Domotique

Home cinema domotisé.

Exemple de modules domotique radiocommandés avec télécommande, interrupteurs, relais, douille, prises 220V et variateur

La domotique est l’ensemble des techniques de l'électronique, de physique du bâtiment, d'automatisme, de l'informatique et des télécommunications utilisées dans les bâtiments et permettant de centraliser le contrôle des différents applicatifs de la maison (système de chauffage, volets roulants, porte de garage, portail d'entrée, prises électriques, etc.). La domotique vise à apporter des fonctions de confort (gestion d'énergie, optimisation de l'éclairage et du chauffage), de sécurité (alarme) et de communication (commandes à distance, signaux visuels ou sonores, etc.) que l'on peut retrouver dans les maisons, les hôtels, les lieux publics, etc.

Les domaines de la domotique

Les principaux domaines dans lesquels s’appliquent les techniques de la domotique sont :

• la programmation des appareils électrodomestiques, électroménagers. Un micro moteur synchrone entraîne, au moyen de réducteurs appropriés, des cames qui ouvrent et ferment les contacts^{[réf. nécessaire]} ;
• la gestion de l'énergie, du chauffage (par exemple, il est possible de gérer les apports naturels en fonction de l'enveloppe thermique du bâtiment), de la climatisation, de la ventilation, de l'éclairage, de l’ouverture et de la fermeture des volets (en fonction de l'ensoleillement ou de l'heure de la journée, par exemple), de l'eau (le remplissage de la baignoire peut s’arrêter automatiquement grâce à un senseur, les robinets de lavabos peuvent ouvrir l’eau à l’approche des mains, etc.). Il est également possible de recharger certains appareils électriques (ordinateurs, véhicules électriques, etc.) en fonction du tarif horaire (voir Smart grid) ;
• la sécurité des biens et des personnes (alarmes, détecteur de mouvement, interphone, digicode) ;
• la communication entre appareil et utilisateur par le biais de la sonification (émission de signaux sous forme sonore) ;
• le « confort acoustique ». Il peut provenir de l'installation d'un ensemble de haut-parleurs permettant de répartir le son et de réguler l’intensité sonore ;
• la compensation des situations de handicap et de dépendance.

Dans le cadre des suites à donner au Plan bâtiment du Grenelle de l'environnement et du PREBAT, un groupe de travail , doit faire pour 2011 des propositions concrètes pour favoriser l'innovation (technologiques, organisationnelle, financière, législative ou commerciale, ainsi qu'en matière de mesure, vérification, énergies fatales, assurance et certification) dans le secteur du bâtiment (un rapport intermédiaire a été rendu mi-janvier 2001, avec 18 propositions et une incitation à passer du performentiel à l'exigenciel en termes de performance globale, ce qui nécessite d'impliquer tous les acteurs sur l'énergie mais aussi la santé, le confort et l'environnement). Une Plate-forme géothermie et bâtiments intelligents se met en place avec le pôle de compétitivité S2E2, le BRGM et le Technopole d’Orléans.

Domotique et environnement

La domotique peut constituer un outil de respect de l'environnement par la maîtrise de la consommation énergétique de l’habitat. Les nouvelles normes en matière de construction imposent une gestion de l’énergie. Ainsi, par exemple, il deviendra obligatoire de couper le chauffage lorsque l’on ouvre une fenêtre (RT 2005). L'éclairage d’une pièce peut aussi fonctionner selon la présence ou non d’un individu.

Un groupe japonais, le Sekisui Chemical Group, vend déjà des « logements avec zéro frais d’électricité et de chauffage ». L'Allemagne est aussi précurseur dans ce domaine avec de nombreux modèles de maisons passives (Passivhaus) notamment dans la région de la Bavière^{[réf. nécessaire]}.

Coût de la domotique

Le prix de l'installation doit prendre en compte :

• l'achat et l'installation de la centrale domotique ;
• l'achat et l'installation des éléments pilotés par le système, ceux-ci devant être compatibles entre eux ;
• l'installation du système qui relie les différents éléments : filaire ou radio ;
• la configuration du service qui peut être faite par l'utilisateur ou par un domoticien, en fonction de la complexité du système.

Le coût de l'installation dépendra essentiellement du choix technologique (filaire ou radio) et du projet (neuf ou rénovation).

Dans une construction neuve, le filaire est généralement adopté (solutions Legrand ou Hager, par exemple). En effet, pour des projets dans le neuf, dans la majorité des cas, le chantier est pris en charge par l'électricien dont le métier est, traditionnellement, la mise en place d'un circuit filaire. Dans les projets de domotique réalisé dans une maison neuve d'une taille comprise entre 130 et 170 m², en 2011, le coût de la domotique représente entre 4 et 10% du coût global de la construction (soit entre 8 000 € et 20 000 € pour une maison de 200 000 €).

