ModuleAir Pro¶
Présentation¶
Le ModuleAir Pro est la version professionnelle et autonome du ModuleAir. Il mesure en continu les particules fines (PM1, PM2.5, PM10) et le CO₂, les affiche sur un grand écran LED de 128 × 64 pixels, et transmet ses données par 4G (NB-IoT) — sans dépendre du réseau WiFi du site d'installation.
C'est l'appareil à installer dans un lieu recevant du public (hall, école, salle d'attente, espace d'accueil) quand on veut à la fois un affichage lisible de loin et une remontée de données fiable et indépendante de l'infrastructure réseau des lieux.
Même plateforme que le NebuleAir Pro
Le ModuleAir Pro partage le cœur et le firmware du NebuleAir Pro : Raspberry Pi Compute Module 4, modem 4G u-blox SARA-R500, horloge RTC, interface web de configuration, mises à jour à distance.
Il s'en distingue par une carte porteuse différente, conçue autour de l'écran LED matrix et d'un bouton physique. Le même firmware gère les deux produits et reconnaît le type d'appareil au démarrage (device_type) : tout ce qui est décrit ici pour la 4G, le hotspot WiFi ou les mises à jour se comporte exactement comme sur un NebuleAir Pro.
Caractéristiques techniques¶
Plateforme¶
- Carte mère : Raspberry Pi Compute Module 4 (CM4), mémoire eMMC (pas de carte SD)
- Système : Debian 12
- Carte porteuse : PCB AirCarto spécifique ModuleAir Pro (écran LED matrix + bouton)
Capteurs¶
De série, le ModuleAir Pro embarque :
| Capteur | Mesure | Paramètres | Liaison |
|---|---|---|---|
| NextPM (Tera Sensor) | Particules fines | PM1 · PM2.5 · PM10 | UART (ttyAMA3) |
| MH-Z19C (Winsen) | Dioxyde de carbone | CO₂ | UART (ttyAMA4) |
| BME280 (Bosch) | Environnement | Température, humidité, pression | I²C |
Les mesures sont relevées toutes les 10 secondes pour les particules et le CO₂, toutes les 2 minutes pour le BME280, et transmises toutes les minutes par la 4G.
Écran LED matrix¶
- Dalle LED RGB HUB75 de 128 × 64 pixels
- Pilotée par la bibliothèque rpi-rgb-led-matrix (hzeller), compilée sur le CM4
- 4 écrans au choix, sélectionnés par le bouton physique ou depuis l'interface web (voir L'écran LED en détail)
- Luminosité réglable de 10 à 100 %
- Un cœur du processeur est réservé au rafraîchissement de l'écran (
isolcpus=3), pour un affichage stable sans scintillement
Bouton physique¶
Un bouton en façade permet de faire défiler les écrans, sans outil ni téléphone. Un appui = écran suivant.
Connectivité¶
Le ModuleAir Pro communique sur le réseau NB-IoT (Narrowband IoT) à l'aide du module SARA-R500 de chez u-blox, avec une carte SIM multi-opérateur intégrée. Aucune configuration réseau n'est nécessaire à l'installation.
Il dispose également d'une puce WiFi, utilisée pour la configuration (mode Hotspot) et, si on le souhaite, pour la mise à jour du firmware en ligne.
Indépendant du réseau du site
C'est l'intérêt principal du ModuleAir Pro face au ModuleAir WiFi : il n'a pas besoin du WiFi de l'établissement. Pas de mot de passe à demander, pas de portail captif, pas de coupure quand le réseau change.
Horloge interne (RTC)¶
Le CM4 n'ayant pas d'horloge interne, un module RTC DS3231 conserve l'heure même hors tension. Il alimente l'horloge affichée en bas des écrans. En cas de remplacement du module, l'heure se remet depuis la page Admin de l'interface web.
Alimentation¶
Le ModuleAir Pro est conçu pour une alimentation permanente sur le secteur, en 5 V. La dalle LED est le principal consommateur de l'appareil : l'alimentation fournie avec le capteur est dimensionnée en conséquence et doit être utilisée telle quelle.
