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Domotique : le standard EIB/KNX

Dossier - La domotique, pour une maison intelligente
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Contraction des mots domus (« domicile » en latin) et automatique, la domotique regroupe l’ensemble des technologies de l’électronique, de l’informatique et des communications au service de la maison. Son champ d’application est quasi illimité. Visite guidée...

  
DossiersLa domotique, pour une maison intelligente
 

Parce qu'elle concentre toutes les fonctions de gestion, la domotique permet d'aller beaucoup plus loin. Son application la plus puissante aujourd'hui est, à n'en pas douter, le système EIB/KNX. Dans le résidentiel, ce standard fonctionne comme un « bus local » où tous les capteurs et actionneurs servant à la régulation et à la surveillance communiquent sur une même superficie.

Réseaux informatique. © LoboStudioHamburg - CC0 Domaine public
Avec le réseau bus, les circuits alimentant le pilotage, les commandes… sont constitués d’un unique câble « 2 paires ». Seules les lignes délivrant l’électricité nécessaire au fonctionnement des appareils sont câblées classiquement. © ABB

Une fois saisie par le bus, une donnée, analogique ou digitale, est utilisable à n'importe quel endroit du réseau. Le chauffage est programmé selon les rythmes de vie de la famille : par plages horaires pour chaque pièce et jour de la semaine. Un détecteur de mouvement éteint la lumière lorsque l'on quitte le local, ajuste le chauffage et fonctionne la nuit comme un appareil de surveillance. D'un seul geste, quand on quitte la maison, les volets se ferment et la programmation abaisse la température à la valeur prévue. Dans le même temps, la surveillance périphérique entre en action...

L'hiver, pour les amateurs de pentes neigeuses (ou de cocotiers), le chauffage se met hors-gel dès qu'est enclenché le scénario « vacances ». L'été, c'est la climatisation. Si l'on doit rentrer plus tôt que prévu, il suffit d'un coup de fil ou d'un mail pour que l'installation repasse en mode confort.

Comment s’organise le réseau

L'universalité du système EIB/KNX, la diversité et le nombre des appareils intégrables (blocs logiques, commandes, détecteurs, vannes de réglage, thermostats...) rendent ce protocole particulièrement avantageux. Cependant, sa mise en place requiert une étroite collaboration, dès le départ, entre le futur utilisateur et le programmateur (l'installateur). Les facultés de ce standard ouvert sont réparties et stockées dans les « stations », ou acteurs (dits encore « participants »), qui peuvent librement s'échanger des informations. L'installation est principalement constituée de capteurs et d'actionneurs câblés par bus.

  • Les capteurs analysent l'état de fonctionnement des équipements, valident et transmettent les ordres via des boutons-poussoirs, détecteurs de présence, électrovannes, thermostats d'ambiance... 
  • Les actionneurs, ou modules à monter sur le tableau de répartition, se chargent d'exécuter les commandes. 
  • Le bus transmet les messages tout en assurant l'alimentation en très basse tension des émetteurs et récepteurs. Il peut combiner deux topologies : en ligne (configuration la plus simple) ou en étoile (maison de grande superficie ou à étage). La plus petite unité (ou ligne) du réseau peut accepter jusqu'à 64 stations (STN sur le schéma), sans répéteur, selon la consommation des équipements et la capacité du module d'alimentation choisi. Avec répéteur, on peut atteindre un maximum de 256 participants.
Le câble bus peut se déployer sur 15 lignes, formant ainsi une zone reliée par un « coupleur de ligne ». Dans l’absolu, une installation peut totaliser 15 zones, connectées à autant de « coupleurs de zone », sur une dorsale. Un tel réseau se conçoit bien sûr dans un contexte industriel. - Longueur maxi d’une ligne : 1.000 m - Distance maxi entre module d’alimentation et STN : 350 m - Distance maxi entre 2 stations : 700 m. © ABB

Branché sur le secteur, le module d'alimentation est un appareil haute sensibilité, proposé en 320 mA ou 640 mA : si l'on envisage des extensions, la deuxième option est d'emblée préférable. Le circuit est protégé par un disjoncteur différentiel et des divisionnaires de puissances adaptées. Si la consommation électrique est faible, il est possible de servir deux lignes par un seul module d'alimentation. Lequel est systématiquement connecté à un coupleur d'où part le câble bus desservant les stations. Différents éléments, facultatifs mais conseillés, peuvent compléter la structure : en particulier, une prise de maintenance pour alimenter un ordinateur portable.

 Principe de câblage. 1. Disjoncteur différentiel placé en tête de circuit (sur rail DIN) 2. Coupe-circuits divisionnaires (il en faut un pour le bus) 3. Prise de maintenance (ordinateur portable…) 4. Module d’alimentation 320 ou 640 mA 5. Coupleur de ligne 6. Caches encliquetables du bus de données © ABB