lazer127 | La domotique
Topic créé par rz1
/!\ ... 1ère page reprise en avril 2017 et en perpétuelle évolution... suggestions bienvenues /!\
Définition :
La domotique est l'ensemble des techniques de l'électronique, de physique du bâtiment, d'automatisme, de l'informatique et des télécommunications utilisées dans les bâtiments, plus ou moins « interopérables » et permettant de centraliser le contrôle des différents systèmes et sous-systèmes de la maison et de l'entreprise (chauffage, volets roulants, porte de garage, portail d'entrée, prises électriques, etc.). La domotique vise à apporter des solutions techniques pour répondre aux besoins de confort (gestion d'énergie, optimisation de l'éclairage et du chauffage), de sécurité (alarme) et de communication (commandes à distance, signaux visuels ou sonores, etc.) que l'on peut retrouver dans les maisons, les hôtels, les lieux publics, etc.
Source : Wikipédia
Usage de la domotique :
Il est généralement admis que la domotique s'articule autour de ces 3 composantes de base, que chacun mettra plus ou moins en œuvre en fonction de ses besoins :
- Confort => automatisation de tâches répétitives, pilotage des températures de confort du chauffage aux heures désirées, éclairage automatique sur détection de mouvement, musique d'accueil à la maison, etc
- Économie d'énergie => réduction de consommation électrique par extinction des appareils en veille, baisse de la température du chauffage en cas d'absence ou la nuit, extinction automatique des éclairages, etc
- Sécurité => éclairage automatique dans le jardin sur détection de mouvement, simulation de présence (éclairage, TV, musique, ...), pilotage de caméras de surveillance, déclenchement de sirène, envoi de notifications, etc
Éléments constituant un système domotique :
- Contrôleur : les systèmes domotique grand public d'aujourd'hui reposent pour leur grande majorité sur une "box" (terme rendu populaire par les box Internet de box fournisseurs d'accès à Internet). Cette box peut être de type "boite noire" fournie par son constructeur avec le logiciel préinstallé, ou basée sur un mini ordinateur du commerce (Raspberry PI, Intel NUC, Box Android TV, etc), sur lequel on installe un logiciel indépendant. Dans ce cas, le logiciel et le matériel sont dissociés, et il devient possible d'installer le logiciel sur la machine de son choix, allant du PC de l'utilisateur jusqu'à la VM virtualisée sur un serveur / NAS.
- Modules : il existe une infinité de modules dédiés prévus pour réaliser une fonction fonction domotique (ou plusieurs dans le cas de plus en plus courant des modules multifonctions). Ces modules peuvent être de type capteur ou actionneur, parfois les deux à la fois.
Capteurs :
- Mouvement : PIR infrarouge
- Ouverture : contacteur reed sur une porte/fenêtre
- Température : °C
- Humidité : %HR
- Luminosité : Lux
- Bruit : dB
- Fumée : certains détecteurs domotique sont à la norme NF EN 14604, d'autres pas, attention à ce point.
- Inondation : 2 plots métalliques conducteurs touchent le sol, en cas de fuite d'eau par terre, celle-ci conduit le courant qui fait contact entre les 2 plots conducteurs
- Télécommande : à chaque bouton, on pourra associer une ou plusieurs fonctions. Certaines télécommande permettent de réaliser des combinaisons de touches.
- Interrupteur mural : le plus basique des capteurs, on l'a déjà tous chez nous ! Reste à remonter l'information au système domotique, grâce à un micro-module situé dans la boite d'encastrement. Ce micro-module est quasi-systématiquement également un actionneur, tel un dimmer. Ainsi, domotiser un plafonnier ne nécessite qu'un micro-module, qui permettra de faire varier l'intensité lumineuse, pourra être piloté à distance (smartphone), déclenché par un scénario (contrôleur domotique), et commandé localement par son interrupteur traditionnel.
- ...
