Guide de mise en oeuvre domotique

Informaticien et ancien électronicien, je réalise actuellement ma maison avec une installation domotique. Comme il existe de nombreuses configurations et qu'en France, nous sommes à la traine sur le sujet, je vous propose un mini-guide domotique. L'objectif, est de permettre aux plus bricoleurs de faire leur installation et aux autres, de savoir ce qu'il doivent préparer et décider.
La domotique traitée ici correspond à des systèmes centralisés : une lampe avec un détecteur de mouvement, un store avec détecteur de vent ou un velux avec détecteur de pluie reste de la domotique marginale ne nécessitant pas de connaissance particulière.

1) Domotique - A quoi ça sert ?
La domotique permet de faciliter certaines actions dans la maison (domo : domicile, donc domotique : autiomatisation de la maison).
Comme il existe un phénomène de mode, ce terme revient souvent sans pour autant être "vraiment" de la domotique.
J'ajouterai donc que la domotique doit servir à améliorer le confort d'une maison en permettant d'automatiser certaines tâches et d'être évolutive. La domotique doit pouvoir connaître l'état de la maison, tirer parti de capteurs (lumière, mouvement, incendie, vent, température, etc.) et agir sur des actionneurs (relais, moteurs, lampes...)

Exemples : ouvrir tous les volets d'une seule action, gérer le chauffage des pièces de la maison, modifier les ambiances lumineuses à l'aide de scénario, s'interfacer avec un PC, une centrale alarme, un home-cinéma...

Voici également quelques réponses sur l'utilité de la domotique :

• La domotique apporte du confort : VRAI (commandes à distances, centralisation, programmation)
  
• La domotique réduit les coûts par rapport à une installation classique : FAUX (il faut envisager un surcout entre 2000 et 8000 € selon le degré d'automatisation voulu)
  
• La domotique réduit la consommation électrique : VRAI et FAUX (les modules consomment eux-mêmes quelques milliwatts soit une dizaine de watts pour l'ensemble d'une grosse installation. En revanche, l'automatisation d'extinction des lampes et la mise en mode ECO des chauffages est source d'économie).
  
• La domotique est plus souple qu'une installation classique : VRAI (il est possible de modifier facilement la correspondance des capteurs et des actionneurs. De plus, le câble BUS se place horizontalement dans les murs, permettant de connecter d'autres capteurs par la suite)
  
• La domotique rayonne moins / est moins dangereuse : VRAI (l'utilisation d'une tension continue de 12 à 24v n'est pas dangereuse pour le corps humain. Certains argumentent même qu'elle n'entraîne pas de champs magnétiques aussi élevés que des fils alimentés en 230v... cela étant, il s'agit d'un débat dans lequel je ne souhaite pas m'engager)

2) Domotique - Comment cela fonctionne ?
Le principe est simple mais nécessite quelques explications.
En électricité classique, un fil part du tableau électrique vers l'interrupteur. De l'interrupteur, un autre fil part vers la lampe et enfin un dernier fil part de celle-ci pour revenir au tableau électrique. La tension sur l'ensemble des fils est celle du réseau, soit 230v.
En électricité pour domotique, il n'y a que deux fils supportant du 230v : l'aller et le retour de la lampe vers le tableau électrique. Un relais dans le tableau électrique est commandé (en 12, 15, 18 ou 24v) par un interrupteur. Pour ceux qui connaissent, cela ressemble au fonctionnement des télérupteurs dans les cages d'escalier (lorsqu'il y a plus de 3 interrupteurs pour commander les mêmes points de lumières).

