[Débuter] Les différents protocoles de communication des données en domotique

Bien comprendre les différents protocoles de communication vous permettra de vous orienter vers la solution qui vous conviendra le mieux

La domotique, c'est avant tout de l'informatique et donc des échanges de données. Pour transférer ces données, il y a différents moyens communément appelés protocoles de communication.

Article mis à jour le 27 juillet 2020.

C'est quoi un protocole de communication ?

Pour faire simple, c'est un langage qui permet à 2 appareils de se parler entre eux et surtout de se comprendre. Pour cela, ils doivent avoir été programmés selon le même protocole.

Dans le cas contraire, soit c'est directement impossible de les faire communiquer entre eux, soit il faut passer par des moyens qui ne sont pas toujours simples, surtout pour les débutants.

Il est donc primordial de bien comprendre les protocoles car ils sont à la base d'une bonne gestion des objets connectés de votre domicile.

Il en existe de nombreux et je vais tâcher de vous expliquer les principaux afin que vous soyez plus à même de trouver la ou les solutions qui conviendront le mieux à vos besoins.

Cela ne signifie pas que vous devrez choisir un seul protocole pour la gestion complète de votre maison connectée. Il est tout à fait possible de faire cohabiter plusieurs protocoles mais, la plupart du temps, cela démultiplie le nombre d'applications associées et donc augmente la complexité de l’installation.

Les protocoles de communication sans fil

- Le Wifi

Il fait parti des protocoles les plus connus car parmi les plus utilisés dans la vie quotidienne.

C'est un protocole basé sur la radio fréquence qui permet un transfert rapide d'une grande quantité de données.

Le Wifi est très répandu dans les objets connectés mais il nécessite une forte quantité d'énergie.

Les modules Wifi sont faciles d'utilisation car plutôt de type plug and play (en résumé, il suffit de les brancher pour les utiliser!).

Parmi les périphériques, vous trouverez :

- des ampoules connectées comme la Xiaomi Yeelight

- des prises connectées comme la Priska Mini de chez Konyks (retrouvez le test complet)

- des détecteurs d'ouvertures comme le Senso de chez Konyks

- des interrupteurs de volets roulants comme les LoraTap

- des caméras comme celles de la marque EZVIZ (retrouvez le test complet)

- Le bluetooth

Également très répandu, le protocole bluetooth est souvent associé au smartphone. Il permet un transfert d'une faible quantité de données et à courte distance.

Parmi les périphériques, vous trouverez :

- des ampoules connectées Philips Hue. Attention, il s'agit uniquement de la dernière génération (bien vérifier qu'il y a le logo bluetooth sur la boîte)

- des prises connectées comme la Philips Hue

Ensuite, vous allez retrouver beaucoup d'objets connectés plutôt destinés à une utilisation à domicile (balance connectée, brosse à dent électrique, ...).

- Le Z-Wave

C'est un protocole qui est 100% dédié à la domotique basé sur une technologie radio de faible puissance sur une fréquence de 868 MHz.

Il fonctionne via un réseau maillé c'est à dire que chaque objet connecté émet des informations qui permet de faire grandir la portée du signal. Chaque module joue le rôle de répéteur du signal (à condition qu'il soit alimenté).

La grande force de ce protocole, c'est qu'il est bi-directionnel c'est à dire que chaque objet renvoie une information de retour d'état pour signifier que l'action a été réalisée comme demandée.

Ce protocole est compatible avec de nombreuses box domotiques (parmi les plus connues : Eedomus, Jeedom, Domoticz, Zibase, Home Center, Zipato et les dongles USB).

- Le Zigbee

Comme le Z-wave, le Zigbee est un protocole maillé permettant l'échange d'une grande quantité de données (plus important que le Z-Wave). Il utilise 2 fréquences le 2.4 GHz (transfert de données important et le plus répandu) mais également la fréquence de 868 MHz.

Tout comme le Z-Wave, le Zigbee dispose d'une communication bi-directionnelle permettant le retour d'état du module.

Pour fonctionner, ce protocole n'a besoin que d'une faible consommation. L'avantage, c'est que la consommation des piles sera faible et donc le changement beaucoup moins fréquent !

Chaque périphérique est connecté à un autre sans niveau hiérarchique.

Les appareils Zigbee sont peu coûteux, en tout cas moins que sur le Z-Wave, car intégrer le protocole ne coûte quasiment rien.