Pas de version solaire
Contrairement au NebuleAir Pro, le ModuleAir Pro n'existe pas en version batterie + panneau solaire : la consommation de l'écran est incompatible avec un fonctionnement autonome.
Firmware¶
Le firmware du ModuleAir Pro est open source — c'est le même dépôt que le NebuleAir Pro :
Dépôt Gitea — nebuleair_pro_4g
Les capteurs en détail¶
Particules fines — NextPM (Tera Sensor)¶
Les particules fines (PM, particulate matter) sont des poussières microscopiques en suspension dans l'air. On les classe par taille : PM10 (< 10 µm), PM2.5 (< 2.5 µm) et PM1 (< 1 µm). Plus une particule est fine, plus elle pénètre profondément dans l'appareil respiratoire — les PM2.5 atteignent les alvéoles pulmonaires, ce qui en fait l'un des polluants les plus surveillés sur le plan sanitaire.
Le NextPM est un compteur optique de particules fabriqué par la société française Tera Sensor. Il éclaire le flux d'air avec un laser et mesure la lumière diffusée par les particules selon deux angles (45° et 90°) — une technologie brevetée qui améliore la distinction des tailles. Il détecte les particules de 0.3 à 10 µm et restitue les concentrations en µg/m³.
Pour rester fiable même dans un air humide, le capteur intègre un système de chauffage qui maintient l'humidité interne sous 60 %. Sa durée de vie dépasse 10 ans (> 10 000 h de fonctionnement) et sa corrélation avec les instruments de référence dépasse 0.95.
Le capteur de référence AirCarto
Le NextPM équipe aussi le NebuleAir Pro et le ModuleAir WiFi.
Dioxyde de carbone (CO₂) — MH-Z19C (Winsen)¶
Le CO₂ est le meilleur indicateur du renouvellement de l'air dans une pièce occupée. L'air extérieur contient environ 420 ppm ; dans une pièce fermée et occupée, le taux monte avec la respiration des personnes présentes. Au-delà de ~1000–1500 ppm, l'air est considéré comme confiné : il est temps d'aérer. Des niveaux élevés s'accompagnent souvent de somnolence, de maux de tête et d'une baisse de concentration.
Le MH-Z19C fonctionne par principe NDIR (Non-Dispersive InfraRed) : le CO₂ absorbe une longueur d'onde infrarouge précise ; en mesurant cette absorption dans une chambre optique dorée, le capteur en déduit la concentration.
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Principe | NDIR (infrarouge non dispersif) |
| Gamme de mesure | 400 – 5000 ppm |
| Précision | ± (50 ppm + 5 % de la lecture) |
| Compensation | en température |
| Temps de chauffe | ~1 à 3 min |
| Interface | UART (sortie série) |
Quelques minutes après un redémarrage
Après une coupure de courant, la mesure de CO₂ peut mettre plusieurs minutes à réapparaître, le temps que la sonde chauffe et que le système libère le port série. Les particules, elles, remontent immédiatement.
Température, humidité, pression — BME280 (Bosch)¶
| Mesure | Gamme | Précision |
|---|---|---|
| Température | −40 à +85 °C | ± 1 °C |
| Humidité | 0 à 100 % HR | ± 3 % HR |
| Pression | 300 à 1100 hPa | ± 1 hPa |
Influence de l'électronique sur la température
Comme sur tout capteur compact, la chaleur dégagée par l'écran et le CM4 peut tirer légèrement la température vers le haut. La valeur est exploitable comme tendance (variation dans la journée), pas comme mesure de métrologie du confort thermique.
L'écran LED en détail¶
L'écran est le cœur d'usage du ModuleAir Pro : c'est ce que voit le public. Il affiche l'un des quatre écrans ci-dessous, qui restent affichés en permanence — pas de rotation automatique : on choisit celui que l'on veut montrer.