Actionneurs :
- Dimmer : variation d'intensité des ampoules lumineuses. Attention, seules les incandescentes, les halogènes, et les LED Dimmables sont compatibles
- Relai : pilotage en tout ou rien (ON/OFF) de tout type de charge : ampoule, moteur (VMC, pompe, électrovanne, ...), ou tout type de contact sec : portail, porte de garage, chaudière, etc
- Volet : il s'agit de 2 relais qui ne peuvent pas travailler en même temps (sinon court-circuit), permettant de faire monter ou descende un moteur de volet roulant, ou de volet battant
- Prise électrique : il s'agit d'un relai intégré dans un boitier plastique qu'on branche sur une prise murale classique et permettant de piloter l'appareil relié dessus, par exemple un lampadaire, etc. Ces prises peuvent intégrer une mesure de consommation instantanée (en Watts) ou d'énergie (en kWh), auquel cas le module est également un capteur. Exemple de scénario : branché sur une TV, il permet de détecter que l'utilisateur a allumé sa TV, et le contrôleur domotique pourra fermer les volets et régler l'ambiance lumineuse adaptée.
- RGB : pilotage des rubans lumineux à LED
- Fil-pilote : permet de générer les 6 ordres des radiateurs électriques français
- Thermostat : fixé au mur, avec un écran LCD, permet de choisir la température, intègre également une sonde de température, et pilote un module distant (relai ou fil-pilote) afin d'assurer la régulation de température de façon autonome, avec son algorithme interne (hystérésis ou PID). Le contrôleur domotique récupère l'info de température et peut donner une nouvelle consigne de température.
- Vanne thermostatique : pour radiateur à eau chaude (intègre également un capteur de température pour la régulation). En fait la vanne se comporte comme un thermostat
- Émetteur infrarouge : piloter pompe à chaleur (split), TV, Ampli, etc
- ...
Objets connectés :
Les objets connectés indépendants du marché ne sont pas nécessairement prévus pour un usage domotique, mais il est de plus courant d'intégrer ceux-ci dans un système domotique, soit par le biais d'une API officielle, soit par le biais d'un hack/reverse enginering (voir à ce sujet le paragraphe concernant l'Interopérabilité).
Ainsi, un objet connecté seul ne permet pas de parler de domotique. La notion d'interopérabilité est importante, cela implique la présence d'au moins un appareil dont la fonction sera de centraliser les informations des différents éléments et apporter la possibilité de gérer des scénarios. Il est préférable que cet appareil soit physique et non seulement un service dans un cloud, principalement pour des raisons de temps de réponse et de continuité de service.
Exemples d'applications des objets connectés :
- Bracelet tracker d'activité / une montre connectée : en fonction des modèles, peut être utilisé pour détecter la localisation de l'utilisateur (scénario absence/présence), son sommeil (scénario mode nuit / réveil)
- Station météo : permet de remonter les informations environnementales dans le système domotique (scénario fermeture des Velux en cas de pluie, pilotage du chauffage en fonction de la température extérieure, etc)
- Robot aspirateur : Scénario déclenchement automatique dès que tout le monde a quitté la maison, et retourne à sa base quand les utilisateurs s'approchent de la maison à leur retour => Sujet : [Topic Unik]Du Robot domestique
- Module ODB2 dans la voiture : permet de localiser le conducteur (scénario absence/présence)
- Lampe de chevet Bluetooth : pilotée par un système domotique, en fonction des heures, scénario lumière bleue pour le réveil, ou rouge/orange pour le coucher.
- ...
Standards et normes domotiques :
Il n'y a malheureusement pas de norme universelle en domotique, et plusieurs standards s'affrontent sur ce marché embryonnaire et en pleine croissance, certains étant portés par des entreprises privées cherchant à créer un business modèle rentable, et d'autres par des communautés plus ouvertes. Certaines compagnies ont jusqu'à présent tenté une unification, sans succès jusqu'à maintenant.
Cette absence de standard universel est probablement l'un des facteurs principaux limitant l'adoption de la domotique auprès du grand public, malgré qu'on en parle depuis 30 ans, car la domotique est perçue comme trop complexe, en plus d'être trop couteuse (mais la baisse des prix viendra pas une augmentation des volumes, créant un cercle vertueux qui finira bien par arriver un jour...)
Interopérabilité :
- Systèmes ouverts : protocole public, permettant à plusieurs fabricants de proposer des produits interopérable entre eux. L'avantage pour le client, c'est le choix des produits, et l'évolutivité de son système.
