Débuter en domotique, choix du matériel, serveur, protocole • Domotique et objets connectés à faire soi-même

1Vus

Lorsqu’on débute en domotique il n’est pas toujours facile de s’y retrouver et de choisir entre tous les protocoles  disponibles (Z-Wave+, Zigbee, HomeKit, radio, EnOcean…), les box domotiques (eedomus+, Fibaro Home Center, Somfy Tahoma, Zipato…) ou logiciels Open Source (Jeedom, Domoticz, Home Assistant, OpenHAB…). Vous êtes très nombreux à vous lancer dans la domotique en fabricant votre propre box. Nous verrons quelle plateforme choisir en fonction de vos projets. PC standard sous Windows ou Linux, mini PC Intel, NAS, Raspberry Pi ou un autre ordinateur carte.

Article actualisé le 21 avril 2020

Cet article est essentiellement consacré au matériel grand public qui est souvent beaucoup plus économique. Si vous avez des questions concernant un protocole ou du matériel professionnel, vous pouvez utiliser les commentaires ou le forum.

Débuter en domotique : un peu de vocabulaire technique

Avant de rentrer dans le vif du sujet, prenons le temps de bien comprendre ce qu’est la domotique. Prenons l’exemple d’un volet roulant que l’on souhaite piloter dans différentes conditions automatiquement en fonction de certaines conditions :

  • Ensoleillement. On voudra le déplier uniquement lorsqu’il y a du soleil
  • Vitesse du vent. On voudra replier le store lorsqu’il y a trop de vent
  • …

Voici à quoi pourrait ressembler le système domotique voulu. On trouve la plupart des composants et des notions que l’on va rencontrer en domotique

L’anémomètre est un capteur qui permet de mesurer la vitesse du vent.

Il transmet (automatiquement) au serveur domotique la vitesse du vent à intervalle régulier.

Les données sont transmises sur un bus de données. On pourra donner l’image du tuyau. Le bus de données peut être filaire ou sans fil.

  • Le réseau filaire le plus connu en informatique est l’Ethernet. D’autres bus existent. Le Modbus issu de l’industrie. Le CPL (Courant Porteur en Ligne) qui transforme les fils électriques en réseau informatique.
  • Le réseau sans fil le plus utilisé est le WiFi mais il n’est pas très bien adapté à la domotique. Le Z-Wave et le Zigbee sont des protocoles dédiés plus économe en énergie. Le WiFi est surtout utilisé pour les appareils fonctionnant sur le secteur du fait de sa consommation électrique plus importante. Z-Wave, Zigbee et WiFi sont supportés par des regroupements de fabricants. Les ondes radio qui utilisent des bandes de fréquences libres (non réglementées) sont aussi très utilisées. Les fréquences 433MHz et 868Mhz (en fonction du pays) sont les plus utilisées. La distance entre les accessoires et la box domotique peut être un problème. Sigfox et LoraWan sont deux technologies concurrentes qui visent à résoudre ce problème en offrant une portée maximale (théorique) de 15km.

Les données qui transitent sur le bus (dans le tuyau) sont “formatées” pour que plusieurs accessoires puissent communiquer sur le même réseau et être comprises par le serveur domotique. C’est le protocole domotique. Les protocoles HTTP ou la version sécurisé HTTPS utilisés pour transmettre les pages d’un site internet sont utilisés par certains accessoires mais le plus souvent, ce sont des protocoles dédiés et plus rapides. C’est par exemple le Websockets ou MQTT.

Parfois le protocole domotique porte le même nom que le bus de données. C’est en général le cas pour les technologies propriétaires (développées par un groupement de fabricants) : Z-Wave, Zigbee, Zigfox, LoraWan, Modbus, EnOcean, HomeKit…

Les messages sont réceptionnés directement par le serveur domotique lorsqu’ils sont envoyés sur un réseau informatique traditionnel en WiFi ou Ethernet. Pour les protocoles propriétaires, il faudra acheter une passerelle (gateway en anglais) dédiée au protocole. Cette passerelle est équipée d’une antenne et d’un circuit capable de décoder / encodes les messages.

Le serveur domotique s’occupe de nombreuses tâches :

  • Historiser les mesures et les états
  • Exécuter les commandes lorsqu’un seuil est atteint ou un état est activé
  • Exécuter les scénarios
  • Permettre à l’utilisateur de définir ses scénarios, règles
  • Informer les utilisateurs via un tableau de bord
  • Notifier les utilisateurs (SMS, email, notification push…)

Dès que les conditions sont réunies, le serveur domotique pilote l’actionneur. Dans cet exemple, si le vent atteint une certaine vitesse, la box domotique commande la fermeture du store. C’est possible car les fabricants d’accessoires domotiques mettent à disposition des commandes qui d’interagir avec leurs équipements. Ces commandes peuvent être utilisées par des applications tierces (autre que l’application officielle). C’est ce qu’on appel l’API.