Les quatre écrans¶
L'écran principal : les quatre mesures en même temps, une par quadrant.
| Quadrant | Mesure |
|---|---|
| Haut gauche | PM10 (µg/m³) |
| Haut droite | PM2.5 (µg/m³) |
| Bas gauche | PM1 (µg/m³) |
| Bas droite | CO₂ (ppm) |
Dans chaque quadrant : le nom du polluant en cyan, son unité en blanc, la valeur en grand, un carré de couleur indiquant le niveau, et en dessous le niveau en toutes lettres (BON, MOYEN, DÉGRADÉ, MAUVAIS, AÉRER SVP…). Les couleurs suivent les seuils ci-dessous.
Un spinner au centre de l'écran annonce le prochain rafraîchissement des valeurs.
L'écran de diagnostic, utile à l'installation : il montre l'état des deux liens réseau.
| Ligne | Contenu |
|---|---|
| WiFi | Connecté (vert) · Hotspot (orange) · Déconnecté (rouge) |
| 4G | Connecté (vert) · En connexion… (jaune) · Perdu / erreur modem (rouge) |
| 4G Signal | 5 barres + libellé de qualité |
Les paliers de qualité du signal 4G (mesure AT+CSQ, de 0 à 31) :
| CSQ | Barres | Qualité |
|---|---|---|
| 99 ou absent | 0 | NO SIGNAL |
| 0 | 1 | VERY POOR |
| 1 – 24 | 2 | POOR |
| 25 – 26 | 3 | GOOD |
| 27 – 28 | 4 | VERY GOOD |
| 29 – 30 | 5 | EXCELLENT |
| 31 | 5 | VERY STRONG |
Une vue condensée en quatre lignes : PM2.5, PM10, CO₂ (valeur + niveau en couleur), puis une ligne d'état 4G:OK WiFi:OK.
Pratique pour un affichage technique, quand on veut la donnée et l'état réseau d'un seul regard.
Écran noir. Le capteur continue de mesurer et de transmettre normalement : seul l'affichage est coupé.
Utile la nuit, ou dans un lieu où l'écran dérangerait.
L'horloge¶
Les écrans affichent en permanence l'heure du module RTC, redessinée chaque seconde. Au-delà du confort, c'est un témoin de bon fonctionnement : si l'horloge se fige alors que l'écran reste allumé, c'est que l'affichage a décroché — un redémarrage du capteur suffit à le relancer.
Changer d'écran avec le bouton¶
Un appui sur le bouton passe à l'écran suivant, en boucle :
État réseau → 4 capteurs → CO₂ + PM + réseau → Éteint → État réseau → …
Le choix est mémorisé : après une coupure de courant, le capteur revient sur le dernier écran affiché.
Piloter l'écran depuis l'interface web¶
Tout ce que fait le bouton se fait aussi depuis la page Écran Matrix de l'interface web du capteur (voir Configuration). Bouton et page web agissent sur le même réglage : un changement fait d'un côté se voit de l'autre.
La page propose :
| Réglage | Effet |
|---|---|
| Affichage activé | Interrupteur marche/arrêt de l'écran |
| Écran affiché | Choix direct parmi les 4 écrans, appliqué en ~1 s |
| Luminosité | De 10 à 100 %. Le changement redémarre l'écran en cours (~1 s de noir) |
| Type de dalle LED | Adressage des lignes de la dalle montée sur ce capteur (voir ci-dessous) |
Elle affiche également un état en direct : écran courant, luminosité, heure RTC, état 4G et WiFi, date de la dernière mesure PM et CO₂, et un heartbeat du contrôleur d'écran (pour distinguer un contrôleur vivant d'un contrôleur figé).
Type de dalle LED — ne pas y toucher sans raison
Deux variantes de dalle 128 × 64 existent selon les séries, et elles ne s'adressent pas de la même façon :
- FM6126A (adressage ABC) — réglage
3 - ICN2037BP / RT5957 (registre à décalage) — réglage
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Ce réglage est fait en usine pour la dalle montée sur votre capteur. Si l'affichage devient brouillé ou décalé (pixels en désordre, lignes mélangées), c'est le symptôme d'un mauvais type de dalle : basculez sur l'autre valeur, le changement s'applique en ~1 s, sans redémarrage.
