Comment fonctionne un système de maison intelligente?

Grâce à un système de maison intelligente, tous les appareils électriques d'une maison peuvent réellement être intégrés dans un seul système. Le chauffage, l'éclairage et la ventilation sont des aspects importants. Mais qu'est-ce qu'un tel système implique?

qu'est-ce qu'une maison intelligente?

Éclairage, chauffage, ventilation, contrôle de l'énergie, audio, sécurité ou divertissement. Une maison intelligente peut intégrer toutes les fonctions impliquant de l'électricité dans un système de gestion unique. Grâce à ce système, les appareils électriques sont contrôlés et surveillés.

de la DOMOTIque à la maison intelligente

Les termes "smarthome" (maison intelligente) et "domotique" sont souvent utilisés de manière interchangeable. Bien que le principe de base soit le même, il existe une différence minime. Alors que la domotique se réfère à l'automatisation du fonctionnement individuel des appareils électriques, le principe  "smarthome" va plus loin, jusqu'à un système intégré avec une commande entièrement universelle où tout peut être interconnecté.

la différence avec une installation classique

INSTALLATION ÉLECTRIQUE CLASSIQUE

Dans une installation classique, les câbles 230V pour l'alimentation secteur partent de la boîte à fusibles  pour rejoindre les différents points de prélèvement. Le câble d'alimentation va directement aux prises de courant, tandis que des interrupteurs sont utilisés pour les objets à allumer et à éteindre, tels qu'une lampe ou un volet roulant. En règle générale, les prises de courant ou les interrupteurs sont interconnectés dans un groupe par pièce.

Depuis la boîte à fusibles, le câble d'alimentation rejoint la première prise électrique d'un groupe. De la première prise électrique, un autre câble repart vers la prise électrique suivante du groupe et ainsi de suite. Un groupe peut comprendre jusqu'à huit prises électriques ou interrupteurs. Le câble ne transporte que du courant. Dans le cas d'un système domotique, il en va différemment.

SYSTÈME de maison intelligente

Dans une installation de maison intelligente, outre les câbles d'alimentation, des câbles sont également prévus pour le transport des données. Il s'agit de câbles de bus verts ou de câbles EIB. Le transport des données s'effectue entre les capteurs et les actionneurs. Les capteurs envoient leurs commandes aux actionneurs, et la programmation détermine ce que fait tel ou tel actionneur lorsqu'un capteur est activé quelque part. Dans les systèmes modernes de maison intelligente, les données peuvent également être envoyées sans fil.

Par conséquent, si vous souhaitez qu'une maison dotée d'une installation électrique traditionnelle devienne une maison intelligente, l'intervention est conséquente et des travaux de démolition sont nécessaires. Une maison intelligente telle que décrite ci-dessus n'est donc envisageable que dans le cas d'une nouvelle construction ou d'une rénovation totale ou d'une rénovation énergétique majeure.

TRANSFERT DE DONNÉES SANS FIL
Le transfert de données sans fil dans un système de maison intelligente peut se faire de trois manières: par signaux radio, via ZigBee ou par Bluetooth. La transmission par radiofréquence avec un émetteur et un récepteur est la méthode classique qui était principalement utilisée dans les anciennes applications domotiques.
A l'heure actuelle, on utilise davantage ZigBee, une technologie de radiofréquence actualisée, où tous les éléments peuvent communiquer entre eux sans fil via une passerelle connectée à l'internet. En outre, le Bluetooth est également utilisé pour les interrupteurs, ce qui vous permet de commander les appareils avec votre smartphone sans connexion internet.

UNE MAISON INTELLIGENTE SANS TRAVAUX DE démolition

Pour les rénovations, il existe toutefois une variante "allégée". Les fournisseurs de systèmes de maison intelligente câblés proposent souvent aussi des prises et interrupteurs intelligent ou connectés. Vous pouvez y brancher vos appareils électriques et ainsi les commander à distance. Les possibilités sont certes plus limitées qu'avec les systèmes filaires.

