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Les grands principes de la domotique

par Christophe Lavergne sur October 02, 2021

Malgré sa démocratisation et une offre plus que variée, la domotique tarde à percer. Faute à un langage inapproprié. Décryptons ensemble la domotique.

La domotique n'est pas si récente qu'on voudrait nous le faire croire. En effet, les premiers ouvrages qui lui sont consacrés datent de la fin des années 80. Ils annonçaient déjà l'arrivée imminente de nouvelles technologies connectées dans les foyers français. À l'époque, le gain qu'elle pouvait apporter n'était que perceptible puisque en absence d'Internet - rappelons que la toile n'est apparue qu'en 1990 auprès du grand public - elle ne pouvait fonctionner que sur un réseau fermé. Par ailleurs, le coût d'acquisition était exorbitant. Aujourd'hui, les prix ont considérablement fondu et le message de sensibilisation est bien perçu par les utilisateurs potentiels mais pourquoi la domotique tarde-t-elle toujours à trouver un écho auprès du grand public ? Tout simplement car elle est encore trop complexe. En plus d'utiliser un vocabulaire spécifique et des termes techniques à tour de bras, elle sème le trouble dans les esprits à grands coups de protocoles de communication toujours plus nombreux.

Comment ça marche

Commençons par décrypter les basiques de la domotique. Celle-ci se compose de différents éléments et commandes qui communiquent entre eux grâce au wifi, aux ondes radio, au réseau électrique, à un câblage Ethernet ou un câblage spécifique via ce qu'on appelle un bus de communication. Le tout est supervisé, ou pas, par un ordinateur ou un boîtier (box) qui sont eux-mêmes commandés par un terminal (tablette ou smartphone etc). À partir de là, il vous suffira, par exemple, de connecter un radiateur électrique à une prise commandée pour le piloter directement depuis votre périphérique mobile.

Des scénarios pour tout automatiser

Au-delà du pilotage pur et simple de tous vos appareils, la domotique permet, par l'intermédiaire de scénario, de créer des séquences d'actions. Ainsi, lorsque vous quittez votre maison pour le weekend, une seule pression sur un interrupteur ou une télécommande éteindra  toutes vos lumières, mettra le chauffage en mode économique, fermera les volets roulants et activera l'alarme... Dans un autre registre, vous appuyez sur la touche "cinéma" qui correspond au scénario que vous avez créé et les volets se ferment, l'écran de votre vidéoprojecteur se baisse, une lumière tamisée s'allume, votre amplificateur Home cinéma se positionne sur les réglages adéquats et vous n'avez plus qu'à sélectionner le film que vous souhaitez regarder depuis votre serveur vidéo. Des scénarios comme ceux-ci, vous pouvez en réaliser à l'infini, tant que votre installation le permet et qu'elle est parfaitement adaptée.

La petite histoire des protocoles

Mais pour que tous les appareils connectés de votre domicile communiquent, il faut qu'ils utilisent le même protocole. Et c'est là que tout se complexifie. En effet, car entre les normes radio, wifi et autre courant porteur, il est difficile de se créer un réseau homogène. Ce frein au développement de la domotique persiste toujours et de nombreux constructeurs utilisent encore des normes fermées, voir propriétaires. Toutefois, les constructeurs commencent à comprendre tout l'intérêt qu'ils ont à utiliser des protocoles ouverts. Cependant, ceci ne règle pas le problème lié aux nombreux protocoles disponibles sur le marché. Et dans ce cas, soit vous vous enfermez dans une solution, soit vous vous équipez d'une solution multi-protocoles, qui présente l'avantage d'être plus souple et généralement évolutive. Bien souvent, il suffit d'ajouter des modules pour chaque protocole. Dans cette configuration, vous pourrez faire cohabiter tous ces protocoles. Mais faisons un petit tour de ce disponible afin de mieux cerner vos besoins.

Du courant porteur à la radio fréquence

Le X10 utilisait initialement le CPI, pour faire communiquer les différents appareils. Au fil du temps, il a évolué vers une transmission par ondes radio (433 MHz). Ce protocole, peut sécurisé, transmet des trames radio sur une même fréquence. De ce fait, même votre voisin peut recevoir les ordres que vous donnez. Peu sécurisé, ce protocole est désormais dépassé. Il est d'ailleurs concurrencé par le protocole Chacon. Travaillant lui aussi sur la bande de fréquence des 433 mégahertz, il dispose d'une DI-O qui procure à chacun des périphériques émetteur une adresse qui lui est propre. La sécurité est donc bien supérieure à celle du X10 et son prix est inférieur. D'un bon rapport qualité-prix, il offre un catalogue complet de périphériques pour un prix abordable. Oregon est l'autre protocole à utiliser la bande de fréquence des 433 mégahertz. Développé par Oregon Scientific, ce protocole sert avant tout à gérer des ondes sans fil de type thermomètre, hygromètre et autres capteurs météo. La liaison s'effectue avec les bases de la marque.