Ces coûts proviennent essentiellement pour 60% de la partie électrique (main d’œuvre électricien, nombres d’éléments à contrôler, nombre de capteurs, nombre de pièces, etc.) et pour environ 40 % de la partie chauffage (nombre de pièces à chauffer, nombre de radiateurs, etc.). Par ailleurs, le coût d'évolution est plus élevé, des travaux importants pouvant être nécessaire pour compléter le réseau.

La solution sans-fil (par exemple, TaHoma) est beaucoup moins onéreuse. Utilisée dans le neuf ou en rénovation, elle permet de s'affranchir des contraintes d'installation électrique. Cette solution est donc particulièrement économique dans les projets de rénovation. Dans les deux types de projets (construction ou rénovation), une économie importante sera faite si le projet domotique doit être complété ultérieurement, aucune installation complémentaire n'étant nécessaire.

Ces solutions sans-fil utilisent une box qui communique par ondes (ex : io-homecontrol) avec les équipements de la maison. L'absence de réseau filaire nécessite de rendre les équipements compatibles avec la radio. Le surcoût dues à la nécessité de choisir des équipements compatibles avec la technologie radio est d'environ 2 000 €, auxquels il faut ajouter l'achat de la box domotique (entre 300 € et 600 €).

Techniques de la domotique

La domotique est basée sur la mise en réseau des différents appareils électriques de la maison, contrôlés par une « intelligence » centralisée. L'intelligence qui gère ces commandes est une centrale programmable, des modules embarqués (passerelles domestiques) ou bien une interface micro-informatique (écran tactile, serveur, etc.).

Les outils de pilotage permettent un contrôle depuis le domocile via un écran de contrôle ou une télécommande centralisée. Certaine solution domotique peuvent être connectées au réseau ADSL afin de permettre un pilotage de la maison à distance (ex : TaHoma).

Un ordinateur de poche, un téléphone portable ou smartphone, une tablette tactile, une télécommande (universelle ou non), une interface sur télévision, un écran + souris sont alors des interfaces de pilotage possibles.

Le pilotage à distance permet de faire face à des situations particulières :

• un des enfants e la maison a oublié ses clés. L'un des parents peut, depuis le smartphone, ouvrir le portail, déverouiller la porte d'entrée et désactiver l'alarme ;
• une livraison est attendue dans la journée. Le propriétaire peut laisser le livreur accéder au garage afin que le colis y soit déposé ;

Par ailleurs, il est possible de programmer soi-même sa maison grâce à une interface, généralement informatique, reliant les appareils connectés :

• enclencher l’arrosage du jardin à une certaine heure de la journée ;
• maintenir une température donnée dans la maison ;
• ouvrir les volets à une heure donnée.

De plus, il est généralement possible, par des réglages avancés, d'adapter le système à son propre rythme de vie, (en programmant des « scénarios »).

Exemples de scénarios :

• en partant au travail, un simple clic sur un interrupteur installé dans l’entrée enclenche le scénario « départ au travail ». L’éclairage s’éteint, le garage s’ouvre, le chauffage se met en veille au bout de 15 minutes, les volets et le garage se ferment après 30 minutes.
• en quittant le travail pour rentrer chez soi, on actionne le scénario de retour à l’aide du téléphone WAP ou depuis l’ordinateur du bureau : les volets s’ouvrent et le chauffage passe en mode confort ;
• quand on est fatigué, on agit sur la télécommande de la maison afin d’enclencher le scénario « relaxation », les lumières se tamisent, un fond sonore apaisant se propage dans la pièce.

Enfin, dans les systèmes les plus complets qui intègrent des capteurs, les scénarios peuvent également se mettre en œuvre automatiquement :

• le vent se lève et soufle puissamment. Le store de terrasse se relève afin d'éviter que celui-ci soit arraché (illustration ici) ;
• en été, un détecteur d'ensoleillement informe le système domotique de baisser les stores vénitiens ou les brises-soleil orientables (BSO) afin de maintenir la maison au frais. En hiver, ce même détecteur peut - a contrario - ouvrir les fermetures de la maison afin de faire entrer la chaleur naturelle et économiser ainsi de l'énergie ;
• durant la nuit, un détecteur de fumée indique une anomalie chez une personne âgée. Un message est envoyé à un proche afin qu'il puisse prévenir les secours et les volets s'ouvrent afin de faciliter l'évacuation des personnes.

Interface de contrôle

Les interfaces permettant de contrôler le serveur utilisent :

• des surfaces de contrôle possédant de nombreux boutons, télécommandes, souris, clavier avec ou sans fils ;
• des interfaces tactiles : écrans tactiles (PDA ou UMPC) associés à un logiciel ou une interface web ;
• des microphones (téléphones GSM ou VoIP) associés à des logiciels de reconnaissance vocale.

