Remove ads
ensemble des techniques propre au contrôle d'un système intégré à un bâtiment De Wikipédia, l'encyclopédie libre
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.
Les principaux domaines dans lesquels s'appliquent les techniques de la domotique sont :
Dans le cadre des suites à donner au Plan bâtiment du Grenelle de l'environnement et du PREBAT, un groupe de travail[1] doit faire pour 2011 des propositions concrètes pour favoriser l'innovation (technologique, organisationnelle, financière, législative ou commerciale, ainsi qu'en matière de mesure, vérification, énergie fatale, assurance et certification) dans le secteur du bâtiment (un rapport intermédiaire[2] a été rendu mi-, avec dix-huit propositions et une incitation à passer du « performantiel » à l'« exigenciel » en matière de performances globales, ce qui nécessite d'impliquer tous les acteurs sur l'énergie mais aussi la santé, le confort et l'environnement). Une plateforme géothermie et bâtiments intelligents se met en place avec le pôle de compétitivité S2E2, le BRGM et le Technopole d'Orléans.
La domotique utilise des TIC qui peuvent être très consommatrices d'énergie et de matières rares ou précieuses. Elle peut aussi chercher à diminuer son empreinte écologique (« éco-domotique ») et celle de ses utilisateurs par une écoconception, en facilitant une meilleure maîtrise de la consommation énergétique de l'habitat, en améliorant l'efficience énergétique des installations, ou le pilotage automatique d'installations de production d'énergie (ex : association de panneaux solaires suivant le soleil, de « petit éolien » uniquement activé (pour limiter l'usure des pièces) quand les conditions de vent sont idéales ou pompe à chaleur activée quand le différentiel de température est idéal, etc.).
Les nouvelles normes de construction imposent une meilleure gestion de l'énergie. Ainsi, en France, depuis 2005, il est obligatoire de couper le chauffage lorsque l'on ouvre une fenêtre. Depuis le la RT 2012 (issue du Grenelle de l'environnement) commence à imposer aux nouveaux permis de construire l'affichage et la mesure des consommations d'énergie pour au minimum les cinq postes suivants : ventilation, climatisation, chauffage, éclairage, et production d'eau chaude sanitaire, ceci afin d'aider à ce que la norme de 50 kWhep/(m2.an) ne soit pas dépassée.
La domotique peut - par défaut, ou sur commande - conditionner l'éclairage et le chauffage d'une pièce, ou la mise en route de certains appareils à la présence ou non d'un occupant. Un groupe japonais, le Sekisui Chemical Group, vend déjà des « logements avec zéro frais d'électricité et de chauffage ». L'Allemagne est aussi précurseur dans ce domaine avec de nombreux modèles de maisons passives (Passivhaus) notamment dans la région de la Bavière.
Avec le temps, la domotique tend à sortir de la maison. Elle met par exemple en relation des unités d'habitation entre elles et avec un immeuble (c'est l'immotique) et avec la ville (on entre alors dans l'« urbatique » ou avec un gestionnaire / propriétaire ou d'autres entités fournissant par exemple des services (eau, énergie, livraison de nourriture, soins à domicile ou distants, lavage de vêtements, etc). Si ces services visent prioritairement à moins dégrader l'environnement, on parle parfois d'« écodomotique urbaine ».
En France, dès les années 1990, des bailleurs sociaux (organismes HLM) utilisaient des outils de veille et de gestion techniques, administratives et financières à distance, pour leurs immeubles, via des programmes d'interface de Domotique Collective. Le principal frein était[3] le manque d'interopérabilité entre des équipements produits par des fournisseurs différents (dans ce cas, les interfaces de programmation, les interfaces d'immeubles (IDI) doivent pouvoir communiquer avec les interfaces de logements (IDL) et bientôt avec les smart grids et autres réseaux communicants (par exemple dans la perspective de l'« internet de l'énergie » qui fonde la Troisième révolution industrielle telle que proposée par Jeremy Rifkin. En France, France Télécom a ouvert différents réseaux (RTC, TRANSFIX, Transpac, TRANSVEIL, NUMERIS éventuellement câblés) permettant cette mise en réseau « intelligente ». La ligne téléphonique, puis l'internet tendent à devenir des supports privilégiés d'une « méta-domotique » interconnectée. Dans ce contexte, des questions éthiques et techniques se posent quant à la protection de la vie privée et des données personnelles.