Haut de gamme, mais souvent fermé

Les protocoles les plus haut de gamme, souvent destinés à des installations très verticales, sont la plupart du temps promus par des acteurs en prise avec les besoins des clients finaux. Si ces systèmes sont complets, ils sont très fermés. À commencer par Visonic qui se base sur les fréquence 433 et 868 mégahertz. Spécialisé dans la conception de systèmes d'alarme, le constructeur dispose d'une très large gamme de détecteurs. Dans ce domaine, on retrouve également AMX et Crestron, les deux pionniers américains de la domotique. Ces solutions propriétaires sont certainement les plus abouties du moment. Avec elles, vous disposez de périphériques haut de gamme afin de tout piloter dans votre maison. Cela va de la gestion des ouvrants au système d'alarme en passant par la gestion de vos musiques et films au travers d'un serveur dédié. Ainsi, dans les installations les plus perfectionnées, on peut gérer le multimédia en multiroom. Entendez par là qu'il sera possible de lancer une vidéo dans la cuisine, pendant que la musique sera diffusée dans toutes les pièces de votre domicile. Et tout cela à partir d'une simple tablette.

Vers une standardisation

Mais ces solutions restent onéreuses et leur installation n'est pas à la portée de tout le monde. De fait, l'approche d'un protocole ouvert est davantage mise en place par les différentes sociétés du secteur. C'est notamment le cas de Zwave/Sigma Design, Zigbee ou encore EnOcean. Leur but est de proposer des standards qui permettent aux utilisateurs de disposer de composants multisources. En utilisant ces protocoles, l'utilisateur a accès à un univers de composants plus polyvalents, ce qui lui permet de couvrir un maximum de domaine domotique (alarme, pilotage). Toutefois chaque norme - même si elle est ouverte-présente des avantages et des inconvénients. Ainsi Zwave qui travaille sur la fréquence de 868 mégahertz, propose une grande richesse fonctionnelle grâce à la topologie maillée de son réseau sans fil. La contrainte de portée d'un réseau sans fil est donc levée, puisque les périphériques relayent les informations. Autre atout, cette norme permet d'obtenir un retour d'état ou d'acquittement d'une commande. À tout moment, vous pourrez ainsi savoir si une ampoule est allumée ou si vos volets sont ouverts ou fermés. Malheureusement la technologie Zwave doit utiliser un contrôleur primaire et a comme principal défaut d'être très énergivore. Ce qui n'est pas sans poser quelques problèmes pour les contrôleurs et autres récepteurs fonctionnant sur piles ou batteries.

Filaire ou sans fil?


La domotique autonome

De son côté, EnOcean utilise également la bande de fréquence des 868 mégahertz. Mais la plus grande innovation technologique porte sur sa capacité à se passer de piles pour l'alimentation de ses périphériques. Ceux-ci font alors fi des problèmes d'autonomie ou de câblage électrique. Pour fonctionner, les actionneurs (interrupteurs) utilisent soit l'énergie solaire, choix des contacts magnétiques qui génèrent l'électricité nécessaire pour transmettre l'information concernant sa structure. EnOcean utilise une structure en étoile et non maillée. Par ailleurs, elle fonctionne en peer-to-peer, ce qui permet de faire abstraction du contrôleur primaire (un interrupteur peut directement commander une ampoule sans passer par une centrale). Revers de cette topologie, il faut disposer d'une centrale domotique capable de diffuser un signal puissant afin de piloter les appareils les plus éloignés. Faute de quoi il faudra installer des relais.

Raspberry PI, au secours de la domotique

La mode est aux "do it yourself"! De fait, pourquoi ne pas vous lancer dans la conception de votre propre centrale domotique ? Cela a plusieurs avantages. En premier lieu, le coût d'acquisition est très réduit. En effet, vous pourrez réaliser votre système à base d'un Raspberry pi type B+ qui ne coûte guère plus de 40 € pour la carte nue (60 € pour un kit boîtier, carte et alimentation). Le Raspberry PI présente en plus une faible consommation électrique et les solutions que l'on peut y sont nombreuses. À cela vous devrez ajouter une carte d'extension afin de bénéficier du protocole de communication souhaité. En fonction du protocole, le prix d'une carte d'extension oscille entre 35 et 60 € (EnOcean/Zwave). Une fois que vous aurez acquis et assemblé ce petit matériel, il ne vous restera plus qu'à installer le logiciel de gestion domotique. Nous vous recommandons Domoticz qui est un logiciel libre et surtout très abouti. En second lieu, cette solution permet aux utilisateurs les plus curieux ou aguerris de personnaliser leur solution. Ainsi l'ajout d'une fonction ou d'un module pourra s'effectuer sans trop de difficulté.


Pour aller plus loin

Avec un simple Raspberry ou Domoticz, vous pourrez donc contrôler des équipements très variés. Cela va de la gestion de l'éclairage par l'intermédiaire d' interrupteurs ou de gradateurs de lumière à la gestion des ouvrants en passant par la météo et l'énergie. Mais pour arriver à tout piloter, il faut bien souvent greffer des modules supplémentaires en plus de ceux déjà présents. L'ajout d'un module radio RF 433 mégahertz peut s'avérer utile. Même si cette solution est la moins performante, elle a l'avantage d'être la plus économique. Le RF 433 mégahertz est en effet utilisé au sein de nombreux périphériques (Chacon,Oregon scientific,OWI, Blyss, X10RF) qui se trouve facilement dans les grandes enseignes de bricolage et même dans certaines grandes surfaces. L’ajout des modules est en plus très simple, puisqu'ils se présentent généralement sous la forme de dongles USB. Lors de son achat vérifié que le modèle que vous convoitez est bien compatible avec la plateforme Raspberry., De nombreuses clés de ce type sont dévolues à être utilisées sur un ordinateur fonctionnant sous Linux Windows.

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