Modes de transmission

Les modes de transmission tels que l'infrarouge, le courant porteur, les ondes radio, etc. sont utilisés, mais les liaisons filaires (Ethernet, BUS…) jouent en faveur de la stabilité du système.

• Par ondes Radio Hertzienne : Bluetooth, io-homecontrol, Zigbee, X2D, Wireless USB, EIB/Konnex ou KNX, et autres protocoles 433 MHz, 866 MHz etc.
• Par infrarouge : RC5 Philips, SIRCS Sony, IrDA etc.
• Par courant porteur secteur X10™, In One™ Legrand (entreprise), EIB/Konnex ou KNX , X2D DELTA DORE etc.
• Par signatures numériques magnétiques
• Par réseau câblé Ethernet ou BUS (Ethernet, TCP/IP, EIB/Konnex ou KNX , SCS BUS / OpenWebNet, USB, LonWorks, UPnP, RS485, Jbus, Batibus, Profibus, ModBus, I2C, 1-Wire etc. (BUS = câblage basse tension de type Ethernet 8 fils, EIB 2 fils, I2C 2 fils etc.)

Appareils domotiques

La sécurité

Concernant la sécurite, de nombreux systèmes sont envisageables :

• une caméra vidéo à amplification de rayonnement et un code personnel pour contrôler et faciliter les entrées ;
• des détecteurs de présence qui, à l'approche d'un intrus, vont mettre en mouvement les fermetures de la maison et/ou simuler une présence (en allumant une lumière, par exemple) ;
• un « bip » d’ouverture automatique de la porte et éventuellement l'ouverture au moyen d’une carte magnétique ou d’un dispositif de reconnaissance vocale ;
• en cas de tentative d’intrusion, une synthèse vocale et un système de lumières peuvent être déclenchés ; un appel téléphonique automatique peut contacter alors le propriétaire et/ou une entreprise de sécurité. En France, il est interdit de relier les services de police à un transmetteur téléphonique sauf autorisation spéciale (musée, grand bâtiment public) ;
• un système de sécurité assuré par des contacts normalement fermés qui se connectent lors d’une ouverture. Il est couplé avec des détecteurs de vibrations. L’ensemble des contacts est alimenté par un courant de faible intensité. L’ouverture du circuit est prise en compte par la centrale qui déclenche l’alarme ;
• d'autres systèmes tels que « tapis contact », radars de détection, etc.

Cinéma maison (Home cinéma)

Avec la domotique, il est possible d’utiliser ou piloter différents médias simultanément et à tout endroit de la maison : musique, images, vidéo, etc.

• La diffusion sonore permet d'envoyer de la musique dans la maison depuis un téléphone, une chaîne Hi-fi ou un PC. Il est possible de créer des zones de diffusion modifiables à volonté.
• La diffusion de l'image permet de connecter toutes les sources vidéo (DVD, démodulateur satellite, décodeur, PC, bibliothèque multimédia, interphone, caméra, …) et de les envoyer sur n'importe quel récepteur de l'habitat (poste TV principal ou secondaire, écran tactile, …).
• La diffusion d’information permet, par l’intermédiaire d’un réseau domestique relié à Internet, d’accéder à différentes informations par tous les supports vidéo de la maison (télévision, écrans, téléphone portable…). Par exemple, si depuis la cuisine on désire une recette, il suffit de faire la recherche sur Internet à partir du poste de télévision.

Les différentes applications décrites plus haut sont, pour la plupart d’entre elles, des prototypes à l’étude qui nécessitent encore de nombreuses mises au point pour être suffisamment fiables.

Éclairage et appareils électriques

La domotique permet à partir d'une seule commande de mettre en route ou éteindre les éclairages et le chauffage (électrique ou non), de gérer l’ouverture ou la fermeture partielle ou totale des volets roulants, d'activer ou désactiver les systèmes d'alarme, mais aussi des appareils électroménagers tels que les machines à laver.

Loisirs et Jardin

• Gestion et contrôle d'arrosage via Internet : un programmateur d'arrosage intégrant un pico serveur de pages web dédiées permet de gérer et de contrôler l'arrosage à distance via Internet.

Assistance à la vie quotidienne

Des robots d'assistance à la vie quotidienne sont à l'étude dans de nombreux laboratoires de recherche (2008). Ces robots domestiques prennent de plus en plus la forme humaine et sont parfaitement capables de se déplacer en évitant tous les obstacles. Ces machines sont actuellement limitées par des exigences de sécurité. Aujourd'hui, les robots possèdent des dispositifs de sécurité leur ôtant toute force mécanique dès qu’ils entrent en contact avec une personne par exemple. Ce type de dispositif n'est donc pas suffisant, par exemple, pour assurer la sécurité d'un enfant de moins de 3 ans.