Seuils de couleur¶
Les couleurs de l'écran suivent les mêmes seuils que le ModuleAir WiFi :
| PM1 (µg/m³) | Niveau | Couleur |
|---|---|---|
| < 10 | BON | 🟢 Vert |
| 10 – 20 | MOYEN | 🟡 Jaune |
| 20 – 50 | DÉGRADÉ | 🔴 Rouge |
| ≥ 50 | MAUVAIS | 🟣 Magenta |
| PM2.5 (µg/m³) | Niveau | Couleur |
|---|---|---|
| < 10 | BON | 🟢 Vert |
| 10 – 20 | MOYEN | 🟡 Jaune |
| 20 – 50 | DÉGRADÉ | 🔴 Rouge |
| ≥ 50 | MAUVAIS | 🟣 Magenta |
| PM10 (µg/m³) | Niveau | Couleur |
|---|---|---|
| < 15 | BON | 🟢 Vert |
| 15 – 30 | MOYEN | 🟡 Jaune |
| 30 – 75 | DÉGRADÉ | 🔴 Rouge |
| ≥ 75 | MAUVAIS | 🟣 Magenta |
| CO₂ (ppm) | Niveau | Couleur |
|---|---|---|
| < 800 | BON | 🟢 Vert |
| 800 – 1500 | AÉRER SVP | 🟡 Jaune |
| ≥ 1500 | AÉRER VITE | 🔴 Rouge |
Installation¶
L'installation du ModuleAir Pro est simple :
- Choisir l'emplacement : à hauteur de regard si possible, à l'écart d'une source directe de chaleur, d'un courant d'air de ventilation ou de la lumière directe du soleil (pour la lisibilité de l'écran)
- Brancher l'appareil sur une prise secteur, avec l'alimentation fournie
- L'appareil démarre automatiquement — comptez 1 à 2 minutes avant l'affichage des premières mesures
- Connexion au réseau mobile : le modem se connecte seul au réseau NB-IoT disponible
- Envoi des données : les mesures partent toutes les minutes
Carte SIM multi-opérateur
La carte SIM intégrée est multi-opérateur. Le choix du réseau est entièrement automatique, aucune configuration n'est nécessaire.
Vérifier que tout va bien en 10 secondes
Appuyez sur le bouton jusqu'à l'écran État réseau : si 4G est en vert avec au moins 3 barres de signal, le capteur transmet. Revenez ensuite sur l'écran 4 capteurs.
Si le signal est faible (1 ou 2 barres), déplacez le capteur de quelques mètres ou rapprochez-le d'une fenêtre.
Configuration¶
Aucune configuration n'est nécessaire au démarrage : l'appareil est pré-configuré en usine et se connecte seul au réseau mobile.
L'interface web sert à régler l'écran, consulter les mesures, télécharger l'historique local et mettre à jour le firmware.
Se connecter au capteur (mode Hotspot)¶
Le ModuleAir Pro est équipé d'une puce WiFi. Au démarrage, il vérifie s'il est connecté à un réseau WiFi connu ; si aucun n'est disponible, il crée automatiquement son propre réseau (mode Hotspot).
- Cherchez le réseau WiFi
moduleair-proXXX(oùXXXest le numéro de votre capteur, inscrit sur le bon de livraison) dans la liste des réseaux disponibles sur votre téléphone ou votre ordinateur - Connectez-vous avec le mot de passe :
nebuleaircfg - Ouvrez votre navigateur à l'adresse :
- http://aircarto.local (via mDNS)
- ou directement :
192.168.4.1
Les pages de l'interface¶
| Page | Usage |
|---|---|
| Capteurs | Les mesures en direct, capteur par capteur |
| Écran Matrix | Choix de l'écran, marche/arrêt, luminosité, type de dalle |
| WiFi | Connecter le capteur à un réseau WiFi local |
| Database | Consulter et télécharger l'historique stocké dans le capteur |
| Logs | Journal de fonctionnement en direct |
| Admin | Mise à jour du firmware, remise à l'heure de l'horloge, redémarrage |
Connecter le ModuleAir Pro à un réseau WiFi¶
Depuis la page WiFi, la liste des réseaux détectés s'affiche (le scan est effectué au démarrage, avant l'activation du Hotspot). Une fois le capteur connecté à un réseau, le Hotspot se désactive et le capteur reste joignable sur ce réseau.
