Turb(l)o(g)

Dans l’épisode précédent, je vous ai parlé du câblage en général. J’ai aussi traité des bases de l’électricité et je pars du principe que vous connaissez à peu près le câblage réseau. Si ce n’est pas le cas, un petit tour sur ce blog vous aidera :)

Un petit mot pour vous dire que les choses avancent bien pour la maison, on a fait deviser tout un tas de petits terrassements à faire un peu partout et le courrier ouvrant le délai de rétractation de 7 jours est arrivé ce matin.

Abordons à présent les câblages dédiés à la domotique. Il en existe des tas, probablement autant que de fabricants de matériel. J’utilise depuis relativement longtemps la norme 1wire pour la domotique partielle de ma maison actuelle et j’ai donc mis les mains dans le bus KNX depuis quelques jours en prévision des travaux du printemps dans la nouvelle.

1wire

Contrairement au nom trompeur, il faut deux fils. Comme je l’expliquais dans l’article sur l’électricité, tout est histoire de différence de potentiel (voltage) et donc pour transmettre de l’information on fait varier le voltage. Mais pour qu’il varie sur un fil, il faut qu’il ne varie pas sur un autre et l’information est la différence entre les deux.

Le principe de base du 1wire est qu’il y a un contrôleur de réseau et tout un tas de périphériques disséminés. L’usage qui en est généralement fait en domotique concerne les relevés de température. En effet, on trouve, parmi tous les composants de cette norme, un petit boitier TO92 (DS18b20, format transistor, noir à trois pattes) qui embarque une sonde de température. Avec le contrôleur, une poignée de ces sondes, du câble et un bon fer à souder, on peut équiper toute une maison pour moins de 200 €.

Le bus est à sens unique et centré sur le contrôleur : les composants ne peuvent pas discuter entre eux. Le principe est donc d’interroger, depuis le contrôleur, chaque sonde une par une pour faire les relevés de température. Il faut compter environ une seconde par sonde.

Bien entendu, d’autres composants existent. Des contacts secs, des voltmètres numériques, des compteursll… En bref, toutes les briques de bases permettant d’imaginer des applications plus complexes (un détecteur de mouvement par exemple)

KNX

C’est également un bus à deux fils, mais il existe deux différences majeures avec le 1wire :

Alors que le 1wire a été développé et n’est commercialisé que par Maxim-IC / Dallas et sous forme de composants basiques à intégrer, plusieurs constructeurs ont adopté le KNX et proposent surtout des produits finis correspondant à cette norme. Mais surtout, le bus n’est pas à sens unique, ce qui ouvre un nouvel univers d’interactivité entre les composants sans besoin de central de commande.

En effet, dans un bus à sens unique, si on s’était servi d’un contact sec derrière un interrupteur, il aurait fallu l’interroger depuis le contrôleur central pour savoir qu’on avait appuyé dessus puis transmettre un ordre sur le bus pour allumer une lumière. Avec le KNX, pas de centralisation : on apprend directement à l’interrupteur comment allumer la lumière.

Concrètement, chaque élément du bus possède une adresse propre qui lui est attribuée lors de la programmation de l’installation et fait également partie d’un groupe disposant lui aussi d’une adresse. Si on prend l’exemple simple d’un couple interrupteur / lumière, on va avoir l’interrupteur avec l’adresse 1.1.1 et la lumière avec l’adresse 1.1.2 et tous les deux seront dans un même groupe, par exemple 0/0/1 (la notation en . et en / est celle utilisée dans la norme KNX).

On apprendra ensuite à l’interrupteur que lorsqu’on lui appuie dessus il doit envoyer un ordre « inverse » au groupe 0/0/1. La lumière, elle, sera passive et ne fera que recevoir ces ordres. L’interrupteur va envoyer quelque chose qui ressemble à « pour 0/0/1 : change d’état ». La lumière va analyser son état présent et changer lorsqu’elle recevra l’ordre en étant totalement passive. Enfin, pas tout à fait, car après avoir exécuté un ordre, elle renverra une confirmation.

