Quels protocoles domotique choisir pour ma maison ? Comment fonctionnent les protocoles de communication ?
Ce sont des questions importantes à se poser lorsque vous voulez domotiser votre habitat. Essayons de les comprendre !
Il faut dire qu’il existe de nombreux protocoles domotiques sur le marché et la plupart de ces protocoles sont incompatibles entre eux.
Pour éviter les déconvenues, je vais tenter de vous expliquer ce qu’est un protocole domotique et vous présenter les principaux protocoles grand public disponibles sur le marché.
Mais tout d’abord je vous explique les différentes caractéristiques des protocoles pour comprendre leur fonctionnement.
Les différentes caractéristiques des protocoles de communication
Le protocole domotique est le langage utilisé pour établir la communication entre différents appareils connectés. Pour pouvoir communiquer entre eux, deux appareils doivent donc avoir le même langage de communication, c’est-à-dire le même protocole.
Et cette communication peut s’établir de différentes manières selon le type d’architecture réseau.
Les types d’architecture du réseau domotique
Un réseau domotique peut se définir comme le trajet qu’emprunte une information pour circuler entre la box domotique et l’objet connecté. Ce trajet peut être direct ou Il peut comporter des nœuds.
Voici les trajets formant les différentes structures de réseaux de communication :
- Le réseau centralisé (ou réseau en étoile) est le réseau le plus courant. Il est utilisé par le wifi ou les anciens protocoles
- Le réseau décentralisé permet soulager les communications avec la box. Les passerelles pilotent directement les périphériques comme pour le Hub Phillips hue et ces ampoules connectées
- Pour le réseau Bus, il est essentiellement filaire. On retrouve cette architecture dans le protocole KNX ou les protocoles basés sur le CPL (courant porteur en ligne)
- Concernant le réseau maillé (ou réseau Mesh), chaque objet connecté peut communiquer avec les autres soit pour atteindre la box domotique soit pour transmettre directement l’information sans passer par la box. Ce type de réseau permet au signal de prendre un chemin différent dans le réseau maillé si un objet connecté est en panne. Quelle que soit la taille de votre maison, le réseau maillé vous permet d’assurer une couverture partout, tant qu’un routeur est à proximité. Plus vous avez de routeurs, plus votre réseau est dense. C’est la structure de réseau la plus efficace.
Les type de communication
Pour que le système puisse savoir si la lumière est éteinte ou si les chauffages sont en mode éco, ces équipements doivent communiquer leur état sur le réseau domotique. Certains protocoles permettent ce retour d’état. On parle alors de communication bidirectionnelle.
Comme le montre ce schéma simplifié la communication bidirectionnelle va permettre de connaitre l’état d’un objet.
Bien pratique quand on veut s’assurer d’avoir bien ferme la porte du garage depuis son smartphone.
Protocole domotique propriétaire ou non
Vous trouverez deux types de protocoles chez les fabricants domotique, les protocoles ouverts et les protocoles fermés.
- d’une part le protocole open-source, également appelé protocole ouvert, ou encore, protocole non-propriétaire, a pour signe distinctif de rendre la communication possible entre des éléments connectés de différentes marques ou fabricants
- d’autre part le protocole fermé n’est compatible qu’avec les propres équipements du fabricant. Ce qui limite le choix à une gamme de produits du fabricant. Et, je pense, entame la pérennité du système sur le long terme
Support de communication : filaire ou radio ?
D’un côté, nous avons les protocoles domotiques filaires.
Dans ce type de support le contrôleur, les capteurs et les actionneurs sont reliés par un câble. C’est le support de communication idéal pour votre maison intelligente surtout si vous souhaitez réaliser des travaux de construction ou de rénovation.
De l’autre côté, nous avons les protocoles domotiques sans fil. C’est le support de communication le plus simple, le moins cher et le plus rapide à installer.
On peut classer les protocoles comme ci-dessous :
Comme vous avez pu le voir, la liste des protocoles domotiques est longue !
Pour être synthétique, voici un récap’ des principaux protocoles
Comprendre les principaux protocoles domotiques
Zeebee : certainement le protocole d’avenir
Le protocole Zigbee est un protocole radio ouvert et standardisé. Il nécessite peu d’énergie pour faire communiquer les objets entre eux
C’est un protocole de courte portée. le Zigbee n’émet qu’à 20 mètres, ce qui peut limiter certains usages en extérieur. Mais, utilisant le réseau maillé son signal peut être répété, ce qui rend sa portée radio plus importante.
Il permet d’associer 65 000 périphériques. Largement suffisant pour son installation 😊
Ce protocole Bidirectionnel, travaille sur la fréquence 2,4GHz comme le Wifi et le Bluetooth
Le Zigbee, étant open source, est libre d’utilisation par qui le souhaite. Ce protocole est géré par la Zibgee Alliance. Et la liste des fabricants l’utilisant est assez impressionnante : Signify (ex-Philips Hue), Ikea, Amazon, Xiaomi, Legrand
En résumé :
- Dispositif peu cher
- Technologie sans fils / sans pile
- Fréquence unique (mondial)
- Adopté par les grands acteurs
- Attention aux compatibilités entre appareil
Z-wave : le plus répandu
Le Z-wave est un protocole dit de courte portée. Il permet de transmettre les données jusqu’à 30 mètres en intérieur et 100 mètres en plein air. Il peut gérer jusqu’à 232 appareils différents.
