La Maison Domotique: des appareils relies à un seul système
Dans la Maison Domotique d’Odisee, ils ont réuni plusieurs techniques sous un même toit. Joachim Goeminne et Tom Claeys nous ont fait visiter les lieux.
Vers un standard uniforme?
Dans les secteurs industriels, on s'active énormément autour de l'Industrie 4.0, un principe selon lequel les machines communiquent entre elles et peuvent donc prendre des décisions de manière autonome. L'un des obstacles réside dans l'absence de protocoles de communication uniformes. Aujourd'hui, on aperçoit les premiers pas dans cette direction, avec des protocoles basés Ethernet tels qu’OPC UA.
Peut-on s'attendre à une telle évolution dans le secteur de la domotique? Tom Claeys d’Odisee pense que oui: “Je pense que nous irons inévitablement dans cette direction. Mais ce n'est pas encore pour tout de suite. C'est pourquoi il est important aujourd'hui de bien réfléchir à l'installation et à la façon dont tout peut être raccordé.”
Une salle de cours comme exemple
Pour convertir tout ça dans la pratique, Odisee a aménagé une classe spéciale, qui aborde plusieurs fabricants et protocoles. C'est un parfait exemple de la manière dont tout peut être interconnecté. Joachim Goeminne nous présente l'installation: “A l'extérieur de l'habitation, nous avons trois techniques: un système d'accès Siedle avec un contrôle par empreinte digitale, une sonnette et une caméra; le système d'alarme que nous sommes en train de brancher; les panneaux solaires qui alimentent la maison en électricité via l'onduleur Fronius. Cet onduleur est en contact avec l'IHM via KNX – qui constitue l'épine dorsale de l'installation.”
“L'installation devient programmation”
“Dans la maison, un Raspberry PI avec un processeur Crestron constitue le cœur battant de l'installation. Le Raspberry PI est relié à un petit réseau LAN sans fil (Local Area Network), auquel sont également connectées les commandes d'Amazon Alexa et de Google Home. Le réseau KNX y est également connecté via le routeur, grâce à KNX/Net-IP. Le routeur veille aussi à ce qu'Alexa et Google Home soient connectés à Internet via une connexion Ethernet, afin qu'ils puissent récupérer leur base de données de commandes. En d'autres termes: grâce au routeur – et au logiciel Openhab – du Raspberry PI, tous ces appareils peuvent communiquer entre eux. Quand je dis 'Allume les lumières' à Alexa, le Raspberry PI traduit cette commande via Openhab. Ainsi, le système sait quel composant KNX contrôler. Cela s'effectue via le contrôleur KNX/Net-IP. D'autres choses sont contrôlées via KNX, comme l'éclairage et la commande des volets. Les systèmes de son smart TV et Marantz sont connectés via un processeur Crestron. Celui-ci contrôle la smart TV, le système audio Marantz et l'écran par infrarouge, donc sans passer par le protocole Crestron. La connexion entre Crestron et KNX est assurée par une passerelle KNX certifiée Crestron. La visualisation du système s'effectue via une IHM permettant de suivre tous les éléments de l'installation. L'ensemble du système peut également être visualisé sur tablette ou smartphone: ce qui se passe avec la sonnette, le réglage de l'éclairage, la commande des volets, etc.“ Pour un installateur 'traditionnel' qui aime surtout travailler avec des câbles, des conduits de câbles et des fusibles, cela peut s'apparenter à un travail de titans de concevoir et (surtout) de programmer ce type d'installation spécifique.
Tom Claeys: “Je peux l'imaginer, oui. Cela demande beaucoup de préparation, de programmation et de réflexion. Chaque fournisseur commercialise son propre système et l'installateur doit veiller à ce que tous les éléments puissent communiquer entre eux. L'installateur actuel doit être de plus en plus un informaticien.”
Goeminne poursuit: “Vous devez veiller à ce que les clients finaux disposent d'un système global pour commander tous ces appareils. Ils ne veulent pas une application pour contrôler les volets, une autre pour ajuster les valeurs RVB, une troisième pour voir qui est à la porte d'entrée et une quatrième pour contrôler le chauffage, ... Nous avons résolu ce problème en intégrant tout dans une seule visualisation, que nous avons nous-mêmes créée. En plus d'être des spécialistes en informatique, les installateurs doivent aussi devenir en partie des développeurs d'applications.”
