Quelles sont les caractéristiques d'une maison intelligente ? Guide des protocoles et des applications

Vous trouverez ici le résumé d'un article d'une série en cinq parties sur les technologies qui favorisent l'IoT. L'article peut être consulté dans son intégralité sur wevolver.com.

Introduction

Grâce aux avancées technologiques, la définition de ce qu'est une « maison intelligente » ne cesse d'évoluer, avec de plus en plus d'applications et de capacités. Toutefois, ce qui n'a pas changé, c'est que les maisons intelligentes sont constituées de plusieurs systèmes qui fonctionnent ensemble pour faire de la maison un lieu automatisé, confortable et sans stress.

Depuis quelque temps, l'Internet des objets (IoT) constitue un facteur clé de la transformation des systèmes de maison intelligente. L'IoT est arrivé avec la promesse de pouvoir de connecter des éléments et des objets de notre environnement à Internet. Cet aspect a conduit à une transformation massive et dynamique au sein de divers secteurs/marchés verticaux, notamment la maison intelligente. Grâce à l'IoT, les dispositifs pour maison intelligente qui ne faisaient auparavant que partager des données entre eux et dans les limites de la maison peuvent désormais partager des données sur Internet. Les utilisateurs de maison intelligente peuvent ainsi interagir avec leur maison et leur infrastructure en temps réel, où qu'ils soient. Cela a rendu les solutions pour maison intelligente « plus intelligentes » et ouvert la voie à plusieurs nouvelles applications, qui tirent parti du cloud computing et de l'apprentissage automatique/IA (intelligence artificielle) pour traiter les données, évaluer des scénarios en temps réel et prendre des décisions intelligentes au-delà de la logique pré-programmée typique. Tout ce potentiel est exploité et a mené à l'émergence de plusieurs nouveautés en matière de dispositifs/solutions pour maison intelligente.

Les protocoles de communication constituent le principal facteur favorisant les systèmes de maison intelligente compatibles avec l'IoT. Ils fournissent l'infrastructure et régissent les conditions selon lesquelles les dispositifs communiquent pour automatiser les opérations partout dans la maison. Cet article présente les protocoles et normes de communication qui favorisent les tendances actuelles en matière de maisons intelligentes.

Protocoles de communication pour maison intelligente

Les applications de maison intelligente reposent sur la capacité de plusieurs dispositifs, capteurs, actionneurs, etc. à communiquer entre eux. Il peut s'agir du thermostat qui communique avec le climatiseur pour régler la température dans la maison ou encore des détecteurs de mouvement qui éteignent la lumière dans une pièce vide. Les protocoles de communication font de ce fait partie intégrante des applications de maison intelligente. Cependant, en raison des variations liées aux fonctionnalités, aux capacités, au mode de fonctionnement et aux exigences, plusieurs protocoles de communication sont adoptés par les fabricants pour diverses applications. Voici quelques-uns des protocoles de communication populaires dans le domaine des maisons intelligentes :

1. Wi-Fi

2. Zigbee

3. Z-Wave

4. BLE

5. Matter

Concevoir des solutions de maison intelligente :

Comprendre la relation entre les protocoles de communication et l'application de maison intelligente IoT

Si certains facteurs banals comme la préférence du fabricant (le désir de créer une ligne de produits avec le même protocole, etc.) contribuent parfois au processus de prise de décision, le choix d'un protocole de communication pour les systèmes de maison intelligente est en fin de compte toujours dicté par les exigences de l'application. Voici quelques-unes des fonctionnalités de l'application qui déterminent les protocoles utilisés :

1. Volume de données

2. Puissance

3. Cycle de fonctionnement

4. Compatibilité de plateforme

5. Coût

Réunir tous les éléments : concentrateurs pour maison intelligente et concentrateurs/passerelles multiprotocoles

Il devient rapidement difficile de gérer plusieurs dispositifs de maison intelligente répartis dans différentes applications dans la maison. Les différentes commandes/interfaces pour chaque application sont épuisantes pour l'utilisateur et empêchent d'atteindre le niveau de synchronisation qui devrait exister au sein des applications de maison intelligente pour que la maison soit vraiment intelligente et autonome.

Pour résoudre ce problème, des concentrateurs pour maison intelligente ont été développés. Les concentrateurs pour maison intelligente (ponts ou passerelles) sont des dispositifs matériels qui permettent aux utilisateurs d'unifier leurs dispositifs pour maison intelligente afin de pouvoir les contrôler depuis une seule interface.