- Systèmes fermés : protocole privé, seul le fabricant, et ses éventuels partenaires, peuvent proposer des produits. L'inconvénient, c'est que le client est enfermé dans une technologie. L'avantage est un meilleur support, mais ce n'est pas toujours vrai, bien au contraire.
Budget :
Quelques ordres de grandeurs modulables (pour chaque tranche tarifaire, cela dépend grandement de la taille du logement + éventuels jardin et dépendances, donc du nombre de fonctions à domotiser)
- 0 < Budget < 100 € : découverte de la domotique, avec un Arduino ou ESP qu'il faudra programmer et souder
- 100€ < Budget < 1000€ : domotisation sérieuse d'un logement envisageable, avec utilisation des composants électroniques découverts ci-dessus et de quelques modules tout faits low-cost
- 1000€ < Budget < 5000€ : domotisation complète d'un logement, avec utilisation de composants radios tout faits proposant des fonctions avancées (maillage, retour d'état, association, etc)
- 5000€ < Budget < 10000€ : domotisation complète d'un logement en technologie filaire haut de gamme
- 10000€ < Budget < no-limit : domotisation luxieuse, réalisée par un pro
Modes de transmission :
- Filaire : bus
- Sans-fil : Radio 433 MHz, 868 MHz, 2,4 GHz, ...
- CPL : courant porteur de ligne
- Infrarouge
Protocoles :
Il existe un très grand nombre de protocoles domotiques, en perpétuel croissance, qu'il serait vain de lister ici, néanmoins on peut citer quelques un parmi les plus courants :
- KNX : protocole filaire haut de gamme (composants très fiables vendus par les fabricants d'appareillage électriques bien connus), séparant le bus de données (très basse tension), du réseau électrique traditionnel (230V). Les actionneurs sont regroupés dans un (gros) tableau électrique central, l'architecture est en étoile. Chaque module dispose de sa propre intelligence et est programmé par l'installateur pour exécuter une fonction, l'intelligence est donc distribuée et ne dépend pas d'un contrôleur unique
- Z-Wave : protocole radio haut de gamme en 868 MHz à base de modules et micro-modules à disperser tout autour du logement, l'architecture est distribuée. Le réseau est maillé, c'est à dire que chaque module participe au routage des paquets, permettant d'étendre la portée du signal et de fiabiliser le réseau. De plus, des fonctionnalités avancées sont proposées : retour d'état vers le contrôleur, chiffrement des communications, paramètres spécifiques permettant d'adapter le fonctionnement du module à ses besoins, association directe entre modules (exemple : une télécommande peut piloter directement une lumière sans avoir besoin du contrôleur), néanmoins la présence d'un contrôleur principal reste indispensable pour l'inclusion et le paramétrage des modules. Une grande force de ce protocole, est de réunir un grand nombre de fabricants (plus de 100) autour de la Z-Wave Alliance. Attention toutefois, les fréquences sont différentes selon les pays/continents, donc un module acheté aux USA ou en Chine pourrait ne pas fonctionner, il faut bien vérifier cela à l'achat.
- EnOcean : inspiré du Z-Wave, en 868 MHz également, il a été créé dans le but de résoudre un de ses principaux problèmes : l'usure des batteries. Les modules utilisent des technologie de récupération d'énergie (mécanique : appui sur un bouton, lumière : capteur solaire, etc). Cependant, du fait de sa consommation très réduite, le protocole souffre de plusieurs inconvénients : aucune sécurité des communications, autonomie limitée (un capteur solaire ne fonctionne pas si les volets sont fermés plusieurs jours pendant les vacances, un interrupteur nécessaire d'appuyer plus fortement dessus, etc), modules plus coûteux, pas de routage du réseau, ... A noter que l'alliance EnOcean s'est alliée avec le Zigbee pour tenter de proposer le meilleur des 2 mondes. Peu d'infos au moment de la rédaction de ces lignes.
