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Revue TELECOM 185 - Domotique, implémentation et retour d'expérience

Articles Revue TELECOM

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15/06/2017

 

DOMOTIQUE,

IMPLEMENTATION ET

RETOUR D'EXPERIENCE

 

 

Par Fabrice Léonard (2003) dans la revue TELECOM n° 185

 

Avant-propos

De formation électronicien et informaticien, j’ai souvent cherché à créer des montages pour expérimenter et faciliter mon quotidien. Sans faire une biographie, je vais vous conter quelques étapes me permettant de faire un retour d’expérience sur ce que l’on appelle de nos jours la domotique.

Domotique, argh ! le mot est lâché. C’est le mot à la mode que l’on voit partout. Tout le monde fait de la domotique et de plus en plus de constructeurs rajoutent des fonctions ou applications permettant d’en faire. C’est le mot fourretout qui nous permet de mélanger l’installation d’une alarme, de contrôler une installation Home-Cinéma ; de piloter des volets roulants, le chauffage, l’éclairage voire même l’arrosage du jardin. Bref, la domotique est partout et vous ne le saviez même pas.

En fait, la domotique est un ensemble de solutions (automatisme, électronique, informatique, télécommunications,…) pour apporter du confort dans votre habitat. Bref, c’est vieux comme le monde et nous le découvrirons dans les exemples suivants.

Mais là où l’on parle vraiment de domotique c’est quand les différentes solutions peuvent cohabiter et communiquer entre elles. En règle générale, par un système central qui pilote l’ensemble des dispositifs. Et l’on peut dire que c’est grâce au réseau informatique que la domotique est vraiment apparue. Nous y reviendrons.

 

Historique et exemples

Dans les années 60, mon père fait installer un contacteur jour/nuit par EDF afin de piloter le déclenchement du chauffe-eau et de la machine à laver. Ainsi, il maîtrise sa consommation électrique en faisant fonctionner les appareils les plus consommateurs et de manière automatique.

Dans les années 70, il installe une minuterie pour piloter l’éclairage du jardin. A l’époque, celle-ci fonctionnait avec un balancier. Une simple pression sur le bouton et la lumière s’illumine pendant 3 mn. Magique pour l’époque.

Il installe ensuite une gâche électrique pour ouvrir le portillon à distance (celui-ci étant à une trentaine de mètre de la maison).

En 1985, dévorant les magazines d’électroniques (Electronique magazine, Elektor,…), je réalise un montage avec un capteur de présence permettant d’allumer automatiquement la lumière à l’extérieur de la maison. Fini les boutons. A Ce sera remplacé par des capteurs de présence « Steiner » qui apportent le détecteur d’obscurité et la minuterie (fini la minuterie à balancier).

Dans les années 90, il y aura l’interphone sur rue, le portail avec des vérins « Seminor » (racheté ensuite par « Somfy  ») et la minuterie d’arrosage du jardin « Gardena ».

Tout cela apportant un vrai confort d’usage à cette maison. Toutefois, on ne peut pas vraiment parler de domotique.

 

Premières implémentations

En 2001, devenant propriétaire d’une petite maison de banlieue, j’équipe celle-ci des mêmes solutions.

Vérins « Somfy » pour le portail, capteurs de présence externe «Steiner » pour la lumière du jardin, arrosage automatique enterré RainBird (buses, électrovannes et contrôleur déporté),…

Vient ensuite le pilotage des lumières avec des modules en X10 (technologie que j’abandonnerai par la suite car la fiabilité n’était pas vraiment au rendez-vous et l’esthétique des interrupteurs déplorable).

Au niveau Home-Cinema, j’utilise à l’époque la solution Windows XP MediaCenter qui était, selon moi, la plus abouti. Malheureusement, celle-ci sera abandonné progressivement par Microsoft.

C’est vraiment à partir de ce moment-là que j’ai commencé à parler de domotique en programmant des applications dans le MediaCenter qui envoyait des ordres aux modules X10 pour piloter les lumières, l’arrosage, le portail et les volets roulants (en contact sec).

Mais voilà, tout cela nécessitait que le mediaCenter soit toujours allumé, ce n’était pas extrêmement fiable et il faut avouer que ce n’était pas très pratique à l’usage. Ce n’était pas WAF (Woman Acceptance Factor). A

Cet acronyme très stéréotype et machiste indique que les hommes ont tendances à être attirés par les gadgets, la hi-fi, les ordinateurs, alors que les femmes par l’esthétique, le visuel et l’utilité des objets.