Maintenant, la partie la plus complexe : le BUS. C'est ce BUS qui est le plus gros avantage de la domotique. Il s'agit généralement de 4 fils qui relient les interrupteurs et capteurs entres eux. Deux fils sont utilisés pour l'alimentation des interrupteurs qui sont en fait de mini-ordinateurs et que l'on appelle des "controlleurs" ou "modules". Les deux autres fils servent pour les échanges de données entres les éléments constituant le réseau domotique : RX pour Réception et TX pour Transmission.
Ainsi, tous les modules connectés sur ce câble (BUS) reçoivent les mêmes messages : un protocole permet de gérer les collisions (lorsque deux modules envoient un message en même temps).
Dès lors un problème se pose : comment reconnaître d'où vient le message... et la réponse est fournit par le fonctionnement d'une ville et de ses maisons. Chaque module dispose d'une adresse unique !

Lorsque un capteur est actionné, il envoit un message sur le BUS avec son adresse et son état. Tous les actionneurs reçoivent le message mais seuls ceux qui sont concernés utiliseront ce message pour changer d'état.

Exemple : il y a 10 interrupteurs dans la maison. L'interrupteur N°1 doit agir avec le relais N°11. L'interrupteur N°2 doit agir avec tous les relais (N°11, 12, 13....19, 20). Les modules (interrupteurs et relais) ont une adresse unique (de 1 à 10 pour les interrupteurs et de 11 à 20 pour les relais).

3) Quels sont les marques et les normes domotiques ?
Ici, je ne vais pas citer tous les systèmes existants mais je crois que quelques liens permettront tout de même d'approfondir les informations ci-dessus.

• X10 : probablement la norme la plus connue et la plus ancienne. Elle commence cependant à trouver ses limites (en nombre d'adresses disponibles notamment) et d'après ce que j'ai pu lire, n'est pas très fiable ou sécurisée. Elle est disponible en filaire ou radiofréquence/infrarouge. Ce lien correspond à un site dédié à cette norme et proposant des modules. http://www.maison-domotique.com/modules/x10/x10.php
  
• KNX/EIB : cette norme est plus récente qu'X10 et plus robuste. Cependant, la vrai force de KNX/EIB est une interopérabilité avec des modules de plusieurs marques : Schneider electric, Legrand, Hager, ... en revanche, ses points faibles sont le coût et une volonté des constructeurs de limiter la programmation de l'installation aux seuls revendeurs (probablement un moyen de générer des offres de services et de maintenance). http://www.knx.org/fr/?no_cache=1
  
• Domintell : il s'agit d'une marque utilisant un protocole propriétaire, donc pas d'interopérabilité directe. Par contre les coûts sont moindres et les possibilités nombreuses. Cette marque est surtout présente en Belgique. http://www.domintell.be/menu_6.php?Lang=FR
  
• Velbus : il s'agit également d'une marque utilisant un protocole de BUS pour automobile (CAN) modifié (vitesse limitée pour augmenter les distances). Velbus est disponible partout car il s'agit de la société Velleman (matériels électroniques, kits et mesures). http://www.velbus.eu/consumers/?lang=fr
  
• QBus : la encore une marque propriétaire. Si les modules semblent de qualité, il vaut mieux connaître le wallon pour consulter leur site. http://www.qbus.be/nl/home

4) Domotique - mise en oeuvre
Voici donc le passage le plus sensible. Les modules domotique ont deux familles : actionneurs (modules généralement dans le tableau électrique) et capteurs (disséminés dans toute la maison). La personne qui souhaite mettre en oeuvre de la domotique doit donc le faire avec son électricien ou... le faire elle-même ! en effet, le retard de la France fait de cette technologie une source de revenu intéressante pour les installateurs sans pour autant répondre aux besoins des utilisateurs.

Il faut donc, dès le départ, envisager la cohabitation des modules domotiques dans la même armoire que les disjonteurs, différentiels et autres modules électriques ou avoir deux armoires collées l'une à l'autre. Pour information, j'ai dû prendre 2 armoires 144 modules (unité de mesure des armoires électriques) pour une maison 2 étages.

Ensuite, il faut déterminer les besoins. Ci-dessous, une liste des fonctions possibles en domotique :

• Lampes sur variateur domotisé : lampes de chevet à allumage graduel, lampes de salon à éclairage d'ambiance tamisé, éclairage différencié jour/nuit pour un couloir, etc.
  