Ce matériel de commutation peut être facilement raccordé au câblage existant "classique" et vous permet de commander à distance les appareils connectés via une appli ou une unité centrale. Presque toujours, vous pouvez également lire la consommation exacte en kWh via cette application. C'est ce qu'on appelle un système de gestion de l'énergie.

CENTRALISÉ OU DÉCENTRALISÉ?

Dans cet article, nous examinerons de plus près les systèmes de maison intelligente filaires et entièrement intégrés installés dans les nouvelles constructions ou les rénovations totales. Nous pouvons principalement les diviser en systèmes centralisés et décentralisés. Vous cherchez une solution pour une petite rénovation? Dans ce cas, lisez ce qui suit.

SYSTÈME De maison intelligente CENTRALISÉ

CONSTRUCTION

Dans les systèmes centraux, le cœur, c'est-à-dire l'intelligence du système de maison intelligente, se trouve à proximité ou dans le tableau de distribution. Chaque fonction dans le système y possède son propre module (modules de commutation, modules de variation, modules de mesure, etc.)

L'intelligence réside dans une unité centrale de traitement (processeur informatique). Tant les capteurs que les actionneurs sont reliés à l'unité centrale, en étoile, ce qui signifie que chaque capteur ou actionneur est directement relié à l'unité centrale.

FONCTIONNEMENT

Les capteurs (tels que les détecteurs de lumière ou de mouvement, mais aussi les interrupteurs manuels) captent des signaux et les transmettent à l'unité centrale. Cette transmission se fait soit directement, soit par l'intermédiaire de modules d'entrée. Les modules d'entrée sont des sortes de décodeurs qui convertissent les signaux des capteurs en commandes compréhensibles par l'unité centrale.

L'unité centrale active ensuite les actionneurs (également appelés modules de sortie). Les actionneurs interprètent les signaux de l'unité centrale et, sur la base des informations reçues de l'unité centrale, commandent l'éclairage, le chauffage, la climatisation, les prises de courant, les volets, etc. (par exemple, une lampe s'allume par la fermeture d'un contact relais).

EXEMPLE CONCRET
Dans un bâtiment équipé d'un système central de maison intelligente, la lumière du salon est automatiquement allumée et le chauffage est également augmenté lorsque quelqu'un entre, au moins lorsque la température extérieure est inférieure à 15°C. Un détecteur de mouvement (capteur) est installé dans le salon. Il est directement relié à l'unité centrale. La station météorologique suspendue à l'extérieur sur la façade (capteur) est reliée à l'unité centrale via un module d'entrée.

Deux modules de sortie (les actionneurs) sont commandés à partir de l'unité centrale, l'un lié à l'éclairage, l'autre lié à la commande des vannes des radiateurs du salon (les consommateurs).

Lorsque quelqu'un entre dans le salon, le détecteur de mouvement envoie un signal à l'unité centrale. L'unité centrale transmet ce signal à l'actionneur, relié à l'éclairage, qui allume alors les lumières. Si la station météorologique indique qu'il fait moins de 15 °C à l'extérieur, l'unité centrale envoie également un signal à l'actionneur, relié à la commande des vannes des radiateurs. Les vannes s'ouvrent et la température dans le séjour commence à augmenter.

PROGRAMMATION

La programmation du système de maison intelligente se fait entièrement via l'unité centrale. À l'intérieur de l'unité centrale se trouve un module doté d'une interface USB ou Ethernet, ou d'une passerelle vers l'internet. Grâce à ce module, un ordinateur est connecté à l'unité centrale et, à l'aide d'un logiciel adapté, le programme de la maison est écrit.

POUR L'AVENIR
Les systèmes de maison intelligente actuels permettent également d'effectuer des ajustements ultérieurs (comme l'ajout d'un capteur ou d'un interrupteur supplémentaire). Étant donné que chaque signal passe par l'unité centrale ou le contrôleur, il est possible d'apporter des modifications ou des ajouts au système sans devoir modifier le câblage.

Système domotique DéCENTRALisé

CONSTRUCTION

Dans un système décentralisé, l'intelligence se trouve dans les capteurs et les actionneurs eux-mêmes. Il n'y a pas d'unité centrale de traitement. C'est pourquoi on parle plutôt d'un système domotique  et non pas de "smarthome". Chaque capteur et actionneur possède sa propre unité de traitement (ou processeur).

