franken 3d

La domotique se développe de plus en plus mais 2 inconvénients demeurent : le prix et le cloisonnement des systèmes.

La box domotique DIY (Do It Yourself) que nous allons voir permet de s'affranchir des deux problèmes, elle est  multiprotocole, multi système et permet de réaliser une installation pour un excellent rapport qualité-prix.

LES PROTOCOLES OU TECHNOLOGIES DE COMMUNICATION :

Les protocoles, les technologies de communication, mais qu'est-ce que c'est et à quoi ça sert ?

Pour notre sujet je vais simplifier l'usage de ces termes pour la bonne compréhension de tous.

Le monde de la domotique est rempli de concepteurs (pro et amateurs), de fabricants de produits, et nombre d'entre eux ont choisi de travailler sur leur propre vision de la communication (avec ou sans fil) entre les éléments centraux (box domotique, centrale d'alarme) et les périphériques (interrupteurs sans fil, capteurs de température,...), ce qui donne un fouilli hétéroclite.

Certaines communications se font par onde radio (315Mhz, 433Mhz, 868Mhz), d'autres par wifi ou encore par bluetooth. Pour celles-là pas de soucis le concept est clair et connu.

Ça se complique un peu lorsque l'on commence à entendre parler de Z-Wave par exemple.

Ce qu'il faut retenir, c'est que chaque méthode de communication utilise une technologie :

- avec fil : courant porteur, bus de communication,...

- ou sans fil : onde radio, hyperfréquence, infrarouge,... (ce sont des liaisons sans fil à faible consommation énergétique).

Et que ces technologies véhiculent des langages spécifiques : les protocoles de communication.

Voyons à présent les principaux modes de communication retrouvés dans la domotique :

• Wifi : 

  Tout le monde connaît le Wifi de nos jours, basé sur une technologie sans fil par hyperfréquence (2.4Ghz), il est très utilisé et offre une grande compatibilité car il est cadré par des normes très précises.
  Portée :  la portée est variable en fonction du matériel et de l'environnement, mais soyons réaliste rarement plus de 10m en intérieur.
  
  

• Bluetooth :

  Idem, le bluetooth est bien connu, kit mains libres de téléphone, enceintes bluetooth, lui aussi est basé sur une fréquence de 2.4Ghz, le protocole est toutefois différent du wifi.

  Portée : plus réduite que le wifi, 5 à 10m,
  
  

• XBee ou ZigBee :

  Cousin du bluetooth (2.4Ghz), alors que le bluetooth permet une connexion d'un utilisateur à un appareil, la particularité de ce protocole est de pouvoir créer un réseau maillé ou chaque élément étend la portée de l'autre.
  Portée : idem au bluetooh mais pouvant être étendue par l'ajout de modules.
  
  

  

  
  

   

• Z-Wave :

  Basé sur une transmission sans fil radio de 868Mhz, le Z-Wave est spécifiquement conçu pour la domotique, il bénéficie de 2 avantages, une grande portée de 30 à 50m et la possibilité de créér un reseau maillé tout comme le ZigBee,
  
  

• Ondes Radio : 

  315Mhz, 433Mhz, 868Mhz, 2.4Ghz,... alors que les modes de communication vus précédemment répondent tous à des protocoles propriétaires normés, de nombreuses marques utilisent la transmission sans fil sans fermer leurs protocoles, voir en utilisant des bibliothèques Open Source comme VirtualWire ou MySensors.
  La sécurité de ces protocoles véhiculés par onde radio est très variable.
  

  Portée : peuvent être importantes suivant le matériel utilisé, plusieurs dizaines de mètres.

LA BOX ET SES MODULES DE COMMUNICATION :

La box est constituée de l'équipement central le Raspberry PI (sur lequel est installé le logiciel de domotique), et d'un ou plusieurs modules de communication.

• RASPBERRY PI 3 

Un RPI3 pour les gouverner tous. Un RPI3 pour les trouver. Un RPI3 pour les commander tous et sur le réseau les lier.