• Prises électriques commandées : coupure réelle des appareils en veille, arrêt de ventilateurs l'été, du sapin de noël l'hiver, des chargeurs (PC, téléphones, ...) bref, des prises électriques programmables.
  
• Lampes sur simple relais : éclairage classique mais possibilité de centralisation pour extinction de toutes les lampes en même temps (absence, vacances)
  
• Radiateurs ou fils pilote sur relais : contrôle de la température en fonction d'un capteur de température ou de la présence d'une personne dans la pièce
  
• Volets roulants sur relais : contrôle centralisé des volets roulants (fermeture des V.R. du 1er à partir d'un bouton au RdC par exemple)
  
• Portail/garage sur relais : ouverture simultanée du garage et du portail, temporisation pour fermeture automatique, interphone, etc.
  
• Détecteur de mouvement sur capteur : fonction d'allumage automatique, fonction d'alarme, etc.
  
• Détecteur incendie sur capteur : éclairage d'urgence en cas d'incendie, etc.

Il en existe d'autres, en fonction de l'imagination de chacun (descente écran géant du plafond, ouverture de la piscine, identification biométrique...) ... mais le jour ou votre maison vous appelle "Dave" et vous dévisage de son unique oeil rouge, ne soyez pas surpris de rester enfermé dehors . De même si lorsque votre nez est bouché la porte reste fermée lorsque vous dites "Cobandant Bidtchel... Ben c'est boi quoi !?!"

Ensuite, il faut se procuper un guide de la norme NF C15-100 (électricité) car les modules domotiques ne remplacent pas les protections électriques.
A noter : le contrôle de prises électriques impliquent l'utilisation de relais bi-polaires (Phase + Neutre) au delà de 2 prises.

Enfin, il est judicieux de prévoir des blocs interrupteurs de 2 voir 4 boutons poussoirs car le nombre de fonctions à contrôler implique également plus d'interrupteurs. BTicino et Niko propose des boutons-poussoirs muraux, orientés domotique.

5) Particularités
Il est important de connaître quelques singularités en fonction des marques ou types de domotique retenues dans votre installation.
Certaines sont centralisés : un module reçoit l'ensemble des messages et est capables de transmettre de nouveaux messages en fonctions de règles conditionnelles.
D'autres sont décentralisées : les modules capteurs sont programmés individuellement pour faire certaines actions automatiquement.

Exemple : gérer l'arrosage automatique de 23h à 23h59.

L'intérêt d'une centralisation est une programmation plus performante (conditions et états des modules connus dans le module central)
L'inconvénient est une perte totale lorsque ce module tombe en panne.

Il est aussi possible de créer des boutons-fonctions qui exécutent plusieurs fonctions avec une seule impulsion.

Exemple : si le bouton "cinéma" est appuyé alors faire varier la lumière du salon à 50%, baisser les volets roulants du salon, activer la prise du home-cinema.

Il s'agit d'un scénario. La plupart des systèmes domotiques peuvent gérer les scénarios mais pas de la même manière. Certains ne prendront pas en compte l'état des volets et un deuxième appui peut couper la prise de l'ampli et faire remonter les volets. Donc il est important -- si vous voulez faire une programmation de scénario -- de lire attentivement les documentations.

Coûts et achats : certains modules sont moins chers que leur équivalent dans une autre marque. S'ils sont à la norme X10 ou KNX, il est possible de choisir le moins cher. En revanche, il ne faut pas mélanger les modules des marques utilisant des protocoles propriétaires.
D'autre part, je recommande l'utilisation d'un tableau Excel (ou OOo calc) pour comparer et déterminer le coût total d'une installation complète. En effet, certains modules 8 relais de marques X sont moins chers que 2 modules 4 relais chez Y mais les variateurs d'Y sont moins chers que ceux de X...


Voilà, je vais installer ma domotique dans les jours qui viennent, je vous informerez sur les astuces d'installation concrètes.