Ce n'est pas obligatoire : la 4G suffit à transmettre les données. Le WiFi sert surtout à la mise à jour en ligne du firmware et à un accès plus confortable à l'interface.
Scan WiFi
La liste des réseaux est établie au démarrage de l'appareil. Si vous ne voyez pas votre réseau, redémarrez le capteur.
Réseaux non supportés
Le capteur ne se connecte qu'à un réseau protégé par mot de passe (ou ouvert). Les réseaux d'entreprise à portail captif ou à identifiant/mot de passe ne sont pas supportés.
Mise à jour du firmware¶
Le firmware se met à jour de deux manières, exactement comme sur le NebuleAir Pro :
1. Mise à jour en ligne (via WiFi)¶
- Connectez le capteur à un réseau WiFi disposant d'un accès internet (voir ci-dessus)
- Accédez à la page Admin
- Cliquez sur Update : la mise à jour se télécharge et s'installe automatiquement
2. Mise à jour manuelle (hors ligne)¶
- Téléchargez la dernière version depuis la page des releases
- Connectez-vous au capteur via le mode Hotspot
- Accédez à la page Admin
- Glissez-déposez le fichier du firmware sur la zone prévue à cet effet
L'écran redémarre après une mise à jour
Une mise à jour qui touche l'écran le recompile sur le capteur (~25 s) puis relance l'affichage. L'écran peut donc rester noir une poignée de secondes en fin de mise à jour : c'est normal.
Récupération des données¶
Trois moyens d'accéder aux données de votre ModuleAir Pro.
1. Interface web MonNebuleAir¶
Rendez-vous sur https://nebuleair.fr/monNebuleAir.html et renseignez :
- Nom du capteur : par exemple
moduleair-pro003 - Token : le token associé au capteur
Vous accédez directement à la visualisation de vos données sous forme de graphiques.
Informations nécessaires
Le nom du capteur et le token sont inscrits sur le bon de livraison fourni avec votre capteur. Conservez-le précieusement.
Pourquoi « MonNebuleAir » pour un ModuleAir ?
Les ModuleAir Pro et les NebuleAir Pro remontent leurs données par le même canal et vers le même serveur. L'interface MonNebuleAir et l'API décrite ci-dessous les traitent donc de la même façon, quel que soit le produit.
2. API AirCarto¶
Pour une récupération programmatique (intégration dans vos outils, export automatisé) :
- Documentation de l'API : https://api.aircarto.fr/
- Endpoint historique : https://api.aircarto.fr/#/capteurs/historique_nebuleAir
Exemple de requête¶
Données du capteur moduleair-pro003 sur les 2 dernières heures, au format JSON :
https://api.aircarto.fr/capteurs/dataNebuleAir?capteurID=moduleair-pro003&start=-2h&end=now&format=JSON
Fuseau horaire UTC
Les dates envoyées dans la requête et retournées dans la réponse sont en UTC. Pensez à convertir si besoin (en France, UTC+1 en hiver, UTC+2 en été).