Là encore, vous pourrez utiliser le protocole Zigbee avec votre box domotique (Eedomus, Jeedom) en utilisant une clé USB comme la Zigate, la Zigbee2mqtt ou la ConBee).

- Le RTS

Il s'agit du protocole propriétaire de la marque Somfy. Bien que propriétaire, il existe des systèmes permettant de faire interagir ce protocole avec une box domotique (Eedomus, Jeedom) grâce aux modules RFXcom. 

- Le IO (Home Control)

Evolution du protocole RTS, il s'agit du second protocole propriétaire de la marque Somfy qui apporte le retour d'informations.

- EnOcean

Ce protocole basé sur la radio fréquence 868 MHz est sans fil. Il présente également un énorme avantage par rapport aux autres, les capteurs ne possèdent aucune pile ! Les périphériques produisent leurs propres électricités que ce soit par la physique (impulsion sur un interrupteur qui généré un faible courant) ou par des cellules photovoltaiques. En résumé, les produits EnOcean, pour fonctionner, collectent l'énergie nécessaire à leur fonctionnement dans leur propre environnement. 

Enfin le retour d'état n'est pas disponible sur tous les périphériques, à bien regarder au préalable. 

En utilisant une dongle usb (30/40€), vous allez pouvoir rendre votre box eedomus, jeedom ou encore Somfy Tahoma compatible avec ce protocole.

Ce protocole est également intégré à la box Enki de chez Leroy Merlin. 

- Le X2D / X3D

Il s'agit là d'un protocole propriétaire de la marque Delta Dore. Il est également sur la fréquence de 868 MHz.  Il permet le retour des informations en bi-directionnel pour le X3D (évolution du X2D). 

Les protocoles de communication filaire

- Le KNX (le plus connu)

Standard mondial créé en 1990, le protocole KNX se base sur un dispositif de transmission de données (= un Bus) qui relie tous les modules connectés (liaison par 2 fils). Chaque élément connecté au bus KNX est indépendant des autres éléments. C'est un protocole largement éprouvé depuis plus de 30 ans notamment dans le domaine industriel. C'est un protocole fiable, où le nombre de modules est extrêmement important et dont la force est l'interopérabilité entre constructeurs. Il est notamment à envisager dans une construction d'une maison neuve à condition de prévoir dès le départ l'ensemble des besoins nécessaires à date ainsi que les besoins à venir dans le futur. Le budget est un peu plus élevé que des systèmes basés sur des protocoles filaires d'autant qu'il faudra faire appel à un intégrateur.

- L'IPX 800, Loxone

Ces 2 protocoles sont également filaires, moins connus mais tout aussi efficaces. Cela s'adresse vraiment à des spécialistes ou des passionnés. Vous les aurez au moins découvert par le nom si toutefois vous les croisez de nouveau dans un article 😉

En résumé :

Même s'il existe un certain nombre de protocoles, il est finalement assez simple de s'y retrouver si vous avez retenu ceux que je viens de vous présenter.

Afin de pouvoir gérer du Wifi ou du Bluetooth, votre smartphone ou tablette vous suffiront amplement! C'est intéressant pour mettre un pied en domotique et pour comprendre les bases.

Ensuite, vous vous dirigerez probablement vers des systèmes plus complexes où vous serez rapidement amenés à entendre parler du Z-wave et du Zigbee. Pour utiliser ces 2 protocoles, il vous faudra investir dans une Box (que ce soit une Box clé en main ou un Raspberry sur lequel vous installerez le protocole). Il est également possible d'avoir une box qui gère les 2 protocoles en même temps ! 

Enfin, il existe des boxs dont le protocole est propriétaire comme Delta Dore avec son X2D / X3D ou encore Somfy avec son RTS et IO ce qui limitera les interactions entre les différents objets connectés et qui vous forcera à toujours investir avec la même marque.

Pour aller plus loin :

- Il existe également des protocoles de longues portées comme le LoRa (Long Range = longue portée) qui permet de transporter des petits paquets de données sur plusieurs kilomètres! Basé sur un fonctionnement radio, il est plutôt utilisé dans le monde industriel, des villes connectées (smart cities) ou encore en agriculture. Peu consommateur en énergie, l'autonomie des modules peut aller jusqu'à 10 ans!

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