Surveillance de la consommation d'énergie avec des prises intelligentes, Prometheus et Grafana
- Cet article n’est pas un tutoriel détaillant chaque partie de la configuration. Si vous êtes à l’aise avec Linux et la ligne de commande, vous pouvez suivre cette configuration en pratique.
Achat et configuration des prises intelligentes
- Depuis quelques années, je m’intéressais à la consommation énergétique des configurations informatiques et des appareils électroménagers.
- Auparavant, j’utilisais un simple compteur d’énergie numérique pour obtenir des mesures instantanées, mais il n’était pas adapté à la surveillance à long terme de la consommation électrique des appareils.
- J’ai acheté une prise intelligente sur athom.tech. J’ai pris la version V3 au format européen, et la livraison a pris neuf jours, période de Noël comprise.
- La prise est livrée avec Tasmota déjà flashé. Une feuille indiquant comment la connecter au réseau Wi‑Fi est incluse, puis la gestion peut se faire depuis le navigateur.
- Depuis l’interface web, la mise à jour du firmware vers la version la plus récente se fait en quelques clics.
Pile logicielle
- L’objectif initial était de visualiser la consommation électrique d’un home server, d’un routeur, d’une station de travail et d’un chauffe-eau électrique, entre autres.
- Les données de compteurs de puissance sont collectées par l’instance Prometheus existante sur le home server.
- Sur le serveur, plusieurs instances de la solution tasmota-power-exporter sont lancées, une par prise, et Prometheus les interroge chaque seconde.
- J’ai réutilisé l’instance Grafana déjà en fonctionnement sur le home server pour afficher les graphiques de base des compteurs de puissance.
Observations et découvertes
- Après avoir utilisé cette configuration pendant près de 4 mois, voici ce que j’ai constaté :
Chauffe-eau
- Il n’est pas surprenant que le chauffe-eau électrique soit l’appareil consommant le plus d’énergie.
- Consommation typique : 4,51 kWh/jour
- Minimum observé : 0,56 kWh/jour, généralement quand personne n’est à la maison
- Maximum observé : 11,1 kWh/jour, un jour avec beaucoup de lessive et de douches
Configuration du home server
- Je fais tourner toutes les charges du home server sur un Zimaboard. L’un de ses principaux avantages était sa consommation électrique très faible.
- La box modem/routeur du fournisseur d’accès consomme plus que le Zimaboard.
- J’ai brièvement basculé la configuration du home server vers un ASRock Deskmini X300. En mode inactif, sa consommation est nettement plus élevée que celle du Zimaboard.
Tension
- La prise Tasmota rapporte aussi la valeur de tension actuelle.
- Pendant les périodes de forte consommation électrique, la tension tend à baisser globalement.
- Les chutes de tension se produisent lorsqu’on met en marche des appareils très énergivores tels que le chauffe-eau, la bouilloire, la plaque de cuisson électrique ou le micro-ondes.
Station de travail
- Consommation typique : 0,95 kWh/jour
- Minimum observé : 0,07 kWh/jour
- Maximum observé : 1,52 kWh/jour
Recharge
- Cette prise est utile pour observer les schémas de charge de plusieurs appareils.
- La plupart des appareils passent d’une charge rapide à un ralentissement quand la batterie est presque pleine.
Stabilité
- La stabilité des prises intelligentes est globalement correcte, mais il arrive souvent qu’une prise ne remonte pas ses statistiques à temps.
- Il a fallu éteindre et rallumer complètement deux prises.
Idées futures
- Les prises proposent une manière d’allumer et d’éteindre des appareils via diverses API. J’ai prévu d’utiliser Home Assistant ou des scripts simples.
Conclusion
- Globalement, je suis très satisfait de cette configuration. À l’avenir, il devient possible d’obtenir des mesures fiables pour différents réglages informatiques, ce qui facilite grandement l’évaluation de l’efficacité énergétique des appareils.
Avis de GN⁺
- Il est intéressant de pouvoir suivre de manière aussi fine la consommation électrique de toute la maison prise par prise. D’ordinaire, on ne le sait qu’au vu de la facture mensuelle ; là, il est possible d’avoir la visibilité à la seconde !
- En regardant la comparaison des consommations Zimaboard et ASRock de l’auteur, il semble que pour mieux gérer l’efficacité énergétique, l’essentiel soit de bien exploiter les C-States pris en charge par le CPU.
- Si l’on surveille l’ensemble de l’environnement informatique domestique, il est possible d’identifier les usages/horaires de consommation et d’aider au choix du tarif.
- Pour mettre en place une maison connectée, il faut probablement disposer d’une base de systèmes comme Prometheus et Grafana permettant de collecter et de visualiser ce type de données issues de capteurs.
- Si l’on peut surveiller la puissance en temps réel, il semble aussi possible de contrôler la consommation pour éviter les heures de pointe, ce qui peut aider à ne pas subir une facture d’électricité qui explose.
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Commentaires Hacker News
Résumé :
• Présentation de la manière de connecter un disjoncteur de puissance Zigbee au compteur électrique de la maison et d’afficher la consommation d’énergie sur un écran e-ink • Achat d’un appareil Rainforest Automation Eagle pour lire le compteur électrique intelligent et envoyer les données vers Prometheus