Paramètres de la requête¶
| Paramètre | Obligatoire | Description | Exemple |
|---|---|---|---|
capteurID |
oui | Identifiant du capteur | moduleair-pro003 |
start |
oui | Date de début. En absolu (ISO 8601) ou en relatif (-1h, -30m, -7d) |
-2h, 2026-03-12T06:00:00Z |
end |
oui | Date de fin. Mêmes formats, plus now |
now |
format |
non | Format de sortie | JSON |
freq |
non | Pas de temps de moyennage. Sans ce paramètre, les données brutes (~1 mesure/minute) | 1h, 1d |
Exemple de réponse JSON¶
[
{
"time": "2026-09-11T15:29:23Z",
"sensorId": "moduleair-pro003",
"PM1": 3.1,
"PM25": 5.2,
"PM10": 12.4,
"TEMP": 22.4,
"HUM": 48.6,
"PRESS": 1013,
"NOISE": null,
"COV": null
}
]
| Champ | Description | Unité |
|---|---|---|
time |
Horodatage de la mesure | ISO 8601 (UTC) |
sensorId |
Identifiant du capteur | - |
PM1 |
Particules fines PM1 | µg/m³ |
PM25 |
Particules fines PM2.5 | µg/m³ |
PM10 |
Particules fines PM10 | µg/m³ |
TEMP |
Température | °C |
HUM |
Humidité relative | % |
PRESS |
Pression atmosphérique | hPa |
NOISE |
Niveau sonore (si disponible) | dB |
COV |
Composés organiques volatils (si disponible) | ppb |
Valeurs à −1
Une valeur à −1 signifie « pas de mesure disponible » pour ce paramètre à cet instant (capteur absent, ou mesure non encore remontée) — ce n'est pas une mesure négative.
3. Base de données locale¶
Le ModuleAir Pro enregistre l'ensemble de ses mesures dans une base SQLite, sur sa mémoire interne. On peut les consulter et les télécharger en se connectant directement au capteur.
- Connectez-vous via le mode Hotspot ou sur le même réseau WiFi
- Ouvrez la page Database de l'interface de configuration
Quand s'en servir
En fonctionnement normal, les données remontent seules par la 4G et sont accessibles depuis MonNebuleAir ou l'API. La base locale sert de filet de sécurité : en cas de panne réseau ou modem, rien n'est perdu.
Dépannage¶
| Symptôme | Cause probable | Que faire |
|---|---|---|
| Écran noir | Écran mis en mode « Éteint » | Appuyez sur le bouton pour passer à l'écran suivant |
| Écran noir, bouton sans effet | Affichage décroché | Débranchez / rebranchez le capteur |
| Affichage brouillé, pixels en désordre | Mauvais type de dalle LED | Page Écran Matrix → changez le type de dalle (voir ci-dessus) |
| L'heure à l'écran est figée | Affichage décroché (les valeurs ne se rafraîchissent plus) | Débranchez / rebranchez le capteur |
| Pas de valeur CO₂ après un redémarrage | La sonde chauffe / port série encore occupé | Patientez quelques minutes |
| Pas de données en ligne, écran OK | Signal 4G insuffisant | Écran État réseau : vérifiez le nombre de barres ; déplacez le capteur si 1–2 barres |
| Valeurs PM figées ou nulles | Entrée d'air obstruée | Vérifiez qu'aucune ouverture n'est bouchée |
Si le problème persiste, contactez-nous en indiquant le nom du capteur : nous pouvons diagnostiquer l'appareil à distance.
FAQ¶
Le capteur a-t-il besoin du WiFi du site ?
Non. Le ModuleAir Pro transmet par 4G avec sa propre carte SIM. Le WiFi est optionnel, utile surtout pour les mises à jour et l'accès à l'interface.
Puis-je éteindre l'écran la nuit ?
Oui : l'écran Éteint (4ᵉ appui sur le bouton, ou depuis l'interface web) coupe l'affichage. Le capteur continue de mesurer et de transmettre. Vous pouvez aussi simplement baisser la luminosité depuis l'interface web.
Les données sont-elles perdues en cas de coupure réseau ?
Non. Toutes les mesures sont enregistrées dans la base locale du capteur, récupérable depuis la page Database.
Puis-je le brancher sur une multiprise avec interrupteur ?
Oui. Le capteur redémarre seul à la remise sous tension et retrouve son écran. Comptez 1 à 2 minutes de démarrage, et quelques minutes de plus pour la première mesure de CO₂.
Que fait le capteur si le CO₂ dépasse le seuil ?
Il l'affiche : le quadrant CO₂ passe en jaune (AÉRER SVP) puis en rouge (AÉRER VITE). Il n'y a ni alarme sonore ni action automatique.