Chaque API est spécifique. C’est tout ce travail qui est fait depuis des années par les développeurs des logiciels domotiques. A chaque mise à jour, modification, il faut tout re-tester et corriger si besoin.

Quoi faire avec une box domotique ?

Impossible de lister totalement tout ce qu’il est possible de faire avec la domotique mais en voici un petit aperçu

  • Automatiser / piloter
    • Volets, volets roulants, portail…
    • Eclairages : intérieur, extérieur, ambiance…
    • Piscine, sona…
    • Thermostat, chauffage, PAC, VMC…
    • …
  • Surveiller / mesurer
    • Ouverture de portes et volets
    • Présence, mouvement
    • Climat, météo
    • Ambiance, qualité de l’air, état de l’eau
    • Consommation. Eau, électricité, gaz
    • …
  • Protéger
    • Simulation de présence
    • Système d’alarme d’appoint (mouvement, présence, ouverture)
    • …
  • Alerter
    • Envoyer une notification sur un smartphone en cas d’événement : ouverture, présence, seuil dépassé
  • Exécuter des scénarios
    • Déclencher par un événement. Quelques exemples :
      • Fermer les volets roulants à la tombé de la nuit
      • Fermer les stores si le vent est trop fort
      • Fermer les volets roulants si une intrusion est détectée
      • Simuler une présence à partir de 19h00 si la maison est inoccupée. Par exemple allumer des éclairages, jouer une playlist sur une enceinte connectée Alexa, Google Home, Sonos, HomePod…)
    • Ambiances pré-programmée.
  • Vidéo-surveillance
    • Détection de mouvement
    • Enregistreur vidéo

Débuter en domotique : identifier vos besoins ?

Maintenant que le décors est planté, il convient de se poser la question, quels sont mes besoins en domotique ?

Derrière cette question toute bête, c’est toute l’architecture de l’installation domotique qui va être bouleversée. Pour vous aider à y répondre, voici quelques pistes de ce qu’il est possible de faire avec la domotique

  • Distance entre la box et les accessoire (intérieur ou extérieur)
  • Quelle est la nature des murs, cloisons et planchers (épaisseur, béton armé, matériaux…). Tout ce qui pourrait réduire la porté des communications radio (433MHz, WiFi, Z-Wave+, Zigbee…)
  • Piloter des accessoires en extérieur : piscine, éclairage, détection de présence…
  • Accessoires pour l’extérieur
  • Vidéo-surveillance (caméra IP WiFi ou Ethernet POE)
  • Réseau Ethernet existant

Box domotique, PC standard, NAS, Raspberry Pi. Quelles sont les solutions ?

Le serveur domotique est donc un logiciel traditionnel capable de communiquer et piloter avec des accessoires via une passerelle ou un réseau informatique. Voici un aperçu des solutions à notre disposition.

PC standard sous Windows ou Linux, MAC

Le PC standard est idéal pour débuter et tester la plupart des solutions. Pour que l’installation domotique fonctionne, il faudra laisser allumer votre PC ou votre MAC en permanence ce qui peut présenter pas mal de problèmes :

  • Une consommation électrique plus élevée. C’est une dépense cachée qui peut vite être significative sur la durée de vie du système domotique.
  • Re-démarrage périodique qui entraîne l’indisponibilité du système domotique. Mise à jour, crash d’un logiciel…
  • N’a pas été conçu pour un fonctionnement permanent

Petit bémol, de nombreux logiciels ne sont pas “directement” compatibles avec Windows. Il faudra l’installer sur une machine virtuelle fonctionnant sous une distribution Linux. La distribution Debian est la plus utilisée. Si vous possédez un MAC, la plupart des logiciels développés pour Linux peuvent fonctionner.

Pensez aussi à re-conditionner un vieux PC et pourquoi pas le transformer en NAS.

Mini-PC Intel sous Windows 10 ou Linux

Un Mini-PC Intel fonctionnant sous Windows 10 est beaucoup mieux adapté à un usage domotique. On pourra très facilement installer une distribution Linux. La consommation électrique est beaucoup plus faible qu’un PC standard. Le budget est également beaucoup plus raisonnable. Vous pouvez vous équiper pour environ 150€.