Caractéristiques techniques :

- Processeur Quad Core Broadcom 2837 ARMv8 64bit,

- Vitesse du processeur : 1,2 GHz,

- 1 GB RAM,

- BCM43143 WiFi intégré,

- Bluetooth Low Energy (BLE) intégré,

- 40 broches d'extension GPIO,

- 4 ports USB2,

- Sortie vidéo et stéréo,

- Port caméra CSI pour connecter la caméra Raspberry Pi, 

- Port d'affichage DSI pour connecter l'écran tactile Raspberry Pi, 

- Lecteur de carte Micro SD pour charger votre système d'exploitation et stocker vos données, 

- Source d'alimentation Micro USB, supporte maintenant jusqu'à 2,5A,

Le prix :

Compter dans aux alentours de 60 € pour un pack comprenant le Raspberry Pi 3, une alimentation, une carte micro-sd et un boitier.

Thingiverse déborde de modèles de boitiers pour ceux qui sont équipés d'une imprimante 3D.
Je vous conseille, d'équiper la carte de radiateurs et le boitier d'un ventilateur, sinon, en plein été, il peut arriver que la carte bugge.

• LES MODULES DE COMMUNICATION 

Les modules de communication permettent de servir de passerelle entre la BOX et les équipements domotiques :

Réception : Ils captent les signaux émis, décodent les protocoles et transmettent les données à la BOX qui les intègre dans le logiciel de domotique, permettant ainsi de remonter des informations (porte fermée, interrupteur éteint, prise sur ON, température, ...)

Emission :  fonctionnement inverse, ils convertissent les données de la BOX dans le language des équipements et leur envoi les commandes : Allumer la lumière, fermer les volets, éteindre le chauffage,... 

Ils peuvent être sous la forme de clé, de boitier USB ou de carte additionnelle pour le RPI3.

Il est possible d'en connecter plusieurs et ainsi couvrir plusieurs protocoles et types d'accessoires.  (RF433Mhz + Z-Wave, ....) 

LE LOGICIEL DOMOTIQUE :

Il existe plusieurs logiciels domotiques, certains gratuits et d'autres payants (complètement ou en partie) : JEEDOM, DOMOTICZ,..

Pour ma part j'ai choisi DOMOTICZ car il est totalement gratuit, il bénéficie d'une grande communauté d'utilisateurs, de grandes possibilités et une grande flexibilité.
Un petit inconvénient tout de même : l'application ANDROID n'est vraiment pas géniale, je lui préfère largement l'interface WEB même sur tablette ou téléphone. 

L'installation sur le RPI n'est pas évidente lorsqu'on n'a jamais bidouillé ce type de carte, mais heureusement de nombreux tutoriaux écrits ou en vidéo nous expliquent très bien comment le faire.

Installation : Lien 1, lien 2, lien 3, vidéo 1, ...

Voici quelques images de l'interface WEB, on remarque plusieurs onglets :

- Tableau de bord : Permet d'afficher un ensemble de commandes ou d'informations principales spécifiquement choisies,

- Interrupteurs : Affiche l'ensemble des interrupteurs de toutes les zones (Tout), ou de l'une des zones paramétrées (Séjour, entrée, chambre,...) 

- Scénarios : un scénario est un enchainement d'action programmé selon un déclencheur (Possibilité de créer des scénarios plus complexes sur le sous-onglet évènement dans l'onglet réglage),

- Température : Affiche les températures de tout ou partie des zones (idem onglet interrupteur),

- Météo : permet d'ajouter les informations de stations météo,

- Réglages : on retrouve plusieurs sous-onglets permétant le réglage et le paramétrage de Domoticz, l'ajout de modules de communication ou de dispositifs, la programmation d'évènements, l'ajout de plans,...

C'est tout pour aujourd'hui ! 

Cet article est le point de départ d'une série  consacrée  à la domotique, nous verrons ensemble tous les usages possibles, comment choisir les dispositifs, où les trouver, comment les paramétrer,...

A bientôt