Le coût de l'installation dépendra essentiellement du choix du support de transmission des informations (bus de commande, sur courant porteur ou sans fil[4]) et du projet (neuf ou rénovation).
Dans une construction neuve, le filaire est généralement adopté. En effet, pour des projets dans le neuf, dans la majorité des cas, le chantier est pris en charge par l'électricien dont le métier est, traditionnellement, la mise en place d'un circuit filaire. Dans les projets de domotique réalisés dans une maison neuve d'une taille comprise entre 130 et 170 m2, en 2011, le coût de la domotique représente entre 4 et 10 % du coût global de la construction[5].
Une partie du monde de la domotique est représentée par une communauté de passionnés de ce type de technologie (geeks), qui à défaut de solutions du commerce, conçoivent et mettent en œuvre individuellement, à prix coûtant, leur propre solution domotique amateur, à base en général de Mini PC Raspberry Pi, Arduino, Microcontrôleur, Automate programmable industriel, avec des compétences professionnelles ou autodidactes personnelles en électricité, automatisme, robotique, électronique, informatique / informatique industrielle.
La domotique est basée sur la mise en réseau par une « centrale de commande » des différents appareils électriques de la maison.
Le pilotage à distance : Il permet de faire face quasiment en temps réel à des situations particulières. Par exemple :
Par ailleurs, l'usager peut programmer certains fonctions de la maison « domotisée » grâce à cette interface qui est reliée aux appareils connectés. Il peut par exemple :
De plus, il est généralement possible, par des réglages avancés, d'adapter le système à son propre rythme de vie, (en programmant des « scénarios »).
Avant d'être réellement installé, un système domotique peut théoriquement être virtuellement modélisé, prototypé et testé afin de vérifier son efficacité et son adaptabilité à des changements de contexte[9]. Il existe un logiciel pédagogique de maison virtuelle à domotiser[10].
Pour contrôler le serveur ces interfaces utilisent :
Différents modes de transmission existent :
Les liaisons filaires (Ethernet, BUS, etc.) jouent en faveur de la stabilité du système.
Avec la domotique, il est possible d'utiliser ou piloter différents médias simultanément et à tout endroit de la maison : musique, images, vidéo, etc.
Des robots d'assistance à la vie quotidienne ou à des malades ou handicapés sont à l'étude dans de nombreux laboratoires de recherche (2008). Ces robots domestiques prennent parfois forme humaine et peuvent se déplacer en évitant tous les obstacles. Ces machines sont actuellement limitées par des exigences de sécurité. Des robots disposent de dispositifs de sécurité leur ôtant toute force mécanique dès qu'ils entrent en contact avec une personne par exemple, mais ce type de dispositif ne suffirait pas, par exemple, pour la sécurité d'un enfant de moins de trois ans.
Des chercheurs travaillent sur des systèmes logiciels et de capteurs de reconnaissance vocale, de sons et d'images, de visage, ainsi que sur des programmes permettant au robot d'acquérir les mêmes possibilités d'apprentissage que les humains[13].
Quelques robots d'assistance à domicile sont déjà commercialisés, tel Wakamaru, lancé en 2005 par Mitsubishi Heavy Industries, qui peut remplir plusieurs services, comme rappeler un rendez-vous important, se connecter à Internet par le Wi-Fi pour aller y chercher de l'information et la retransmettre grâce à sa voix féminine ou surveiller la maison.
En permettant la recherche constante d'une meilleure autonomie et la prévention des exclusions, la compensation des handicaps s'inscrit dans un double cadre législatif qui rénove l'action sociale et médico-sociale en faveur des personnes en situation de handicap.
