bon rapport qualité des données/coût, construit à partir d’éléments remplaçables et ouvert pour
L’approche ECOLOGGING
Les stations instrumentées ECOLOGGING utilisent des modules shield empilables pour une intégration simple et évolutive, et prennent en charge l’acquisition de données environnementales issues de l’air, du sol et de l’eau avec un niveau de fiabilité adapté à la recherche. Les stations sont conçues pour être modulaires, robustes et réparables. Leur construction repose sur des connexions standard, ce qui rend l’installation sur le terrain pratique et durable. Comme les fabricants proposent déjà une large gamme de shields (Arduino) et de HATs (Raspberry Pi), il n’est souvent pas nécessaire de souder ni de concevoir des circuits ou PCB spécifiques, ce qui rend le système accessible même aux débutants.
La plateforme Arduino s’est imposée naturellement grâce à son accessibilité, sa disponibilité à long terme et sa vaste communauté d’utilisateurs, autant d’atouts qui facilitent son adoption par un large public.
Les principaux défis du projet comprenaient le dimensionnement correct du système d’alimentation afin de garantir l’autonomie de la station, la sélection de capteurs de qualité, l’assurance d’une acquisition et d’un stockage fiables des données, ainsi que la conception d’une architecture matérielle commune adaptée à différentes configurations de station, incluant l’unité de traitement et les modules d’interface. La figure 1 montre le projet déployé sur le terrain ainsi que le schéma des flux de données. La figure 2 présente une vue d’ensemble des capteurs, cartes et modules. Un autre défi consistait à fournir des capacités de communication afin de réduire les besoins de maintenance sur site. Bien que le
matériel IdO soit aujourd’hui largement disponible, l’intégration de shields Arduino existants soulève encore plusieurs difficultés pratiques.
Module d’alimentation et de stockage d’énergie
Pour assurer l’autonomie énergétique, les stations IoT étaient alimentées par des panneaux photovoltaïques de 10 W. Leur taille compacte permet d’ajuster le nombre de panneaux selon l’application et les conditions environnementales locales. Deux ou trois panneaux sont raccordés à un contrôleur de charge et à un bloc-batterie. De nombreuses configurations ont été testées, couvrant les modes de câblage (individuel, série ou parallèle), les options de contrôleurs et les types de batteries.
Pour les batteries Li-ion, le contrôleur SunFlower DFR0535 [2] a été utilisé. Ce module prend uniquement en charge les batteries 3,7 VCC, accepte jusqu’à 12 VCC / 20 W provenant des panneaux solaires. Il est compact et fournit plusieurs tensions de sortie : 3,3 VCC, 5 VCC, 9 VCC et 12 VCC.
Pour les batteries au plomb, le contrôleur SOL10U3 [3], associé à des batteries 12 VCC et à plusieurs panneaux solaires, a été utilisé. Sa consommation est de 6 mA et il fournit des sorties 12 VCC et 5 VCC.
Ces essais ont permis d’optimiser les performances et la fiabilité du système dans des conditions variées. Dans le tableau 1 , vous pouvez voir les types de batteries en fonction de l’autonomie obtenue, tandis que le tableau 2 présente l’autonomie selon le type de station de mesure.
Pour valider l’autonomie dans des conditions réelles d’exploitation, les stations météorologiques ont collecté des données toutes les 20 s et transmis des moyennes horaires via la 4G. Les autres stations ont enregistré
Pierre Bordenave et Philippe Chaumeil (France)
Station météorologique instrumentée ECOLOGGING et flux de données associé.
Figure 1.
Figure 2. Cartes, capteurs et modules ECOLOGGING.
Pilotez un chauffe-eau à distance via une interface Telegram et un module basé sur un ESP32. Activezle ou désactivez-le et surveillez son état depuis un smartphone, sans nécessiter de système domotique complet. Une électronique simple et un logiciel développé avec Arduino offrent un moyen efficace de réduire la consommation d’énergie lorsque l’eau chaude n’est nécessaire qu’occasionnellement.
Matériel
J’ai conçu ce module pour la fille d’un ami, étudiante, qui souhaitait pouvoir couper son chauffe-eau lorsqu’elle s’absentait plusieurs jours, son budget étant très limité. Par exemple, si elle part une semaine, elle peut le rallumer la veille de son retour (si le chauffe-eau fonctionne en heures creuses la nuit) afin d’avoir de l’eau chaude à son arrivée. Le chauffe-eau représente une part importante de la consommation énergétique d’un foyer. Même en veille, il consomme de l’énergie pour maintenir une température d’eau constante. Dans une résidence secondaire, cette consommation est inutile, et ce montage s’avère alors utile. Elle souhaitait une solution simple ne nécessitant aucun serveur domotique. J’ai donc adapté un module électronique que j’utilise pour piloter mon système d’alarme. Mon module de commande permet d’activer ou de couper le chauffeeau à distance via Telegram. Il envoie aussi un message de confirmation de commande. Ce montage peut également servir à d’autres applications, comme le démarrage d’une pompe de relevage.
La carte électronique de commande est relativement simple et utilise des composants CMS 1206 et traversants, ce qui facilite son assemblage et sa reproduction. L’interface est alimentée par le secteur 230 V, converti en 5 V par un module HI-LINK ; la LED verte LED1 indique la présence de cette tension. L’ensemble est piloté par un ESP32, et la LED bleue LED2 s’allume pour signaler une connexion réussie au routeur Wifi. La carte entièrement assemblée est présentée en figure 1, où les principaux composants, dont le module ESP32, l’alimentation et le relais, sont clairement identifiables.
Le schéma complet de l’interface est présenté en figure 2 . Ce schéma donne une vue d’ensemble de l’alimentation, de la section de commande ESP32, du pilote de relais et du circuit de détection secteur. Le chauffe-eau est commandé en marche/arrêt par le relais K1. La LED jaune LED3 indique son état de fonctionnement. Le relais est câblé avec un contact normalement fermé (NC), ce qui garantit le fonctionnement du chauffe-eau en cas de panne du système. Le relais est piloté par le transistor Q1 via la résistance R4, tandis qu’une résistance de tirage vers le bas (pull-down) R5 maintient la
Pascal Rondane (France)
Figure 1. Carte de commande de l’interface Telegram pour chauffe-eau.