Voir plus d’offres

POUR:

  • Economique
  • Consommation raisonnable
  • Tous les protocoles domotiques supportés

CONTRE:

  • Installation d’une distribution Linux avant de débuter
  • Stockage externe USB nécessaire pour la vidéo-surveillance
  • Pas de système RAID

C’est un mini-serveur dédié au stockage et la sauvegarde de fichiers. Les NAS modernes sont de véritables ordinateurs pouvant faire fonctionner une (ou plusieurs) machine virtuelle ou un conteneur Docker (un système de virtualisation légère). QNAP et Synology sont les principaux fabricants de NAS permettant de faire fonctionner une machine virtuelle ou un conteneur Docker (virtualisation légère).

Les NAS Synology sont les plus performants pour la domotique. Cerise sur le gâteaux, l’application de vidéo-surveillance de Synology est . Attention toutefois, les 2 premières caméras sont gratuites, ensuite il faudra acheter une licence pour chaque caméra supplémentaire.

Meilleur choix
Modèle DS218+ DS718+ DS918+
Tarif moyen du NAS nu** ~ 340€ ~ 455€ ~ 550€
Processeur Intel Celeron J3355

Dual Core@2.0 GHz

 Intel Celeron J3455

Quad Core@2.3 GHz

 Intel Celeron J3455

Quad Core@2.3 GHz
Score CPU Benchmark 1193 2126 2126
RAM 2 GB DDR3L 2 GB DDR3L 4 GB DDR3L
RAM max 6 GB  (2 GB + 4 GB)

possible 8GB

 6 GB (2 GB + 4 GB)

possible 8GB

 8 GB (2 x 4 GB )
Nombre VM max.* 2 2 4
Stockage max. 28 TO

2 x 14 TO

 28 TO

2 x 14 TO

 56 TO

4 x 14 TO
Transcodage*** H.264 (AVC), H.265 (HEVC), MPEG-2 et VC-1 ; résolution maximale : 4K (4096 x 2160)@30i/s H.264 (AVC), H.265 (HEVC), MPEG-2 et VC-1 ; résolution maximale : 4K (4096 x 2160)@30i/s H.264 (AVC), H.265 (HEVC), MPEG-2 et VC-1 ; résolution maximale : 4K (4096 x 2160)@30i/s
USB 2.0 x2
USB 3.0 x1 x3 x2
Ethernet 1GbE x1 x2 x2
eSATA x1 x1 x1
Bruit 19.3 dB(A) 18.4 dB(A) 19.8 dB(A)
Conso. normale 17,23W 20,1 W 28,8 W
Conso. en veille 5,4 W 9,1 W 12,6 W
Fiche technique Consulter Consulter Consulter

(*) nécessite au moins 4GB de RAM.

(**) Le NAS est livré sans disque dur et extension de mémoire.

(***) Permet de réduire fortement l’espace de stockage (et donc le cout global du NAS) pour la vidéo-surveillance

Quelques tutoriels pour débuter en domotique avec un NAS

POUR:

  • Fiabilité
  • Prévu pour un fonctionnement continu
  • Consommation raisonnable
  • Peu de maintenance
  • Idéal pour la vidéo-surveillance (attention au coût caché des licences par caméra)
  • Données sécurisées (RAID1)

CONTRE:

  • Coût plus élevé
  • Installation plus compliquée. Machine virtuelle ou Docker
  • La prise en charge des contrôleurs USB peut poser problème chez QNAP
  • Peu de fabricants compatibles (QNAP, Synology, TerraMaster)
  • Spécialisé

Le Raspberry Pi est la solution la plus économique. Le Raspberry Pi 3 modèle b+ coûte environ 35€ auquel il faudra ajouter une carte micro SD, une alimenation 5V et un boitier. Le prix moyen d’un kit de démarrage est d’environ 75€. Le Raspberry Pi 3 offre largement assez de puissance pour faire fonctionner un serveur domotique. Tous les contrôleurs Z-Wave, Zigbee, RFXCom sont supporté. Le talon d’Achille du Raspberry Pi est l’utilisation d’une carte micro SD pour faire fonctionner le système d’exploitation Raspbian.

D’autres fabricants d’ordinateurs carte peuvent être envisagés. Certains modèles offrent plus de puissance et une mémoire eMMC plus fiable que la carte micro SD pour faire fonctionner Linux. La distribution Linux Armbian est la distribution la plus avancée pour les ordinateur carte ARM. Pour en savoir plus, vous pouvez commencer par la lecture de cet article.