Il est peu énergivore, le débit de données est faible (jusqu’à 100 kbit/s) et le signal utilise le réseau maillé pour atteindre sa destination. Ces communications sont bidirectionnelles
Développé par le Danois Zen-Sys, et détenu désormais par la firme texane Silicon Labs, le Z-wave est adopté par plus de 700 fabricants de produits connectés dans le monde et tous regroupés au sein de la Z-wave Alliance. Ce qui garantit qu’un produit estampillé Z-wave trouvera sa place dans votre système domotique, quelle que soit sa marque. En revanche il ne faudra pas utiliser des modules achetés aux USA ou au Japon, la fréquence du signal est différente.
Enocean: le plus écologique
C’est un protocole radio « sans fil, sans piles ». Ce protocole propose des modules ne nécessitant pas de maintenance car ils sont alimentés par de la récupération d’énergie (charge électrique liée, énergie solaire, variations de température, récupération de l’énergie mécanique lors de l’appui sur l’interrupteur)
Ce mode d’alimentation rend inutile les câbles et les piles pour les interrupteurs ou pour les capteurs.
Côté positif, l’enOcean a une portée de 30 m en intérieur, 300 m en extérieur.
La majorité des nouveaux produits de ce protocole sont bidirectionnels
Côté négatif, le retour d’état n’est pas présent sur tous les périphériques, ce qui peut être gênant sur certains capteurs liés à la sécurité ou en cas de contrôle à distance. Les modules sont généralement plus chers que des équivalents de protocoles différents et nécessitent de posséder de bonnes bases en domotique
KNX : le plus fiable
Le protocole KNX, aussi appelé Konnex, est le protocole le plus abouti en matière d’automatisation et de contrôle des bâtiments. En effet, qu’il s’agisse d’une maison familiale, d’un complexe de bureaux à plusieurs étages, d’un stade de sport ou de pratiquement n’importe quel autre bâtiment, ce protocole peut répondre à tout type de configuration.
Il s’agit donc d’un standard basé sur le principe du BUS. Chaque bouton, actionneur, équipement est connecté par l’intermédiaire d’un câble.
KNX est principalement filaire mais il existe le KNX wireless en version radio
Une installation KNX est onéreuse mais si vous construisez votre maison ou êtes en rénovation alors penchez-vous sérieusement sur KNX car il est réellement l’un des plus intéressants du marché du fait de sa très grande fiabilité !
Wifi : incontournable
C’est le protocole que le monde entier connaît et utilise, il permet le transfert rapide d’une grande quantité de données mais il est énergivore. Les périphériques domotiques doivent constamment être en éveil pour pouvoir remonter les informations sur son état à la box.
Dans ces conditions son usage va plutôt se tourner vers des objets connectés nécessitant une alimentation continue comme en particulier l’enceinte connectée, les caméras, les portiers vidéo ou les thermostats intelligents.
Bluetooth : pour certaines applications
Universel, lui aussi beaucoup utilisé sur la communication point à point, l’usage du Bluetooth en milieu domotique se rapproche de celui du Wi-Fi. Il est facile à configurer, reconnu par tous les smartphones, mais grand consommateur d’énergie.
Limités en distance, les périphériques domotiques connectés en Bluetooth doivent être très proches pour communiquer.
Que nous réserve l’avenir ?
Bientôt un protocole universel !
Le protocole Chip (Connected Home over IP), a pour ambition de permettre l’interopérabilité des objets connectés incompatibles auparavant.
Ce protocole domotique est le fruit de la collaboration entre près de 150 entreprises du secteur avec Samsung, Google, Apple, Ikea, Huawei, Comcast, Legrand ou encore Signify, la Zigbee Alliance et Silicon Labs (détenteur des droits sur le Z-wave)
Le Chip est un protocole complexe comprenant plusieurs briques, dont le Wi-Fi, l’Ethernet, le Bluetooth low energy et le Thread, un nouveau protocole. Il fonctionnera en réseau maillé basse consommation à la manière du Zigbee.
C’est un grand pas vers une domotique universelle qui permettra, j’espère, de mettre fin aux problèmes d’incompatibilités et de normaliser les connectivités de la maison intelligente.
Choisir un protocole : soyez éclairé !
Et maintenant, quels protocoles domotiques choisir ?
Déjà les comprendre, c’est d’abord pouvoir naviguer dans la jungle des produits disponibles sur le marché et surtout être en alignement avec ces besoins.
Ensuite en optant pour une box domotique multiprotocole et évolutive, vous permettra de jongler sans difficulté entre Z-wave, Zigbee, knx.