- Chacon DIO : protocole basique en 433 MHz, sans chiffrement, ni retour d'état, ni maillage, et très économique. De nombreux kits (telco + prise) se trouvent en grande surface de bricolage, et sont donc utilisables de façon autonome en dehors de tout système domotique. Le protocole ayant été rétro-ingénieré, il est compatible avec de nombreuses antennes / box / logiciels domotiques.
- Edisio : Evolution du DIO en 868 MHz avec une très bonne portée et des modules (notamment les interrupteurs) plus designs. A noter qu'il n'y a toujours pas de sécurité (pas de chiffrement, les trames sont visibles par tout le monde)
- Somfy RTS : ancien protocole radio de Somfy, en 433 MHz, ne proposant ni-retour d'état ni sécurité, massivement utilisé pour les moteurs de volets roulants Somfy. Il a été rétro-ingénieré et est maintenant compatible avec plusieurs antennes / box domotiques.
- IO HomeControl : dorénavant renommé en IO tout court, nouveau protocole radio propriétaire de Somfy, Velux et quelques autres, en 868MHz, apportant chiffrement et retour d'état. Ce protocole est totalement fermé et n'a pas bénéficié de hack jusqu'à présent, il ne peut donc fonctionner qu'avec les produits des fabricants membres de l'alliance.
- Delta Dore X2D : ancien protocole radio de Delta Dore, en 433 MHz, ne proposant ni-retour d'état ni sécurité, largement utilisé pour les programmateurs et thermostats de chauffage. Il a été rétro-ingénieré et est maintenant compatible avec plusieurs antennes / box domotiques.
- Delta Dore X3D : nouveau protocole radio propriétaire de Delta Dore, en 868MHz, apportant chiffrement et retour d'état. Ce protocole est totalement fermé et n'a pas bénéficié de hack jusqu'à présent, il ne peut donc fonctionner qu'avec les produits du groupe Delta Dore.
- Bluetooth : pas vraiment un protocole domotique, mais de nombreux objets connectés l'utilisent. A noter que la version 5 tente de pénétrer le marcher de la domotique, avec un maillage du réseau Bluetooth à l'image du Z-Wave.
- Wi-Fi : comme pour le Bluetooth, ce n'est pas un protocole domotique, mais il est utilisé par de nombreux objets connectés.
- Zigbee : protocole en 2.4 GHz, très utilisé aux USA, assez peu en Europe. Le souci est que les couches de transports sont standardisées, mais par les couches applicatives. Donc 2 modules Zigbee de marques différentes ne seront pas forcément capables de discuter directement entre elles comme c'est le cas en Z-Wave par exemple. Il faut aller passer par une passerelle, qui est d'ailleurs vendue en pack avec les objets. La prochaine version du protocole (en association avec EnOcean) devrait résoudre ce manque d'interopérabilité.
- 1-Wire : il s'agit d'un bus filaire conçu par Dallas Semiconductor permettant d'interconnecter des composants.
- My-Sensors : protocole de communication radio pour un réseau d’Arduino, à programmer soi-même. L'avantage est son coté open-source, très faible cout, et large choix de modules réalisables grâce à un vaste catalogue de composants.
- ...
Remarque en 2024 :
Lors de la rédaction initiale de cette page en 2017 le Z-Wave était le protocole sans-fil dominant sur le marché domotique, et en Europe le Zigbee était inexistant (il n'existait à ce moment là qu'aux US).
En alternative on trouvait divers autres protocoles plus ou moins ouverts/fermés : EnOcean, RTS, IO, etc... et de mémoire c'était le tout début des modules Wi-Fi (Sonoff, etc)
Depuis, la situation a bien changé, et pourtant rien n'a changé
C'est-à-dire que Z-Wave est devenu un marché de niche, le Zigbee est devenu dominant, les autres protocoles ouverts/fermés existent plus ou moins, c'est selon, bref la valse des protocoles, mais en réalité, rien n'a vraiment changé, c'est-à-dire qu'on a beau avoir changé de protocole(s), c'est comme avant : on ne fait rien de plus et rien de moins avec du Zigbee que ce qu'on faisait avec du Z-Wave 10 ans plus tôt.
Personnellement, mon installation Z-Wave a 11 ans, elle est fonctionne toujours parfaitement bien, ultra stable, il n'y a aucune fonction qui me manque et qui m'imposerait d'ajouter du Zigbee chez moi.