Outre la possibilité d'accéder à plusieurs dispositifs/applications depuis une seule interface, les concentrateurs permettent aux utilisateurs de créer des relations et des interactions entre ces dispositifs/applications. Pour les dispositifs qui utilisent des protocoles non basés sur IP, les concentrateurs sont parfois utilisés pour recueillir des données à partir des dispositifs et les envoyer sur Internet (et inversement).

Cependant, l'existence de concentrateurs a mis en avant les défis en matière d'interopérabilité qui sont apparus dans les systèmes de maison intelligente en raison de la présence de plusieurs protocoles. Par exemple, si vous utilisez plusieurs dispositifs pour maison intelligente basés sur Zigbee avec un concentrateur basé sur Zigbee, vous n'avez pas « le droit » d'opter pour un autre ensemble de dispositifs/applications basés sur un autre protocole que Zigbee, sauf si vous prévoyez d'utiliser un autre concentrateur basé sur ce protocole ou de faire fonctionner ces dispositifs/applications de façon autonome.

Les concentrateurs/passerelles multiprotocoles comme le concentrateur Samsung Smartthings et le Wink Hub 2, qui permettent aux utilisateurs d'interconnecter des dispositifs basés sur plusieurs protocoles (notamment Zigbee, Z-Wave, Wi-Fi, etc.) permettent de contourner ce problème, mais moyennant un coût supplémentaire qui alourdit la charge pour les utilisateurs et entrave l'adoption de solutions de maison intelligente.

Les défis liés à l'interopérabilité, entre autres, et leurs effets sur l'adoption de la maison intelligente font de l'unification des protocoles/normes une nécessité, et c'est là qu'intervient un protocole/une norme comme Matter.

Matter : pourquoi c'est important

D'après des recherches menées par Google et Accenture en 2020, l'un des principaux obstacles à l'adoption de la maison intelligente est le manque d'interopérabilité parmi les solutions pour maison intelligente. Le rapport, axé sur la région Asie-Pacifique, indique que « les consommateurs n'achètent pas de dispositifs en raison de leur manque de compréhension ou ne les exploitent pas pleinement. Dans de nombreuses maisons, les dispositifs sont largement déconnectés les uns des autres, ce qui signifie que l'expérience n'est pas aussi fluide qu'elle pourrait l'être et que leurs fonctionnalités intelligentes ne sont pas pleinement utilisées. » Il s'agit d'un problème évident pour tous et pour lequel les fabricants/fournisseurs de solutions pour maison intelligente ont, au fil du temps, tenté de créer une norme/un protocole unifiant en se réunissant afin de former des alliances. L'alliance Zigbee en est un bon exemple.

Même si des progrès ont été faits, les défis fondamentaux liés à certains protocoles sur lesquels les alliances ont été formées ont réduit leur viabilité et empêché les alliances d'atteindre leur véritable potentiel.

C'est là qu'intervient Matter, une norme de communication qui offre la simplicité, la sécurité et l'élégance nécessaires pour créer des maisons vraiment intelligentes et interconnectées.

Matter remplit tous les critères que les alliances précédentes n'ont pas été en mesure de remplir.

En plus d'être un protocole pris en charge et co-développé par les acteurs majeurs de l'industrie de la maison intelligente (un exploit rare), Matter représente une solution extrêmement importante pour l'avenir des systèmes de maison intelligente basés sur l'IoT en raison de son architecture ouverte et basée sur IP qui permet de donner une adresse unique à chaque dispositif. Ces deux facteurs peuvent permettre de réduire les complexités dans le déploiement de solutions et de traiter les problèmes de sécurité et de confidentialité, en tirant parti de tout le travail déjà effectué pour d'autres protocoles basés sur IP.

Conclusion

Les systèmes de maison intelligente sont définis par les applications, et à mesure que la technologie continuera de progresser, en particulier avec l'arrivée du métavers, les applications et les capacités évolueront et deviendront plus complexes. Les protocoles de communication continueront à jouer un rôle à part entière dans ces transformations et devront donc évoluer eux aussi. Le besoin d'avoir une expérience de maison intelligente vraiment intégrée augmentera, et avec davantage de dispositifs connectés à Internet, les préoccupations concernant la sécurité, la confidentialité, le rendement énergétique, etc. seront de plus en plus présentes. De ce fait, pour créer une expérience de maison intelligente vraiment intégrée, il convient d'adopter des protocoles qui exploitent toutes les connaissances disponibles en matière de sécurité et qui permettent d'atteindre un haut niveau de confidentialité, de faciliter le déploiement et d'améliorer l'interopérabilité.

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