Les capteurs et les actionneurs sont connectés en parallèle les uns aux autres sur un câble central et intelligent, par exemple un câble bus (la structure du système est parallèle, comparable à la façon dont les prises et les interrupteurs d'un système classique sont alimentés en courant par le même fusible dans l'armoire électrique), ou sont interconnectés sans fil. Il est important que l'unité de traitement des composants soit également alimentée. Cela peut se faire par l'intermédiaire d'un câble séparé ou du câble intelligent lui-même.

Fonctionnement

Les capteurs et les actionneurs se comprennent mutuellement, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser une unité de commande comme communicateur. Dès qu'un capteur est activé (par exemple, un bouton-poussoir est enfoncé), un signal est envoyé sur le câble (ou envoyé sans fil), qui contient l'adresse et le canal de l'actionneur qui doit répondre. L'actionneur capte le signal et réagit comme programmé (par exemple, ouvrir le contact pour éteindre la lumière).

EXEMPLE CONCRET
Dans une maison équipée d'un système domotique décentralisé, la protection solaire descend lorsque la température dans le salon dépasse 21°C. Le thermostat d'ambiance (capteur) est connecté, comme l'interrupteur du système de protection solaire, au câble intelligent de l'installation domotique.

Lorsqu'une température supérieure à 21 °C est mesurée dans le salon, un signal est émis sur le câble (ou un signal est envoyé sans fil). Dès que le signal arrive à l'interrupteur, celui-ci capte ce dernier, après quoi il ouvre le contact et la protection solaire descend.

Programmation

Un ordinateur est connecté au câble intelligent via une interface USB ou Ethernet, ou via une passerelle internet intégrée dans un module. Tous les composants raccordés au câble peuvent être programmés de cette manière.

Raccordement

Quel protocole?

Dans une maison intelligente, un protocole décrit la manière dont les capteurs et les actionneurs communiquent entre eux. Le protocole est contenu dans un logiciel. Le logiciel montre chaque pièce (cuisine, salon, chambre à coucher, etc.), avec les capteurs, les actionneurs et les consommateurs présents dans chaque pièce. Le logiciel permet de programmer les commandes par capteur et les réactions des actionneurs à ces commandes.

Le protocole est soit ouvert, soit fermé. Les systèmes de maison intelligente ouverts utilisent un protocole ouvert. Cela signifie que le fabricant du système publie le protocole, en particulier les codes et spécifications généraux sous-jacents. En principe, tout fournisseur qui le souhaite peut fabriquer des composants pour le système. Par conséquent, des appareils de différentes marques peuvent être intégrés dans le système de maison intelligente.

Les protocoles fermés appartiennent à l'entreprise qui les a créés. Les codes du système sont cachés au grand public. Seuls les composants du système, tels que les capteurs, les actionneurs et le câblage, d'une marque donnée peuvent être utilisés (bien qu'il existe des modules d'entrée auxquels un interrupteur d'une autre marque peut être connecté). Un protocole, et donc une programmation, diffère d'une marque à l'autre.

QU'EN EST-IL DES APPLICATIONS?

La maison intelligente, c'est bien, mais aujourd'hui, il n'est pas nécessaire qu'une maison soit équipée d'un système d'automatisation des bâtiments pour contrôler les appareils à distance. Même l'appareil de ventilation, la chaudière, le thermostat d'ambiance et ainsi de suite peuvent être contrôlés via une application depuis le travail ou la voiture, si le dispositif du fabricant a été équipé en ce sens. L'application agit donc comme  la télécommande de l'appareil et le smartphone d'une personne devient en quelque sorte une collection d'applications ou de télécommandes.

Ces applications peuvent être regroupées sur une plateforme numérique, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de les lancer séparément à chaque fois. Mais s'agit-il d'automatisation des bâtiments? Non, les applications fonctionnent chacune de leur côté. Il n'y a pas d'interaction entre les différents appareils électriques du bâtiment, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent pas communiquer  l'un avec l'autre. De plus, la commande par ces applications se fait toujours par wifi.