L’intérêt est toutefois assez limité car la note grimpe vite. Le budget avoisine rapidement 100 à 150€ ce qui place ces ordinateurs carte dans la même gamme de prix qu’un Mini-PC à base de processeur Intel. Si vous n’avez pas besoin du connecteur GPIO, je vous conseille d’optez directement pour un mini-PC Intel. Pour le même budget, vous aurez un processeur plus puissant, au moins 64GB de stockage SSD et un boitier.

Comment fabriquer une box domotique 100% DIY

Quel matériel choisir pour fabriquer une box domotique avec un Raspberry Pi 3 pour Jeedom, Domoticz, Home Assistant

POUR:

  • Economique
  • Faible consommation
  • Tous les protocoles domotiques supportés
  • Peu de maintenance

CONTRE:

  • Puissance limitée
  • Carte micro SD peu fiable, cloner et sauvegarder régulièrement
  • Limité pour la vidéo-surveillance
  • A l’exception du Raspberry Pi 3, le prix avoisine rapidement celui d’un mini-PC Intel

Dernière solution, la box domotique dédiée. Généralement, elles sont construites sur la base d’un ordinateur carte ARM similaire au Raspberry Pi. Chaque fabricant développe son propre système d’exploitation. L’avantage est que tout fonctionne immédiatement. Il n’y a rien à installer. En contre partie, vous aurez beaucoup moins de liberté dans le choix de vos modules domotiques. Vous serez limité aux technologies supportées par le constructeur.

Dernier point à ne pas négliger, la pérennité de la solution. Comme en informatique, la domotique évolue vite. Compte tenu du budget global de l’installation et du temps que vous allez y consacrer, optez pour un fabricant connu qui dispose de plusieurs années d’expérience dans le domaine. Oubliez les fabricants douteux ou low cost. eedomus, Fibaro, Somfy Tahoma, Zipato et Wattlet (Wattcube) sont les plus connus.

Voici un tableau comparatif des principales caractéristiques techniques des box domotiques eedomus+, Fibaro Home Center 2, Somfy Tahoma, et Zipato Zipamicro.

Box domotique eedomus+ Fibaro Home Center 2 Somfy Tahoma Zipamicro (Zipato)
Prix moyen ~299€ ~ 520€ 299 € ~ 100€
Processeur 1GHz Intel Atom Dual Core (1.6 GHz) Quad-core ARM Cortex-A7
Mémoire 500 Mo 1GB 256Mo
Stockage 2GB
Port Ethernet x1 x1 x1 x1
WiFi Oui
Port USB x2 x4 x1
Sortie vidéo Oui
Connecteur filaire x4
Z-Wave+ Oui Oui Oui
EnOcean Option
433MHz Option Oui
868MHz Oui
Dimensions 147 x 147 x 35 mm 225 x 185 x 42 mm 114 x 10 x 97 mm 62 x 60 x 50 mm
Consommation < 2 W ? < 2 W < 5 W
Batterie Option
Haut parleur Oui
Appli iOS Oui Oui
Appli Android Oui Oui
Appli Windows Phone Oui
Compatible Amazon Alexa Oui
Compatible Google Home Oui Oui
Cloud Sauvegarde, accès à distance
Caméra 5 caméras Visidom max.
Site officiel Consulter Consulter Consulter Consulter

POUR:

  • Fonctionne directement. Branchez, configurez, c’est prêt
  • Faible consommation
  • Peu de maintenance
  • Peu de compétences requises

CONTRE:

  • Choix des modules domotiques plus limité (prévu par le fabricant)
  • Limité pour la vidéo-surveillance
  • Coût
  • Plateforme fermée

Chaque plateforme présente des avantages et des inconvénients. Pour déterminer les avantages et les inconvénients de chaque plateforme, voici ce qu’on demande avant tout à un système domotique :

  1. Fonctionnement en continu 24h/24h, 365 jours par an
  2. Fiable
    • Chaque panne entraîne l’indisponibilité du système domotique. Les principales causes de pannes : bloc d’alimentation, disque dur, carte micro SD, carte graphique.
    • Re-démarrage automatique fiable. En cas de panne de courant de longue durée, le système domotique doit pouvoir re-démarrer automatiquement de façon fiable
  3. Faible consommation électrique
  4. Peu de maintenance et de mises à jour. Chaque mise à jour entraîne une indisponibilité de l’installation domotique
  5. Polyvalence. Nombre de protocoles domotiques supportés par ajout d’un contrôleur (Z-Wave, RFXCom, EnOcean, Zigbee…)