Des groupes d'études travaillent sur des systèmes de capteurs de vision, programmés pour reconnaître les visages, ainsi que sur des programmes permettant au robot d'acquérir les mêmes possibilités d'apprentissage que les humains^{[réf. nécessaire]}.

Quelques robots d'assistance à domicile sont déjà commercialisés, à l'image de Wakamaru, lancé en 2005 par Mitsubishi Heavy Industries. Wakamaru peut remplir plusieurs offices, comme rappeler un rendez-vous important, se connecter à Internet par le Wi-Fi pour aller y chercher de l'information et la retransmettre grâce à sa voix féminine ou surveiller la maison.

À long terme et en fonction de l'avancée des études sur la sécurité, les robots d'assistance devraient représenter un marché de 18 milliards d'euros.

Selon certains, les robots pourraient être chargés des tâches suivantes :

• ménage ;
• aide aux personnes handicapées ;
• Internet/Mail/Messagerie instantanée ;
• surveillance ;
• guide de visiteurs.

La compensation des situations de handicap ou de dépendance

• La compensation du handicap dans la législation :

En permettant la recherche constante d'une meilleure autonomie et la prévention des exclusions, la compensation des handicaps s'inscrit dans un double cadre législatif qui rénove l'action sociale et médico-sociale en faveur des personnes en situation de handicap.

La mise en œuvre de la domotique permet de donner plus d'autonomie à la personne handicapée et rassure les proches quant à l'autonomie et à la sécurité de cette personne.

1. La loi de 2004 relative à la politique de santé publique, définit comme objectifs pluriannuels de santé publique, « l'amélioration de l'état de santé de la population et de la qualité de vie des personnes malades, handicapées et des personnes dépendantes ». Cette loi se réfère à la définition de la santé promulguée par l'Organisation Mondiale de la Santé , dans sa constitution de 1946 : « La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité. »
2. La loi de 2002 pour la rénovation de l'action sociale et médico-sociale : « l'action sociale et médico-sociale tend à promouvoir, dans un cadre interministériel, l'autonomie et la protection des personnes, la cohésion sociale, l'exercice de la citoyenneté, à prévenir les exclusions et à en corriger les effets. Elle repose sur une évaluation continue des besoins et des attentes des membres de tous groupes sociaux, en particulier les personnes handicapées et des personnes âgées, des personnes et des familles vulnérables, en situation de précarité ou de pauvreté, et sur la mise à leur disposition de prestation en espèce ou en nature. »
3. La loi de 2005 pour l'égalité des droits et des chances, la participation et la citoyenneté des personnes handicapées] : « La politique de compensation des handicaps comporte notamment la mise en œuvre d'action d'amélioration du cadre de vie prenant en compte tous les environnements, produits et services destinés aux personnes handicapées et mettant en œuvre des règles de conception conçues pour s'appliquer universellement. »

• La réalisation d'un environnement contrôlable à distance demande l'installation d'un dispositif composé de trois parties :

1. Une interface entre l'utilisateur et le système domotique : appelée plus communément contrôle d'environnement, elle permet à la personne de contrôler son environnement, en sélectionnant et activant les éléments à contrôler. Cette interface peut être fixe, mobile ou mise sur un fauteuil roulant. Suivant les capacités résiduelles de la personne, on peut proposer d'installer différentes commandes spécifiques (ou contacteurs). Les contacteurs peuvent être mécaniques, pneumatiques, musculaires… ;
2. Le système domotique : il permet de centraliser les informations émises par l'interface, afin de les organiser et de les adresser à des effecteurs ;
3. Les effecteurs : tous les appareils et moteurs à contrôler à distance, tels que, par exemple : les fonctionnalités d'un lit (têtière, plicature de jambes, hauteur), le téléphone, la télévision, les portes, les lumières, les volets, le chauffage, les prises…

Voir aussi

Bibliographie

• François-Xavier JEULAND, La Maison Communicante, Éditions Eyrolles, novembre 2009 (3^e édition)
• PROMOTELEC, Domotique un jeu d'enfant, Éditions Promotelec, septembre 2007
• PROMOTELEC, Habitat communicant, Éditions Promotelec, janvier 2006
• DECAMPS E. A, La Domotique, Presses Universitaires de France, Collection « Que sais-je ? », 1988.
• GANASCIA J-G, L’Intelligence artificielle, Flammarion, Collection « Dominos », 2000.
• TINISWOOD Adrian, Maisons art déco, Octopus, 2004.

Articles connexes

• Électronique domestique
• Automation
• Immotique
• Sonification
• Serveur

Liens externes

• La domotique c'est quoi ?
• La domotique va muter ... Article avril 2010 par Ph NUNES
• La domotique envahie la maison Futura-Sciences
• Définition de la domotique dans "Techno-science"