Commande de l'éclairage par DALI
“L'éclairage – conçu avec Dialux – utilise une commande DALI et le protocole DALI correspondant, lequel est utilisé pour la communication et le contrôle des points lumineux. Le protocole DALI veille à ce que différents composants puissent communiquer entre eux, quelle que soit l'usine dont ils proviennent. Il est possible de paramétrer jusqu'à 64 adresses sur une ligne DALI. Cette commande est basée sur une interface de 1 V à 10 V. Une passerelle assure la communication entre le réseau DALI et le réseau KNX.
Lorsqu'un signal est reçu, une procédure complète est lancée. Sur le réseau KNX, une intensité lumineuse précise est demandée par le consommateur au moyen d'un contrôleur d'ambiance, d'un ordinateur ou d'un dispositif intelligent. La commande KNX est convertie par la passerelle KNX DALI en une commande DALI. Cette commande est transmise à la charge DALI, si bien que le ballast connaît la quantité de courant à envoyer à l'éclairage. Cela signifie que le réseau DALI doit être connecté au réseau KNX; cette connexion s'effectue en connectant le bus KNX au port KNX de la passerelle KNX DALI. La commande KNX qui est convertie en commande DALI, doit être transmise au ballast DALI. Pour ce faire, il suffit de raccorder les bornes D+ et D- de la passerelle KNX DALI au ballast DALI. Dans ce cas, la passerelle DALI est comparable à un actionneur de gradation normal pour KNX. La connexion avec les éléments de commande s'effectue via des objets de groupe et des paramètres tels que les heures de mise en marche et d'arrêt, les ambiances et les fonctions. Celles-ci peuvent être réglées dans ETS5. Pour la programmation, on a utilisé le plug-in pour ETS5, mais on aurait tout aussi bien pu le faire en surfant sur l'adresse IP du serveur web intégré. Dans ce cas-ci, on a opté pour un éclairage centré sur l'homme, où la couleur de la lumière est adaptée en fonction du moment de la journée.”
Surveillance de l'énergie via une mesure et une analyse des données
L'ensemble intègre également une mesure de l'énergie, car le suivi de la consommation est l'un des piliers importants de ce projet. Ici, on utilise à cet effet un capteur d'énergie de Jung. En plus du capteur d'énergie, un Bynode III – voir ci-dessous – rendra également l'installation plus économe en énergie en analysant les données et en les transmettant à l'utilisateur. Le capteur d'énergie Jung possède trois canaux différents auxquels on peut connecter trois consommateurs d'énergie différents. A partir de ces différents canaux, le capteur peut mesurer quatre grandeurs différentes avec une certaine précision: la tension sur les consommateurs, le courant à travers les consommateurs, la puissance réelle, la puissance réactive absorbée par les consommateurs.
Enregistrement des données avec Bynode III
Le Bynode est un enregistreur de données qui stocke diverses données sur le réseau KNX. Les données stockées sont converties en messages MQTT et envoyées via IP aux serveurs de Bynubian. Les données transmises sont traitées par Bynubian. A l'issue de ce traitement, l'entreprise enverra un feed-back à l'utilisateur par le biais d'un site web personnalisé sur ByNeuron. Sur ce site web, l'utilisateur peut prendre connaissance des défauts de l'installation. Voici quelques exemples de défauts: problèmes de contrôle de l'éclairage, baisse de rendement d'une pompe à chaleur, consommation d'énergie élevée dans une installation de chauffage qui fonctionne mal, problèmes de bus, …
Le Bynode est alimenté par une alimentation séparée qui fournit une tension de 12 V. La connexion au réseau KNX s'effectue au moyen d'un câble KNX. Il faut également qu'il y ait une connexion à un réseau pour pouvoir envoyer les données au serveur de Bynubian. Celle-ci est assurée par un câble Internet avec un connecteur RJ-45 relié au routeur.
Goeminne: “Une autre particularité de cette installation est qu'elle permet un affichage des données de mesure, mais aussi des télégrammes. En d'autres termes, on examine également la quantité et l'emplacement de la commutation. L'intelligence peut analyser ces big data afin d'optimiser l'installation. Je peux donc demander un graphique des résultats des mesures d'énergie, mais aussi des actions de commutation qui en résultent via KNX.”