Voici un tableau de synthèse pour vous aider à choisir votre plateforme

Plateforme Fonctionnement continu Fiable Faible consommation Peu de maintenance Polyvalence Budget
PC Windows ou Linux ** *** * * ***** *
Mini PC Intel sous Linux **** **** *** **** ***** ***
Box domotique ***** ***** **** ****** ** ***
NAS** ***** ***** **** ***** ***** ***
Raspberry Pi 3 ***** **** ***** **** ***** *****
Autres mini-PC ARM eMMC* ***** ***** ***** **** ***** ****

(*) Equipé d’une mémoire eMMC pour faire fonctionner Linux à la place d’une carte micro-SD

(**) Dépend fortement du fabricant

Compatibilité des logiciels Open Source domotique avec Windows, Linux, ARM (Raspberry Pi et similaires)

Il existe des logiciels domotiques Open Source, c’est à dire dont le code source est disponible publiquement. Chacun peut le consulter, le modifier, l’adapter à ses besoins, sans avoir besoin à en demander la permission ou à payer quoi que ce soit. C’est la garantie que nos données personnelles restent sous contrôle).

Voici une liste que j’espère assez complète, n’hésitez pas me signaler un oubli (ou une erreur) dans les commentaires.

(*) Installation possible sur NAS via une machine virtuelle

(**) Le niveau d’activité du projet est basé sur la dernière mise à jour du code source sur GitHub ou SourceForge ainsi que le nombre de fichiers mis à jour.

En 2019, on peut constater l’arrêt ou la stagnation de 6 logiciels. Calaos et HoMIDoM tous les deux français, DomotiGa, Freedomotic, myHouse, MyNodes.NET et Misterhouse.

Si on regarde maintenant les résultats du sondage qui est inséré dans plusieurs articles du blog, vous êtes 42% à utiliser Jeedom, suivi de 29% Domoticz, 9% Home Assistant et 5% OpenHAB. Les enceintes connectées (Amazon Alexa, Google Home, Apple HomePod) représentent 6%. Certains logiciels sont très bien implanté géographiquement. Par exemple OpenHAB et FHEM sont très utilisés en Allemagne, Homeseer aux USA.

Enfin, vous êtes 3% à être équipé d’une domotique (eedomus, Zipato, Somfy Tahoma…). Compte tenu du contenu très orienté DIY du blog, ce chiffre est probablement sous estimé par rapport à la réalité du marché.

Dans la catégorie “Autres”, on retrouve Node-RED (l’environnement de développement d’objets connectés soutenu par IBM), Crouton (un projet de Dashboard Open-Source MQTT également soutenu par IBM), Gladys Assistant, Calaos et NextDom.

Répartition de l’utilisation des logiciels domotiques Open Source en France en 2019. 1050 votants. Jusqu’à 2 votes par votant.

Quel(s) protocole(s) domotiques choisir ?

Maintenant que l’on a terminé avec les différentes plateformes, attaquons nous aux protocoles domotiques. La liste est longue comme le bras mais finalement très peu qui ont réussi à s’imposer sur le marché durablement. Voici les principaux protocoles que l’on retrouve dans les produits grand public.

EnOcean

EnOcean est une technologie sans fil et sans batterie développée par la société Allemande qui porte le même nom. Elle utilise l’effet piezo-électrique pour produire l’énergie électrique nécessaire à la transmission des données. L’effet piezo-électrique est une propriété de certains cristaux. Un courant électrique est produit sur la face opposée à la face sur laquelle on exerce une pression  mécanique. La technologie est normalisée depuis 2012 sous la référence ISO/CEI 14543-3-10. Elle concerne le moyen de production d’énergie et le protocole de transmission radio.

La technologie EnOcean était d’abord utilisée pour des interrupteurs et des télécommandes sans câblage et batterie. La gamme de produits s’est peu à peu étoffée avec l’arrivée de nouveaux fabricants au sein de l’alliance EnOcean. La liste complète des produits est disponible sur le site officiel de l’alliance EnOcean.

Une passerelle est nécessaire pour communiquer avec les modules EnOcean

Voici quelques modules du fabricant NodOn qui utilisent la technologie EnOcean. Interrupteur sans câblage et sans batterie, télécommande, modules à encastrer pour l’éclairage, volets roulants, prises connectées.

Voir plus de modules EnOcean

HomeKit, le protocole domotique d’Apple

Apple HomeKit est un environnement logiciel qui permet aux fabricants de rendre leurs modules domotiques (et de caméras de vidéo-surveillance IP) accessibles directement depuis l’appli Maison disponible sur (iOS) iPhone, iPad, HomePod, Mac (macOS), Apple Watch. HomeKit utilise le réseau WiFi pour communiquer avec les modules domotiques. Pour fonctionner, il faudra disposer d’un concentrateur compatible et le laisser allumer. On pourra utiliser un iPad (déconseillé car il fonctionne sur batterie), une Apple TV (3ème génération minium) ou un HomePod.