Reste que le Zigbee est largement moins cher que le Z-Wave, et c'est bien ça qui a retourné le marché des protocoles Depuis 2021, un protocole de haut niveau a commencé à être développé, d'abord nommé CHIP puis rapidement renommé Matter (et son pendant sans-fil Thread, évolution directe de Zigbee).
Il est censé être le protocole domotique universel qui met tout le monde d'accord, mais en pratique, depuis qu'on en parle, ça tarde à arriver sur le marché.
Il y a bien quelques produits, commercialisés à partir de 2023, mais pour l'instant ils ne sont pas franchement poussés et mis en avant par les fabricants...
Fabricants :
- Fibaro : Fabricant polonais qui fait figure de référence dans le monde Z-Wave. Depuis 2017 les produits commencent également à sortir en version Apple Homekit.
- Qubino : Outsider Z-Wave, spécialisé en micro-modules.
- Aeon Labs / Aeotec : Gamme de produits Z-Wave intéressante.
- Nodon : Fabricant français proposant des modules Z-Wave, EnOcean, Bluetooth.
- GCE Electronics : Fabricant français proposant des produits en rail DIN de qualité, filaires.
- Edisio : Fabricant belge également concepteur de DIO (revendu par Chacon)
- Xiaomi : Fabricant chinois proposant des produits low-cost, sur protocole Zigbee.
- Sonoff : Gamme de produits low-cost pour une domotique DIY accessible à tous, sur protocole TCP/IP.
- ...
Box et/ou Logiciels domotiques :
- Lifedomus
- Fibaro : Home Center 2 et Lite
- Jeedom : Mini, Smart, logiciel indépendant
- Connected Objects eeDomus
- Vera
- GCE IPX800
- Domoticz
- Home Assistant
- Somfy Box / Tahoma
- ...
Comparatifs des box domotiques :
Reconnaissance vocale, assistants vocaux :
A noter que Google et Amazon ont signé de nombreux partenariats afin que des constructeurs tiers (Sony, LG, Harman Kardon, etc...) intègrent leur technologie dans des enceintes connectées, des TV, de l'électroménager, et bien sûr des smartphones.
Alarme, sécurité :
Il est déconseillé de réaliser une alarme avec un système domotique. Ce sont 2 mondes bien distincts, et la sécurité est affaire d'entreprise ayant une solide expérience dans la conception des capteurs, de la centrale, et du protocole de communication => Sujet : La sécurité du logement
Cela dit, la domotique permet de compléter efficacement le système d'alarme, en récupérant le statut de l'alarme (armé/désarmé/intrusion/mode présence/etc...) et par ajout de scénarios exotiques, comme le clignotement des lumières, asperger les intrus par l'arrosage automatique, faire aboyer un chien virtuel, etc...
Petit topo de Shaad sur l'interconnexion des "vraies" alarmes avec la domotique : https://forum.hardware.fr/forum2.ph [...] =0#t282977
2 topics (peu actifs) à consulter :
Caméra, Vidéo-surveillance :
...
http://www.maison-et-domotique.com [...] veillance/
Multiroom audio :
- Sonos : la référence du multiroom, propriétaire, fermé, cher, qualitatif
- Bose SoundTouch : concurrent direct de Sonos, en tout point similaire
- Logitech SqueezeBox : système propriétaire historique de Logitech, a été libéré et est maintenant utilisé en DIY, économique
- Denon Heos : système propriétaire, qualitatif, propose une alternative à Sonos, avec pour avantage l'intégration aux amplis de la marque
- Yamaha Musiccast : système propriétaire, qualitatif, propose une alternative à Sonos, avec pour avantage l'intégration aux amplis de la marque
- DTS Play-Fi : standard ouvert permettant une interopérabilité entre les équipements, adopté par les fabricants historiquement en retard sur le multiroom
- ...
Blogs domotique :
Où acheter :
Message édité par lazer127 le 18-10-2024 à 17:01:37 ---------------
Heureux l'étudiant qui comme la rivière arrive à suivre son cours sans sortir de son lit.
|