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TP 5.3: La domotique

Avec le contexte environnemental, social et sanitaire actuel, l'habitat est au cœur des préoccupations présentes et futures. La maison est un endroit que l'on souhaite confortable, à son goût, vertueux et responsable ; un véritable lieu de partage, de retrouvailles, de repos. Un cocon où l'on se sent bien.

Connecter sa maison devient la solution pour répondre à ces problématiques. La domotique contribue à créer des foyers plus confortables et intelligents, au plus près des besoins de chacun. Connectez votre chauffage, vos éclairages et/ou vos volets roulants et entrez dans l'ère de la maison connectée.

I.        Introduction

Pour communiquer entre vous dans la vie courante, il faut deux éléments :

Un mode de communication :         la parole·        

Un langage de communication :      Le français  entre 2 élèves de la classe

Si vous n’avez pas ces deux éléments en commun avec votre interlocuteur, vous ne pourrez pas vous comprendre : une personne parlant français ne pourra pas correspondre avec une personne lui parlant en italien au même titre qu’une personne utilisant un téléphone ne pourra pas correspondre avec une personne cherchant à communiquer par écrit.

En domotique, c’est exactement pareil : il faut un langage et un mode de communication adapté.

a. Définition d’un protocole ou mode de communication

Le langage utilisé en domotique est appelé protocole. Lorsqu’un émetteur souhaite interroger ou commander un récepteur, ces deux derniers doivent avoir le même langage, le même protocole de communication. Un protocole est un langage architecturé de la même façon qu’un dictionnaire, avec des mots et des phrases: on parle plutôt de trames constituées de mots.

Ces mots sont constitués de bit: Un bit est l’unité la plus petite en informatique et peut posséder deux valeurs, 0 ou 1. En enchainant des bits, on forme des mots (par exemple 1011011).Selon le protocole, chaque mot est interprété différemment.

- Faites quelques recherches sur internet et citez quelques protocoles de communication utilisés en domotique

b. Etude des modes de communication ou de la transmission des données en domotique

Pour communiquer entre ces éléments, on va trouver 3 différents modes :

Transmission filaire: La méthode filaire consiste à transmettre les données par protocole par les fils aussi appelés bus de commande. Ce genre de transmission est robuste mais nécessite de tirer des fils: Cela implique donc plus de main d’oeuvre. Ce genre de solution est à privilégier dans une installation neuve, au moment de l’étude du projet. L’utilisation d’un mode de communication filaire en domotique aura une implication directe sur la conception de l’installation électrique.

Le mode de communication CPL: Le CPL pour Courant Porteur en Ligne est un mode de communication alternatif intéressant. Il utilise les fils de l’installation électrique existante comme moyen de communication entre appareils. Chaque appareil connecté sur le réseau électrique compatible CPL peut donc communiquer avec ce protocole.

Domotique Sans fil / Radio: C’est un mode de communication « invisible ». Emetteur et récepteur communiquent ensemble  par signal radio. Ce moyen de communication est intéressant en rénovation car il permet d’éviter de tirer des fils. L’utilisation de la domotique sans fil est également très modulable. Se posent néanmoins des questions sur les problèmes de pollution électromagnétique dans le logement.

A chacun de ces modes, on va trouver des avantages et des inconvénients. Câbler une maison, c'est ce qu'il y a de mieux car on évite les ondes ou le rayonnement, mais ce n'est pas toujours envisageable selon le type de rénovation que vous prévoyez. C'est pour cela que d'autres technologies radio et courant porteur ont fait leurs apparitions

II.  Les box domotiques : comment choisir ?

Il faut faire attention au protocole choisi car certain sont dit « propriétaire » fait par un seul fabricant. Ces protocoles peuvent généralement communiquer avec des périphériques que seul le fabricant possède et qui sont propre au protocole. Ces protocoles sont aussi dits fermés

A contrario un protocole ouvert dispose de nombreux fabricants différents, dont les périphériques sont tous compatibles entre eux, et qui peuvent être utilisés par plusieurs modèles de box domotiques. Un point important dans le choix d’un box, c’est son autonomie. De nos jours beaucoup de fabricants proposent des serveurs extérieurs qu’ils possèdent appelé « Cloud ». Cela leur permet de livrer une box peux coûteuses puisqu’elle est seulement une passerelle entre les périphériques et les serveurs. Si l’entreprise venait à fermer l’installation domotique deviendrait inutilisable puisque les serveurs seraient tous fermés. Ce qui veut dire que les box qui proposent ce genre de service sont à éviter

Contrairement à Jeedom, Zipabox n’est pas autonome et est donc relié aux serveurs Zipato. L’inconvénient est que si l’entreprise ferme la box deviendrait inutilisable car elle dépend des serveurs Zipato. L’avantage est que cette box peut être utilisé comme système de sécurité car la plateforme my.zipato.com déclenche une alarme en cas de perte de connexion avec la box. Elle gère tout comme Jeedom la plupart des taches de la domotique (régulation chauffage, scénario ...)