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1 occasions à partir de 19,21€

actualisé le 22 septembre 2020 23 h 08 min

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actualisé le 22 septembre 2020 23 h 08 min

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49,95€

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12 neufs à partir de 45,99€

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58,29€

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9 neufs à partir de 58,29€

4 occasions à partir de 45,47€

actualisé le 22 septembre 2020 23 h 08 min

Voir plus de modules compatibles HomeKit

LoRaWan, Sigfox

Pour le moment, les accessoires domotiques qui utilisent la technologie LoRa ou Sigfox sont des accessoires très spécifiques, comme par exemple le Flipr qui permet de surveiller l’état de l’eau de sa piscine à distance.

Cependant, il est possible de fabriquer ses propres objets connectés à base d’Arduino qui communiquent sur un réseau privé LoRa en point à point ou via une gateway LoRa.

Radio sans licence : 315MHz, 433MHz, 868MHz

Certaines fréquences radio exploitables sans licence et sans restrictions sont largement utilisées pour la domotique. Les fréquences 315MHz, 433MHz et 868MHz sont les plus utilisées. Vérifiez la législation de votre pays avant d’acheter un matériel, surtout si vous achetez directement en Chine sur AliExpress par exemple.

Passerelle RFXCom / RFXtrx

La passerelle RFXCom est la passerelle la plus connue pour communiquer avec des modules domotiques 433MHz. Elle coûte environ 100€. La version 315MHz ne semble plus commercialisée pour le moment. Voici un petit aperçu des protocoles domotiques supportés par la RFXCom : X10, ARC, AC, HomeEasy EU, Meiantech/Atlantic, Oregon, ATI Visonic/Keeloq, Mertik, AD (LWRF), Hideki/UPM, La Crosse, FS20, ProGuard, BlindsT0, Blinds T1/T2/T3, AE (Blyss), Rubicson, FineOffset/Viking, Lighting4, RSL, Byron SX, Imagintronix, HomeConfort, Somfy RTS…

La documentation française (en partie) est disponible ici.

★★★★★

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Ce nouveau module de RFXCom propose les nombreuses fonctionnalités déjà présentes dans le RFXCom de base, mais ajoute le support de Somfy RTS !. Le RFX14103 (également répertorié comme RFXTRX433E) est un appareil émetteur/récepteur, qui se branche en USB à un ordinateur, une microcarte type…

Passerelle RFLink

RFLink est un projet gratuit (mais pas Open Source) dont les fonctions sont similaires au boitier RFXCom. Il est possible d’acheter directement chez Nodo un boitier RFLink déjà pré-installé mais il est également possible de le fabriquer soi-même à l’aide d’un Arduino Mega 2560 Pro Mini du fabricant RobotDyn par exemple. Tout est expliqué en détail dans ce tutoriel. Voici la liste des composants nécessaires. Comptez un budget d’environ 20€ si vous commandez vos composants depuis la Chine (hors impression du boitier par impression 3D).

Sonoff RF Bridge hacké avec Tasmota, Espurna, ESPEasy ou OpenMQTTGateway

Dernière solution pour communiquer avec des modules radio 433MHz, le pont domotique Sonoff RFBridge. Ce n’est pas un pont domotique à proprement parlé. Il a avant tout été développé par Itead Sonoff pour permettre de rendre compatible les modules radio et télécommande avec l’application eWeelink.

Il est possible de hacker le Sonoff Bridge pour installer un firmware Open Source tel que Tasmota, Espurna, ESPEasy, ou OpenMQTTGateway. Voici quelques tutoriels sur le sujet

Zigbee. Philipps Hue, Xiaomi Aqara, Ikea Trädfi…

Le Zigbee n’est pas connu directement comme un protocole domotique mais il est en fait utilisé par un très grand nombre de fabricants de modules domotiques et éclairages connectés.

Pont Hue, Gateway Xiaomi Mi Smart Home officielle

Pour communiquer et piloter les accessoires Zigbee, une gateway (passerelle domotique) est nécessaire. Chaque fabricant propose sa propre gateway. En 2019, il reste deux fabricants de matériel domotique grand public. Philips avec son pont Hue et Xiaomi avec sa passerelle Mi Home.

La passerelle Xiaomi n’est compatible qu’avec les modules domotiques Aqara et Mijia de la marque.