La mise en œuvre de la domotique permet de donner plus d'autonomie à la personne handicapée et rassure les proches quant à l'autonomie et à la sécurité de cette personne[14].
La réalisation d'un environnement contrôlable à distance demande l'installation d'un dispositif composé de quatre parties :
Le concept d'habitat communicant correspond à l'introduction des nouvelles technologies (NTIC) dans l'habitat.
Historiquement, ce concept est une évolution du terme « domotique ». Le terme anglais est home automation.
Ce sujet peut être vu comme une application de l'internet des objets au domaine de l'habitat[réf. souhaitée].
Le domaine du bâtiment est un prolongement naturel, ce qu'on appelle l'immotique : gestion technique de bâtiment.
Alors que la domotique était historiquement centrée sur les automatismes (ouvertures des volets, portails), le terme habitat communicant est davantage focalisé sur la communication (entre capteurs, avec l'usager) et sur un grand usage de l'informatique. L'utilisation d'un terme nouveau s'explique aussi par la connotation du terme domotique qui n'est pas positive en français.
Les technologies d'habitat communicant s'appuient sur plusieurs briques :
Le nom donné à la communication intra-habitat est HAN, Home Area Network. La communication intra-habitat peut être :
La communication filaire est privilégiée dans le neuf (lors de la construction d'une maison). Le surcoût d'un câblage est de quelques milliers à dizaines de milliers d'euros. En rénovation, le câblage est évité au profit des communications radio (ou courants porteurs en ligne).
Il existe plusieurs dizaines de protocoles techniques, et seuls sont cités ceux que l'on peut trouver dans l'habitat résidentiel.
Les technologies filaires sont couramment de type « bus de terrain » car la gestion des messages s'appuie sur des protocoles déterministes (qui utilisent Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection en mode CR pour gérer les collisions). Les bus ont également l'avantage d'accepter les connexions ou en étoiles, sur de grandes longueurs. Voici quelques exemples de bus qui sont plus ou moins propriétaires :
Ces bus de terrain sont davantage utilisés dans les bâtiments tertiaires que dans l'habitat résidentiel.
Les protocoles CPL classiques sont :
La plupart des systèmes domotiques proposent des systèmes de passerelle pour permettre les interactions à distance (hors de l'habitation) par l'intermédiaire du protocole IP (Ethernet). Il existe également des passerelles BUS CAN vers USB ou port série.
Les protocoles radio habituels sont :
Les protocoles infrarouge sont la base des télécommandes du domicile :
Sur des signatures propriétaires, il existe des bases de données de signatures, les bases de données pour faciliter l'interopérabilité peuvent également exister pour d'autres protocoles, notamment IP. Les protocoles peuvent être classés suivant : leur fréquence, leur portée typique, la notion d'acquittement, de maillage, de sécurité.
Toutes les technologies utilisées dans les réseaux de capteurs sans fil peuvent être utilisées dans l'habitat. Il existe également divers protocoles propriétaires sur les fréquences 433 et 868 MHz (en Europe).
Tableau informatif de classification des principaux systèmes de communication du bâtiment :
Nom | Filaire | Radio | IR | Licence | Usage |
---|---|---|---|---|---|
Dali | oui | non | non | Ouvert/Normé | Dédié au système d'éclairage |
SMI | oui | non | non | Association de fabricants | Dédié à la commande de moteurs (Volets,Stores) |
KNX | oui | (oui) | non | Ouvert/Normé | Bus Général du bâtiment |
LonWorks | oui | oui | non | Ouvert/Normé | Bus Général du bâtiment |
EnOcean | non | oui | non | Privé/Normé | Dédié aux interrupteurs |
SCS | oui | non | non | Privé | Bus Général du bâtiment |
ZigBee | non | oui | non | Association | Interaction d'équipements |
La communication avec l'extérieur de l'habitat est un prolongement naturel de plus en plus commun de la domotique originelle.