Et ce point est essentiel à comprendre pour mettre en œuvre une solution domotique réussi. Il faut que cela soit simple, discret et naturel à l’usage.

 

La solution ultime

J’ai testé beaucoup d’autres solutions (X10, Zwave, Enocean, RTS, IoHomeControl, X2D, ZigBee, Bus SCS, Knx,…) et fait évoluer mon installation. Chaque constructeur apportant une solution pertinente pour son type d’équipement avec son protocole propriétaire, ses interfaces, etc.

Imaginer qu’à terme il y aura une seule norme est selon moi une utopie. Il existe bien des solutions qui ont énormément de possibilités et utilisent une seule norme de communication, mais la mise en œuvre est complexe et le cout important. Pour cela, elles s’appuient sur un Bus permettant de faire transiter les informations vers différents dispositifs (actionneurs, contact sec, bouton, sonde,…).

On peut citer « KNX » qui a un niveau de maturité très élevé dans le domaine. Le problème c’est son prix et l’intégration. On peut également citer Legrand avec son Bus SCS (Système de Câblage Simplifié) qui propose une solution sous forme de Bus permettant de tout piloter. Moins onéreuse et plus simple à mettre en œuvre, mais tout de même.

Ce type de solutions (KNX ou Legrand SCS) s’adresse aux personnes qui souhaitent refaire complètement leur installation électrique ou équiper un bâtiment neuf. Dans ce cas, il faut penser chaque équipement de la maison afin qu’il soit bien compatible avec le Bus en question. Pas si simple.

D’autant que l’on ne pourra pas mettre en place le dernier gadget qui vient de sortir avec son installation. Par exemple :

Vous souhaitez piloter l’ouverture des volets roulants et des Velux en fonction du taux de CO2 détecté par votre sonde « Netatmo ». Oubliez, il faudra utiliser des sondes qui seront installées sur le Bus.

Ou alors, votre femme vous a offert la dernière AppleWatch et vous voulez piloter la désactivation de l’alarme et l’ouverture des volets avec elle. Oubliez également. Il n’y a pas d’interface permettant de coupler les éléments sur Bus via la solution HomeKit d’Apple.

Alors qu’elle est la bonne solution ? En fait, c’est l’intégration. Et pour cela, nous allons utiliser le réseau informatique disponible dans la maison.

 

L’intégration domotique

Aujourd’hui, chaque constructeur propose une passerelle pour interfacer leur solution avec le réseau informatique. Pourquoi ? Tout simplement pour rendre leur solution pilotable depuis un SmartPhone ou une tablette. C’est plus dans une logique marketing qu’autre chose. Et cela nous aide bien car dans ce contexte, nous allons utiliser le réseau informatique comme colonne vertébrale de communication afin de faire dialoguer les différents systèmes entre eux. C’est avec cette logique que j’ai fait évoluer mon installation.

D’une manière schématique, la solution fonctionne autour d’un réseau informatique sur lequel viennent se greffer différentes solutions d’équipementiers. Cela permet de faire évoluer sa domotique d’une manière progressive, avec des solutions du marché éprouvée et un coût maitrisé.

 

Ma maison en exemple.

Elle dispose d’un portail et d’une porte de garage équipé en Somfy avec la technologie RTS. Il y a également des Velux et des volets roulants Somfy avec la technologie IoHomeControl qui propose un atout majeur face aux concurrents, le retour d’état (par exemple, si une chaise de jardin bloc le volet roulant au moment de sa fermeture, j’aurai une alerte SMS qui m’indique que le volet est bloqué à 65% d’ouverture à cause d’un obstacle). Tout cela est piloté par la Box Somfy qui est une passerelle Ethernet vers les deux technologies (RTS et IO).

L’alarme est également une Somfy (mais ça aurait pu être une autres marques) qui dispose de son interface sur le réseau Ethernet. Elle me permet de fermer automatiquement les volets roulants quand j’active l’alarme ou de les ouvrir en cas de détection de fumée, de m’envoyer des SMS, etc.

Sur le réseau Ethernet, il y a un serveur Synology qui héberge la musique. Celle-ci est diffusée dans toute la maison à l’aide du protocole AirPlay ou DLNA sur des RaspBerryPi (HP dans le plafond) et sur l’amplificateur du salon.

