EchoMesh

Capteurs qui parlent — ESP32-S3, FreeRTOS, MQTT, IoT de bout en bout.

EchoMesh est un système IoT complet développé sur ESP32-S3, démontrant une maîtrise de la chaîne complète embarquée : firmware temps réel, connectivité sécurisée, pipeline de données et dashboard de visualisation.

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Architecture

ESP32-S3 (FreeRTOS)
    │
    ├── Capteurs simulés (BMP280 + LDR)
    ├── Deep Sleep (autonomie maximale)
    │
    └── MQTT over TLS
            │
            └── HiveMQ Cloud
                    │
                    ├── Telegraf
                    │       └── InfluxDB
                    │               └── Grafana Dashboard
                    │
                    └── OTA Update (déclenché via MQTT)

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Stack technique

Couche	Technologie
Microcontrôleur	ESP32-S3 (QFN56) — Xtensa LX7 dual-core, 8MB PSRAM
Firmware	ESP-IDF v5.2.3 — C17
RTOS	FreeRTOS — tâches, queues, EventGroups, watchdog
Connectivité	Wi-Fi WPA2 + MQTT over TLS 1.2 (port 8883)
Broker cloud	HiveMQ Cloud (Serverless)
Pipeline data	Telegraf → InfluxDB v2 → Grafana
Infrastructure	Docker Compose
CI/CD	GitHub Actions — build automatique esp32s3

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Fonctionnalités

Firmware ESP32-S3

• Simulation capteurs réaliste — bruit gaussien (Box-Muller), dérive lente, cycle jour/nuit sinusoïdal
• Architecture multi-tâches FreeRTOS — séparation sensor / network / watchdog
• Deep Sleep avec réveil RTC — séquence complète réveil → mesure → publish → sleep
• Wi-Fi robuste — reconnexion automatique avec backoff exponentiel
• Synchronisation NTP — horodatage ISO8601 avec timezone Europe/Paris
• Client MQTT TLS — QoS 1, Last Will Testament, buffer offline (ring buffer FIFO)
• Payload JSON — sérialisation cJSON avec device ID basé sur adresse MAC
• OTA via MQTT — mise à jour firmware à distance sans accès physique, avec rollback automatique

Infrastructure

• Broker cloud sécurisé — HiveMQ Cloud, TLS, authentification par credentials
• Pipeline temps réel — Telegraf consomme MQTT et écrit dans InfluxDB
• Dashboard Grafana — température, humidité, pression, luminosité en temps réel
• CI/CD GitHub Actions — build automatique à chaque push

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Démarrage rapide

Prérequis

• ESP-IDF v5.2.3
• Docker + Docker Compose
• Compte HiveMQ Cloud (gratuit)

1. Cloner le repo

git clone https://github.com/grerfou/EchoMesh.git
cd EchoMesh

2. Configurer le firmware

get_idf
cd firmware
idf.py set-target esp32s3
idf.py menuconfig

Dans EchoMesh Configuration :

• WiFi SSID / Password
• HiveMQ Cloud URL, Username, Password
• Durée du deep sleep

idf.py flash monitor

3. Lancer le dashboard

cd docker
docker compose up -d

Service	URL	Credentials
Grafana	http://localhost:3000	admin / echomesh123
InfluxDB	http://localhost:8086	admin / echomesh123

4. Déclencher un OTA

Publier sur HiveMQ Cloud via le Web Client :

Topic : device/echomesh-XXXXXX/ota/trigger

Payload :

{
  "url": "https://github.com/grerfou/EchoMesh/releases/download/v1.1.0/mqtt_ota.bin",
  "version": "1.1.0",
  "sha256": ""
}

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Structure du projet

EchoMesh/
├── firmware/                 # Firmware final — Deep Sleep + MQTT + OTA
│   ├── main/
│   │   ├── main.c            # app_main — séquence réveil → mesure → publish → sleep
│   │   ├── wifi_manager.c    # Wi-Fi STA + reconnexion backoff exponentiel
│   │   ├── ntp_manager.c     # Sync NTP + timestamp ISO8601
│   │   ├── mqtt_manager.c    # Client MQTT TLS + buffer offline + OTA subscribe
│   │   └── ota_manager.c     # OTA HTTPS + vérification version + rollback
│   ├── components/
│   │   └── sensor_sim/       # Simulateur BMP280 + LDR (Box-Muller, dérive)
│   └── partitions.csv        # Table OTA A/B (2 × 2MB sur flash 32MB)
├── docker/
│   ├── docker-compose.yml    # InfluxDB + Telegraf + Grafana
│   └── telegraf.conf         # Bridge MQTT → InfluxDB
└── 00_mqtt_broker/           # Mosquitto local pour tests

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CI/CD

Chaque push sur main déclenche un build automatique du firmware sur GitHub Actions :

- ESP-IDF v5.2.3
- Target: esp32s3
- Vérification taille firmware

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Données publiées

Chaque mesure publiée sur sensors/data :

{
  "temp": 20.45,
  "humidity": 49.8,
  "pressure": 1013.2,
  "lux": 754.0,
  "ts": "2026-03-18T11:28:30+0100",
  "device": "echomesh-3CEF64",
  "boot_count": 42
}

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Roadmap

• FreeRTOS multi-tâches + watchdog
• Simulation capteurs réaliste
• Wi-Fi + NTP
• Stack MQTT (QoS, LWT, buffer offline)
• HiveMQ Cloud + TLS
• Dashboard Grafana temps réel
• Deep Sleep + réveil RTC
• OTA déclenché via MQTT
• Vrais capteurs BMP280 + LDR (remplacement SENSOR_USE_REAL)
• TLS mutuel (certificat client)

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