Pour résumer:

a. Donner la différence entre une box dite fermée et une box dite ouverte?

b. Quels est l'intérêt d'un cloud pour une box? pourquoi les constructeur propose ce type de choix?

c. Classer par ordre de préférence les propositions si dessous

III. Découverte de la maquette Domotique

3.1 En vous aidant de vos différentes recherches sur les protocoles de communication et sur les choix de la box, précisez ce qui a été retenu comme technologie pour cette maquette (entourez vos choix)

 

3.2 Découverte des différents éléments de la maquette :

- Aller sur l’interface (cloud) de la zipabox  sur le site https://my.zipato.com/

- Nom d’utilisateur : sti2d.ee.lamache@gmail.com

- Mot de passe :  demander au professeur

Pour découvrir le matériel installer : Cliquer sur l’icône côté gauche  , puis sur Zwawe. Vous pouvez retrouver tous les éléments installés sur la platine et qui sont identifiés dans le cloud

a. Lister les éléments trouvés sur le cloud et identifier les sur la platine

 

3.3 Différence entre les scènes et les règles.

a. A partir des ressources disponibles , définir les différences de fonctionnement entre une scène et une règle

Cf : https://blog.domadoo.fr/guides/guide-de-creation-de-scenes-regles-avec-la-zipabox/

b. Expliquer simplement le fonctionnement de la scène et de la règle ci-dessous

IV. Réalisation d’une scène « ouverture de la maison »

On veut venir en aide à une personne bloquée chez elle car elle a fait un malaise et que l’on souhaite que les pompiers arrivent, on peut activer dans une scène :

-          L’ouverture de la gâche électrique

-          L’ouverture des volets

-          Allumer les lampes

a.  Réaliser la programmation de cette scène

b.   Faites un essai à partir de votre appli (téléchargé sur le smartphone) ou du PC ; faire vérifier.

V. Réalisation d’une règle

Pour créer une règle :

La programmation est très simple à réaliser grâce à la méthode Puzzle où il suffit d’assembler des pièces les unes dans les autres pour obtenir notre scénario.

Cf :  https://blog.domadoo.fr/guides/guide-de-creation-de-scenes-regles-avec-la-zipabox/

 Vous êtes désormais sur l’interface du créateur de règle et vous pouvez créer votre règle à partir de la rubrique « Puzzle » :

Contrôle (quand, si, si et sinon)

Action (action, régler, envoi message, requête http, requête, socket, attentes X secondes)

Capteur (programme, capteur, mesure)

Opérateur

Variable (dates, heures...)

Avancé (Alerte, stop...)

 Vous devez également choisir vos éléments à partir de la rubrique « Modules » :

Actionneur

Alarme

Télécommande

Mesure

Capteur

Thermostat

 

La création d’une règle nécessite obligatoirement un élément déclencheur. Cet élément peut être un actionneur, une alarme, une télécommande, un thermostat, un capteur, un horaire etc.

Pour ajouter un autre bloc, sélectionnez celui-ci et placez-le dans votre premier bloc. Si l’endroit où vous voulez placer votre bloc est grisé, alors cela signifie que votre bloc sera bien intégré (dans le cas inverse, vous ne pourrez pas l’exploiter pour votre règle).

Même procédé pour ajouter d’autres éléments (dans notre exemple, nous ajoutons une pièce « Capteur » comme élément déclencheur)

 

a. Réalisation d’une règle « chauffage »

Vous devez construire une règle de fonctionnement du chauffage qui répond au cahier des charges suivant :

-          La température de consigne JOUR est de 21°C et de consigne NUIT est de 17°C

-          (1) Sur les périodes d’hiver, le chauffage sera maintenu à la consigne de JOUR de 7h à 21h30 et basculera en consigne NUIT à cette heure.

-          (2) Si la lumière extérieure est importante (supposition de soleil), on peut ouvrir les volets même en cas d’absence des propriétaires afin d’apporter un apport d’énergie solaire

-          Réaliser la programmation de la règle

o   En tenant compte du (1) du cahier des charges ; essayer et faire vérifier.

o   En complétant à partir du (2) du cahier des charges ; essayer et faire vérifier

b. Réalisation d’une règle « gestion des volets »

Vous devez étudier la gestion des volets en fonction de la luminosité: En été, on souhaite fermer les volets quand il y a du soleil pour conserver la fraicheur ce qui est différent en hiver. Vous devez également faire que ce scénario fonctionne en présence des propriétaires.

Vous allez construire une règle en procédant par étape en permettant de prendre en compte tout ces paramètres. Déterminer les éléments à prendre de la platine, regarder les paramétrages et proposer une règle de domotique que vous ferez vérifier par l'enseignant.