La partie chauffage est pilotée à l’aide de la station météo et du thermostat Netatmo. Connecté également sur le réseau (fonctionne depuis quatre ans sans aucun soucis).

La partie éclairage dispose de quelques composant Zwave (historique) pilotable depuis une RaspBerry avec Domoticz. La nouveauté c’est l’installation de la solution Legrand ZigBee avec des interrupteurs de la gamme Celiane. Bien plus simple, supporté et avec un design de bouton haut de gamme. Prochaine étape l’interrupteur vocal Celiane. A

La partie vidéo utilise encore le serveur Synology qui héberge les films et diffuse ceux-ci sur la TV connecté (Samsung) à l’aide de Plex ou sur d’anciennes TV avec RasPlex.

La partie arrosage du jardin utilise des Electrovannes RainBird activées avec du contact sec depuis la RaspBerry sous Domoticz.

L’ensemble est pilotable depuis un Ipad ou Iphone, voir même avec SIRI en rajoutant HomeBridge.

 

Scénario d’usage

Au début, on fait énormément de scénario. Par exemple, j’avais fait un scénario qui ferme automatiquement les volets quand j’active l’alarme et les ouvrent quand je la désactive. Sauf que ça n’a pas trop de sens d’ouvrir les volets quand on rentre chez soi à 23h.

Schéma de principe

 

Autre exemple : J’avais couplé mon système avec « IFTTT » pour activer automatiquement l’alarme et fermer les volets roulants si : nous sommes en semaine, que je quitte la maison, que le capteur « Zwave » ne détecte personne pendant cinq minutes dans le salon et que je suis en dehors du périmètre de la maison (géolocalisation de l’iphone). Sauf que, si on laisse sa fille malade et qu’elle descend dans le salon deux heures plus tard, elle se prend 110 db dans les oreilles.

Tendance et orientation

Au niveau des scénarios, il faut rester simple et utiliser des solutions pouvant fonctionner de manière autonome sans passer par le serveur/Box domotique. Plus c’est simple et intuitif et plus cela fonctionnera longtemps. Il faut pouvoir disposer d’une solution qui peut s’intégrer avec un large panel de solutions.

Au niveau des interfaces, nul doute que les VUI (Voice User Interface) coupler avec des Bots vont apporter une richesse fonctionnelle indéniable. Il y a fort à parier que nous aurons des solutions permettant de questionner notre maison afin qu’elle nous réponde et interagisse sur notre environnement (le Jarvis d’IronMan).

Au niveau du marché, on voit des petites structures proposer des solutions très intéressantes mais n’ont pas l’impact commercial pour se développer et se déployer. Des grandes sociétés industrielles proposent des solutions pertinentes mais reste trop axées sur leur cœur de métier. Toutefois, tout s’accélère (notamment depuis les trois dernières années). Aujourd’hui, le marché semble avoir la maturité nécessaire pour proposer des solutions de plus en plus pertinentes en prenant en compte le DiY ou en proposant des programmes immobiliers disposant en standard d’une solution domotique.

Legrand et Somfy semble l’avoir compris et s’ouvre de plus en plus en s’appuyant sur un réseau de partenaires important. Toutefois, gardons à l’esprit que dans le monde informatique, ce n’ai pas la solution la plus performante et pertinente qui devient la norme. Ce constat peut s’appliquer également dans le monde de la domotique.

Enfin que dire sur L’IoT et ses 20 milliards d’objets connectés d’ici 2020 (estimation Gartner). Certains pensent qu’il est nécessaire d’utiliser un réseau dédié pour ces objets (Lora, SigFox ou NB-IoT). Je ne serai pas catégorique sur ce sujet. Par contre, disposer d’un réseau moins couteux que le réseau Ethernet avec sa liaison Internet pour faire transiter des informations plus légères et dédié pour certains type d’usage, pourquoi pas. Nous serons de nouveau dans une solution d’intégration avec notre épine dorsale « réseau informatique ». 

 

Biographie de l'auteur

 

 

Fabrice Léonard (2003) est Responsable des Etudes et développements au sein de la Cegos, Leader européen de la formation professionnelle et il s’occupe plus particulièrement de projets d'infrastructure pour le système d'information Cegos.

Sa mission est de définir les orientations technologiques, concevoir les architectures techniques et encadrer les mises en œuvres. Anciennement électronicien en laboratoire, ingénieur réseaux télécoms dans différentes SSII et consultant en système d’information.

 

 

 

 

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