Quelques remarques concernant les produits Xiaomi Aqara :

Le pont Philips Hue est compatible avec de nombreuses marques dont la liste complète se trouve sur cette page. Innr (Europe), Dresden Elektronik / Phoscon, Feibit, Ikea TRÅDFRI, Müller Licht, Paulmann, Paul Neuhaus (Allemagne), Trust (Europe), Shenzhen Homa / Amelech (Europe), Gledopto, GE Link (US/CA), Cree (US/CA), Osram/Sylvania.

L’achat d’un pont Zigbee propriétaire n’est plus une obligation. Il existe plusieurs solutions alternatives qui vont intercepter les échanges et mimer la box d’origine.

Zigbee2MQTT

Le projet Open Source Zigbee2MQTT utilise un sniffer Zigbee CC2531 Texas Instrument pour intercepter et mimer les commandes Zigbee. La plupart (pour ne pas dire tous) des modules compatibles avec le pont Philips Hue et la gateway Xiaomi Mi Home sont supportés. Voici plusieurs articles qui expliquent en détail comment faire :

Avec un contrôleur Zigbee2MQTT vous pourrez piloter un nombre impressionnant d’accessoires

Clé ZiGate, PiZiGate

La clé ZiGate fonctionne sur le même principe que le projet Zigbee2MQTT. La clé Zigbate est développée et fabriquée Frédéric Dubois du blog domotique faire-ca-soi-meme.fr. Il existe plusieurs versions de la clé Zigate que vous pouvez achetez sur la boutique en ligne ici entre 29€ et 69€ en fonction de la version.

L’intégration est très simple car il existe plusieurs plugins pour les box domotiques Vera, eedomus et les logiciels Domoticz, Home Assistant et Jeedom développés par la communauté. Sur Domoticz, utilisez Python Plugin Manager pour l’installation du plugin

89 accessoires domotiques sont supportés par le firmware de la ZiGate. La liste complète est disponible sur cette page. Ce sont pour l’essentiel les ampoules connectées Philips Hue et les accessoires domotiques Xiaomi Mi Home. C’est beaucoup moins que le projet Zigbee2MQTT mais ce sont aussi les plus vendus (en France du moins).

Clé ConBee II et HAT RaspBee pour Raspberry Pi 3 (deCONZ)

La ConBee II est une passerelle domotique Zigbee vers USB similaire à la ZiGate. Elle est construite autour d’un micro-contrôleur ATSAMR21B18 (Cortex M0+ d’ARM). La ConBee II fonctionne sur Windows 7 et 10, Raspbian (Raspberry Pi 2 et 3), Ubuntu et sous Docker. La ConBee II prend en charge les ampoules connectées et les modules domotiques de dresden elektronik, IKEA TRÅDFRI, Müller Licht tint, Philips Hue, Xiaomi Aqara, Xiaomi Mi et Osram. La liste complète des références compatibles est ici.

Un plugin logiciel est disponible sous le nom de deCONZ (également le nom de l’appli officielle) pour la plupart des logiciels domotiques :

RaspBee est une version sans boitier à installer sur le connecteur GPIO du Raspberry Pi 3 (ou 2).

Z-Wave+

Z-Wave et Z-Wave+ plus récent est un protocole domotique propriétaire développé par Sigma Designs. Chaque fabricants qui veut rendre son matériel doit intégrer une puce certifiée. Le Z-Wave+ augmente la portée de 50% (en théorie) avec une consommation moindre (67% annoncé). C’est important car les appareils fonctionnent très souvent sur piles.

La compatibilité ascendante est assurée entre le ZWave et le Zwave+. Plus d’infos sur Wikipedia

Le projet OpenZWave permet de communiquer avec des modules domotiques Z-Wave+. La liste des appareils supportés se trouve sur cette page.  Il faudra acheter un contrôleur Z-Wave. Le contrôleur Z-Wave+ de la société Everspring ne semble plus commercialisée. Le contrôleur Z-Wave.Me est très bien pris en charge par Jeedom et Domoticz ou Home Assistant.

On trouve des accessoires Z-Wave pour piloter à peu près tout dans la maison. Chauffage électrique à fil pilote, éclairage, variateur de lumière, prise connectée, détecteur de présence (capteur de mouvement), commande de volets roulants, vanne thermostatique pilotée, détecteur d’ouverture (porte ou fenêtre), télécommandes… La Z-Wave Alliance regroupe 700 fabricants dans le monde qui totalisent un catalogue de 2400 produits. Le catalogue complet se trouve ici.

Z-Uno, une carte pour développer des modules domotiques Z-Wave+ avec du code Arduino

Z-Uno est une carte de développement qui permet de fabriquer ses propres modules Z-Wave+ avec du code Arduino. Aucune connaissance particulière du protocole Z-Wave+ n’est nécessaire. Tout est géré par la librairie Arduino Z-Uno dont les méthodes sont détaillées sur cette page. De nombreux exemples et projets sont également disponibles ici. Z-Uno est vendu environ 60€.

