BinRange utilise l’UWB pour détecter le déplacement des poubelles

Contexte et objectifs

Home Assistant peut indiquer les jours de collecte, mais il ne sait pas si les bacs ont réellement été sortis. L’auteur a donc créé BinRange, un système basé sur la radio ultra‑wideband (UWB) afin de différencier les états Home (dans le garage) et Out (déposés côté trottoir). Le projet vise uniquement à détecter un déplacement supérieur à une dizaine de mètres, sans ambition de localisation précise.

Architecture matérielle et protocole UWB

Le dispositif repose sur deux cartes Makerfabs ESP32‑WROVER/DW3000. L’une agit comme ancre fixe alimentée en USB, l’autre est intégrée dans chaque balise batterie placée sous le rebord du bac. Le module DW3000 implémente le protocole IEEE 802.15.4‑UWB, qui mesure le temps de vol (Time‑of‑Flight) des impulsions radio pour calculer la distance, éliminant ainsi les imprécisions liées à la puissance du signal (RSSI) rencontrées avec les tags Bluetooth.

L’antenne joue un rôle critique : en position verticale, le taux de succès à 10 m passe de 37 % à 100 %. Un préambule plus long améliore la robustesse du lien lorsque le réglage rapide échoue. Les mesures sont publiées via MQTT, chaque balise étant représentée comme un appareil distinct dans Home Assistant.

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Performances mesurées et limites

Lors d’une calibration initiale, la différence entre la distance mesurée et la distance réelle (tape measure) était inférieure à 2 cm sur 10,1 m, avec un écart‑type de 3 cm. Cette précision a été confirmée dans un test en laboratoire, mais les conditions extérieures introduisent une variabilité notable. En marche extérieure, la portée fiable se situe autour de 30 m ; au-delà, les lectures deviennent intermittentes, le maximum enregistré étant 37,28 m, souvent bloqué par des véhicules.

Ces résultats indiquent que, pour le scénario cible (détection d’un déplacement de 10 m), une seule ancre suffit. En revanche, la géolocalisation bidimensionnelle exigerait plusieurs ancres pour trianguler les positions, ce qui n’est pas justifié par le besoin fonctionnel.

Intégration Home Assistant et perspectives

Les valeurs publiées par l’ancre sont consommées par Home Assistant via un capteur MQTT. Le système compare la distance actuelle à la limite de 10 m : si la lecture dépasse ce seuil, l’état du bac passe à Out, déclenchant une notification ou une automatisation. L’auteur a envisagé d’utiliser ESPHome, mais a préféré une implémentation directe pour garder le contrôle sur le décodage du protocole UWB.

Le projet montre que l’UWB, même avec du matériel low‑cost, offre une précision suffisante pour des applications domestiques simples. Les limites restent la dépendance à la visibilité directe et la nécessité d’une alimentation stable pour l’ancre. Des améliorations futures pourraient inclure la mise à jour OTA du firmware des balises et l’ajout de plusieurs ancres pour couvrir des jardins plus étendus.