Automatisation des bâtiments avec Thread - Du terrain à l'Internet des objets
/Le protocole de bus sans fil Thread s'apprête à faire son entrée dans le secteur de l'automatisation des bâtiments. Les planificateurs, les intégrateurs et les exploitants d'immeubles devraient dès à présent s'informer sur les points à prendre en compte lors de la planification et de la mise en place de tels réseaux.
Veiller à une utilisation efficace de l'énergie dans les immeubles est la tâche centrale de la gestion technique des bâtiments (GTB) moderne. Mais la consommation d'énergie joue également un rôle important dans la domotique elle-même. Ainsi, les appareils électriques sans raccordement électrique fixe, tels que les capteurs, les détecteurs de fumée ou les thermostats, doivent pouvoir fonctionner si possible plusieurs années sans que les piles soient remplacées, car cela implique, outre le coût de l'accumulateur d'énergie lui-même, un travail manuel important.
Faible consommation d'énergie, faible taux de transfert de données
Mais il n'y a pas que la mesure en soi qui nécessite de l'énergie. La communication entre le terrain, le niveau d'automatisation et le contrôle-commande consomme également de l'électricité. C'est notamment le cas des réseaux sans fil (WLAN). Mais comme ces techniques de transmission offrent de grands avantages pour l'automatisation des bâtiments, le Thread Group - un consortium d'entreprises issues de l'AG et de l'IT - a développé le protocole radio ouvert pour le domaine à faible consommation d'énergie. Thread utilise le protocole IP version 6 (IPv6) comme couche de transmission et se base sur la norme IEEE 802.15.4, qui a été développée pour la transmission de données sans fil pour les appareils à faible consommation d'énergie et à faible taux de transfert de données. Les protocoles de communication Zigbee et Z-Wave sont également basés sur cette norme. Cependant, contrairement à Zigbee, Thread offre un support IP natif, ce qui permet aux dispositifs GA de se connecter facilement à Internet.
Un potentiel énorme
Thread ne nécessite pas de routeur central, mais transporte les signaux sur un réseau maillé. Il existe donc plus d'une voie de transmission, de sorte que le trafic peut être redirigé via d'autres nœuds si une voie de communication est défaillante (ce que l'on appelle l'auto-réparation). Cette caractéristique, associée au support IP natif et à la faible consommation d'énergie, confère à ce protocole de bus innovant un potentiel énorme pour les applications de la maison intelligente et de la domotique. Actuellement, le protocole de bus câblé BACnet (Building Automation and Control Networks) détient la plus grande part de marché avec environ 64%. Environ 25 millions d'appareils communiquent actuellement avec la norme ISO 16484-5, qui assure l'interopérabilité entre les appareils de différents fabricants et les réseaux interentreprises. La dernière révision a publié l'infrastructure de sécurité BACnet Secure Connect (BACnet SC), qui ouvre la voie de la numérisation aux utilisateurs de BACnet.
Architecture de thread
La convergence IoT pour les projets de threads et les maisons intelligentes passe par IP.
L'Internet des objets stimule l'automatisation des bâtiments
L'Internet des objets va transformer l'AG classique : Ses éléments physiques seront reliés entre eux en tant que représentants virtuels dans une structure similaire à celle d'Internet. Ce processus de transformation numérique permet à la fois de relier tous les niveaux et éléments entre eux et d'automatiser les processus. L'objectif : rendre la gestion des bâtiments plus simple, plus sûre et en même temps plus efficace sur le plan énergétique. Dans ce contexte, le secteur bénéficie de l'évolution du secteur de la maison intelligente. Alors que l'automatisation des bâtiments présente des cycles d'innovation plutôt longs, les technologies correspondantes y ont le vent en poupe : selon le portail en ligne Statista, le marché européen de la maison intelligente devrait dépasser les 30 milliards d'euros d'ici 2024, avec un taux de croissance annuel de 13,2 %. Les acteurs mondiaux font progresser les technologies correspondantes, ce qui les rend aptes à un déploiement de masse. Thread est l'une de ces technologies, qui est également bien adaptée à l'AG et devient de plus en plus rentable.
Avantages du transfert de données sans fil
Les avantages des technologies sans fil pour l'automatisation des bâtiments sont évidents. Le câblage des nouveaux bâtiments est coûteux et la mise à niveau des bâtiments plus anciens est très compliquée. Dans ce cas, les voies de transmission sans fil constituent une alternative présentant un avantage en termes de coûts. De plus, les exigences de sécurité dans le secteur du bâtiment augmentent. Les stratégies de sécurité telles que la protection des infrastructures critiques (PIC) du Conseil fédéral concernent également de plus en plus d'exploitants GA ainsi que les réseaux câblés et sans fil qu'ils utilisent. Thread tient compte de cette situation en proposant de nombreuses fonctions de sécurité pour les éléments impliqués dans la transmission de données : Tous les appareils sont authentifiés lors de leur intégration dans le réseau. Les données elles-mêmes sont cryptées, seuls les participants au sein d'un réseau de communication peuvent les lire et les transmettre. Les informations transmises par ondes radio ne peuvent donc pas être interceptées par des personnes non autorisées.
Tirer parti de l'interopérabilité
Un cas d'application typique pourrait être la mise à niveau d'un réseau BACnet classique afin d'obtenir un certificat énergétique pour l'immeuble. Pour des raisons de coûts, il n'est pas prévu de poser de nouveaux câbles. Avec Thread, il est désormais possible d'intégrer des appareils de mesure de la température, de l'humidité ou du dioxyde de carbone en tant que capteurs radio, tout en conservant l'infrastructure existante en parallèle. Les deux mondes peuvent être combinés avec des passerelles appropriées qui assurent l'interopérabilité. De cette manière, la sécurité de l'investissement est assurée non seulement pour aujourd'hui, mais aussi pour les années à venir. Si vous disposez d'un réseau BACnet aujourd'hui, BACnet/SC est un excellent outil pour établir des communications sécurisées avec relativement peu d'efforts. Si vous souhaitez utiliser Thread à l'avenir, vous pouvez intégrer les appareils correspondants et les connecter durablement aux structures existantes via des routeurs ou des passerelles. En règle générale, il est préférable de consulter des experts pour décider de l'avenir d'un réseau BACnet à l'ère du thread. Ils doivent maîtriser les deux mondes, participer aux comités de normalisation des associations et apporter une grande expérience de l'intégration de différents protocoles de bus. Personne ne doit alors craindre que ses choix technologiques d'aujourd'hui se révèlent être des erreurs demain.