Elle s'est développée de pair avec l'internet et permet d'accéder à son domicile depuis tout accès internet, via un protocole qui doit être sécurisé. La centrale domotique peut alors aussi avoir recours à des services personnalisés[18] ou recevoir des instructions des usagers ou propriétaires du bâtiment, ou - de manière plus ou moins automatisée - des informations utiles de l'extérieur (alerte météorologique, prévisions météorologiques pour adaptation anticipée du chauffage ou de la climatisation, alerte sismique ou autre (risque chimique, industriel, nucléaire…), saturation d'un réseau de distribution, avis de délestage, etc.) via des protocoles de type PubSub adaptés[19].
Dans les pays développés, en France notamment, le développement de l'accès haut débit (ADSL, fibre) permet une communication facilitée avec l'extérieur du domicile, et sans surcoût, c'est un des supports de développements possibles aux applications de l'informatique pervasive[20]. Les opérateurs télécoms offrent également une connectivité aux réseaux cellulaires (GPRS ou 3G).
La communication avec l'extérieur du domicile s'appuie généralement sur une passerelle. Les technologies IP permettent maintenant de communiquer facilement avec internet. Il existe plusieurs manières d'accéder à son domicile depuis internet :
La communication hors habitat peut être vue comme s'appuyant sur le Cloud.
La technologie la plus utilisée pour la communication inter-habitat est IP. Les équipements et services qui souhaitent s'ouvrir au niveau IP publient généralement une API. La communication - extra-habitat, mais également intra-habitat - peut ainsi facilement s'appuyer sur des API, en particulier des API HTTP, mais d'autres protocoles également.
Que ce soit dans l'habitat ou vis-à-vis de l'extérieur, l'informatique devient en quelque sorte ubiquitaire et interactive (Stigmergie[21]) : les programmes peuvent s'exécuter partout, être conçus ou modifiés partout : sur les objets, sur des gateways, sur le cloud ou dans d'autres habitats ou divers prestataires.
Pour les objets disposant de peu d'interface (et ne disposant pas d'un serveur web embarqué complet), il devient courant que le paramétrage soit réalisé sur le Cloud ou sur un ordinateur puis transféré sur l'objet (exemple : télécommandes Logitech, Squeezebox Logitech, GPS), de manière plus ou moins automatique. Les routeurs ADSL utilisent cette technique pour transférer au routeur le paramétrage et les mises à jour logicielles ou de bases de données.
Dans les architectures type LON, il est courant de voir les objets comme disposant de leur propre autonomie.
Un simple navigateur web peut être l'interface humaine pour toutes ces applications. Une application (App) sur les OS Android, Apple ou Windows (Windows 7) est également courante.
L'interface homme-machine peut également ne pas se baser sur un écran et un clavier, il peut s'agir :
L'objectif de la maison communicante est aussi de minimiser le temps que l'humain doit passer devant l'interface homme/machine. Plusieurs technologies existent pour déclencher des automatismes (par programmation volontaire, par des algorithmes évolués tels l'apprentissage des modes de vie, par de très nombreuses techniques algorithmiques, d'apprentissage supervisé ou non).
La domotique via la motorisation de portes, fenêtres et volets, par exemple, peut augmenter l'empreinte écologique d'un bâtiment, et augmenter certaines consommations électriques. Inversement, dans un bâtiment éco-conçu, et si elle est orientée vers une bonne gestion de l'énergie, voire couplée à un système de production autonome d'énergie (solaire thermique ou photovoltaïque, petit éolien…), elle peut au contraire contribuer à d'importantes économies d'énergie, voire permettre un habitat positif en énergie. Pour cette raison, certains systèmes domotiques sont encouragés par des aides financières ou une défiscalisation (exemple : en France avec un crédit d'impôt (de 15 %) ou une exonération, au pour l'acquisition d'un système domotique dans une résidence principale de plus de deux ans, avec TVA à 7 % si l'installation est faite par un professionnel… à certaines conditions précisées par l'ADEME et parfois des aides supplémentaires de la part des Régions.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.