Vous vous doutez bien que je ne vais pas me cantonner à quelque chose d’aussi simple. Il y aura, en plus, sur le bus KNX, une interface vers le réseau ethernet. Et comme tout ce qui passe sur le bus est public et peut être lu (un peu comme sur internet), on peut programmer une interface de surveillance mais aussi agir sur les composants.

C’est le cas du seul bout de logiciel que j’ai expérimenté jusqu’à présent (linknx / knxweb) qui permet d’avoir une représentation live de l’installation en écoutant les confirmations circulantes sur le bus. Mais il permet également d’agir car aucune sorte de contrôle des membres ne se fait, à priori, sur le bus.

L’ordinateur branché au bout de l’interface ethernet peut donc envoyer le même ordre que l’interrupteur au groupe 0/0/1 ou bien un ordre un peu différent ou il dirait « éteins toi » (plutôt que « change d’état ») et obtenir confirmation de la lampe « ça y est, chef, j’suis éteinte ».

Il s’agit de l’exemple simple à mettre en oeuvre pour débuter, mais vous apercevez tout de suite l’ensemble des possibilités, par exemple, une commande « panic room » qui va forcer la fermeture de tous les volets, l’extinction de toutes les lumières sauf de celle des toilettes et l’arrêt de la ventilation extérieure pour éviter toute contamination par un agent toxique envoyé par les martiens lors de leur attaque sur votre maison.

Plus classiquement, vous pouvez installer un détecteur de CO² couplé à des fenêtres motorisées ou une VMC double flux pour déclencher l’aération automatiquement en cas de besoin.

Le gros problème du KNX, c’est le prix du matériel. Là où une sonde de température 1wire va coûter 5 ou 10€, un simple interrupteur KNX montera généralement au dessus des 100€. Ceci dit, certains les valent largement et c’est un coût d’installation à priori rapidement amorti rien qu’avec le temps gagné.

Du coté produits disponibles, on a grosso modo 3 familles :

• Les modules qui vont se cacher derrière une installation existante, permettant de domotiser ses interrupteurs, luminaires et autres volets.
• Les équipements KNX natifs, interrupteurs, détecteurs de mouvements, stations météo…
• Le modules DIN à installer en tableau électrique pour centraliser le pilotage

Les premiers embarquent un un pilote de ligne 240v qui va s’intercaler à la place de l’interrupteur classique sur l’élément à piloter, un contact sec sur lequel on branche l’ancien interrupteur et la connectique pour le bus KNX. En configuration d’origine, rien ne change, quand on bascule l’interrupteur, la lumière s’allume ou s’éteint, mais par la suite, on peut très simplement mettre un autre interrupteur pour piloter la même lampe ou piloter deux lampes avec le même interrupteur, voire apprendre au module qu’un appui long sur l’interrupteur ouvre les volets et un court pilote la lumière. C’est très bien adapté à la rénovation, le module entrant généralement derrière l’interrupteur dans le mur.

Les natifs sont généralement plus ou moins apparents. Du simple interrupteur à la station météo avec une girouette et tout l’attirail, on ne déploie théoriquement plus que ça dans une maison « full-KNX ».

Les modules din, enfin, sont l’intelligence centrale au tableau, qu’on ne peut généralement se permettre d’installer qu’à la construction ou à la rénovation lourde de toute l’électricité.

En conclusion, tout ce qui a besoin de réactivité ou d’être fonctionnel en mode dégradé sera prévu en KNX (allumer la lumière, ouvrir les volets…) et le reste sera confié à du 1wire, qui peut être fiabilisé avec un peu de redondance mais qui n’aura jamais la réactivité du KNX.

Au prochain épisode je vous parlerai de compteurs d’impulsion et on fera un peu d’électronique.