Carte de développement Z-Uno pour développer des modules domotique Z-Wave avec du code Arduino !

Les cartes Z-Uno sont disponibles principalement chez des revendeurs de matériel domotique. En France, elle est disponible sur Amazon ainsi que chez Domadoo, Planète Domotique et Semageek. Tous les autres distributeurs sont listés sur cette page.

Merci à Fleurisson pour l’info.

Synthèse : quel protocole domotique choisir ?

Si vous faites appel à un professionnel, vous pouvez optez pour des modules CPL du fabricant français Wattlet ou des modules Modbus surtout pour le pilotage des éclairages (intérieur / extérieur), le chauffage et la VMC. Pour les détecteurs (présence, ouverture / fermeture, ambiance, pollution de l’air), les détecteurs grand public seront beaucoup moins chères.

En ce qui concerne la couverture, les modules CPL sont imbattables avec une couverture pouvant atteindre jusqu’à 3km ! Le Z-Wave+ ou le Zigbee sont également un très bon choix car chaque module (alimenté sur le secteur) peut devenir un noeud d’un réseau ce qui permet d’augmenter la portée et la fiabilité des transmissions. Vous pouvez mixer les deux technologies mais vous allez perdre le bénéfice du maillage.

Oubliez les modules radio (433MHz ou autre) au delà de 30m (et encore je suis optimiste). Les communications sur les fréquences radio libres sont très faciles à brouiller. Evitez absolument cette technologie pour les modules de sécurité (détection de mouvement, ouverture / fermeture, fumées…)

Enfin, voici un tableau de synthèse pour vous aider à choisir vos accessoires en fonction de plusieurs critères :

  • Projet de construction ou rénovation
  • La couverture souhaitée.
  • La diversité des modules disponibles
  • La présence d’un réseau Ethernet. Il pourra être utilise pour la vidéo-surveillance
Protocole domotique Filaire Sans fil Gateway** Budget Rénovation Couverture* Diversité des accessoires
EnOcean X X **** ** ***** ****
Modbus X X ***** * ***** ***
CPL X X ***** ***** ***** **
WiFi X **** **** *** ****
Z-Wave+ X X **** **** **** *****
Zigbee X X *** **** **** *****
HomeKit X AppleTV , iPad, HomePod ***** **** *** ****
Radio sans licence X X ** **** ** *****
LoRa, Sigfox X X *** ***** ***** *

(*) Nécessite une passerelle domotique adaptée qui permet la communication entre le serveur domotique et le(s) accessoire(s)

(**) La couverture varie fortement en fonction des obstacles et des matériaux de construction.

Peut-on fabriquer ses propres objets connectés ? capteurs, détecteurs…

Absolument !

Rien de plus facile un Arduino et quelques composants. Vous pourrez fabriquer votre propre sonde d’ambiance (température, humidité, pression atmosphérique), détecteur de pollution (CO2, particules fines…), consommation d’énergie…

Voici une série de tutoriels pour débuter

Peut-on hacker des modules ou la communication ?

Oui, il est possible de hacker les modules domotiques de certains fabricants ou d’intercepter / mimer les données échangées avec les modules. C’est d’ailleurs ce qui est fait avec la passerelle RFLink pour les modules radios et Zigbee2MQTT pour les modules Zigbee (Xiaomi Aqara, Philips Hue, Ikea Trädfi, ampoules Innr…).

Voici quelques articles sur le sujet

Prêt à vous lancer dans la domotique ?

J’espère que vous avez maintenant une bonne vision d’ensemble de ce qu’est la domotique. Voici une sélection d’article pour bien débuter ou aller plus loin avec Jeedom, Domoticz ou Home Assistant, les 3 serveurs domotiques les plus utilisés actuellement.

Mises à jour

[11 mai 2019] Ajout des contrôleurs Zigbee Zigate et Conbee II. Merci à Nico pour l’info

[6 mai 2019] Ajout du module Z-Uno pour développer des modules Z-Wave+ DIY avec du code Arduino. Merci à Fleurisson pour l’info

[20 mais 2019] Ré-écriture de la partie passerelle radio sans licence. Ajout des passerelles RFXCom et du pont Sonoff RF Bridge que l’on peut hacker pour y installer un firmware Open Source tel que OpenMQTTGateway. Ajout du projet de dashboard MQTT Crouton (IBM). Merci à Migui pour le rappel 🙂

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