La domotique regroupe les technologies qui permettent d'automatiser, de surveiller et de commander une habitation. Elle associe l'électronique, l'informatique et les réseaux de communication afin de contrôler différents équipements du logement. Elle concerne notamment le chauffage, l'éclairage, les volets, les accès, la sécurité et certains équipements électriques.

Une installation domotique ne se limite pas à la commande à distance d'un appareil. Elle peut également fonctionner automatiquement à partir des informations recueillies dans la maison. Le système mesure son environnement, applique des règles définies dans son programme puis commande les équipements concernés.

Les capteurs

Le fonctionnement d'une installation domotique commence par la mesure de l'environnement. Des capteurs transforment des phénomènes physiques en informations que le système électronique peut exploiter.

Un capteur de température mesure la température d'une pièce, un capteur de luminosité mesure la quantité de lumière disponible et un détecteur de présence signale qu'une personne se trouve dans une zone donnée. D'autres capteurs peuvent détecter l'ouverture d'une porte ou d'une fenêtre, mesurer l'humidité, détecter une fuite d'eau ou signaler la présence de fumée.

Ces mesures sont réalisées régulièrement ou lorsqu'un événement se produit. Un détecteur d'ouverture peut par exemple transmettre immédiatement une information lorsqu'une fenêtre est ouverte, tandis qu'un capteur de température peut effectuer des mesures à intervalles réguliers.

La commande

Les informations provenant des capteurs sont transmises à un système de commande. Celui-ci peut être constitué d'un microcontrôleur, d'un ordinateur spécialisé ou de plusieurs unités électroniques réparties dans l'habitation.

Le système analyse les informations reçues et les compare aux règles programmées. Si la température devient inférieure à une valeur définie, il peut commander le chauffage. Si une personne entre dans une pièce alors que la luminosité est insuffisante, il peut commander l'éclairage.

La commande peut également dépendre de plusieurs conditions simultanées. Le système peut par exemple fermer automatiquement les volets lorsque la température extérieure est élevée et que le logement reçoit directement le rayonnement du Soleil.

Les actionneurs

Les ordres produits par le système de commande sont exécutés par des actionneurs. Ils transforment les commandes électriques en actions physiques.

Des relais ou des modules électroniques peuvent allumer et éteindre des appareils électriques. Des moteurs commandent les volets roulants, les stores ou les portails. Des vannes motorisées contrôlent l'arrivée d'eau ou certains circuits de chauffage.

Le système peut ainsi agir sur de nombreux équipements sans intervention directe de l'utilisateur.

L'éclairage automatique

L'éclairage est l'une des applications les plus simples de la domotique. Un détecteur de présence peut commander une lampe lorsqu'une personne entre dans une pièce et l'éteindre après une période sans détection.

Le fonctionnement peut être complété par un capteur de luminosité. La lampe ne s'allume alors que si la pièce est suffisamment sombre. Un couloir peut ainsi rester éteint pendant la journée tout en s'éclairant automatiquement lorsqu'une personne y circule la nuit.

Le chauffage et la température

La domotique permet de contrôler le chauffage à partir de mesures de température et de consignes définies par les occupants.

Un thermostat mesure la température d'une pièce et la compare à la température souhaitée. Si la température est trop basse, le système commande le chauffage. Lorsqu'elle atteint la valeur recherchée, il réduit ou arrête la demande de chauffage.

Le programme peut également modifier automatiquement la consigne selon les horaires. Le chauffage peut être plus important pendant les périodes d'occupation et réduit lorsque les habitants sont absents ou pendant la nuit.

Les volets et les protections solaires

Les volets roulants et les stores peuvent être équipés de moteurs commandés électroniquement. Le système peut alors déterminer leur position en fonction de l'heure, de la luminosité, de la température ou de la présence des occupants.

En été, les volets peuvent se fermer lorsque le rayonnement solaire devient important afin de limiter le réchauffement du logement. En hiver, ils peuvent au contraire rester ouverts pendant une partie de la journée afin de profiter de l'apport de chaleur et de lumière du Soleil.

La gestion de l'énergie

La domotique permet de surveiller et de contrôler la consommation d'énergie. Des capteurs ou des compteurs électroniques peuvent mesurer la puissance consommée par certains équipements.

Le système peut ensuite adapter automatiquement leur fonctionnement. Les lampes inutilisées peuvent être éteintes, le chauffage peut être réduit dans les pièces inoccupées et certains appareils peuvent être commandés pendant les périodes où l'électricité est disponible dans de meilleures conditions.

Dans une habitation équipée de panneaux photovoltaïques, le système peut également utiliser les informations fournies par la production électrique pour commander certains appareils lorsque l'énergie solaire disponible est importante.

La sécurité de l'habitation

La domotique permet de surveiller différents éléments du logement grâce à des capteurs de sécurité. Des détecteurs peuvent signaler l'ouverture d'une porte ou d'une fenêtre, un mouvement inhabituel, la présence de fumée ou une fuite d'eau.

Lorsqu'une anomalie est détectée, le système peut déclencher une alarme, allumer certains éclairages, fermer une vanne ou transmettre une notification.

Un détecteur de fuite placé près d'une canalisation peut par exemple détecter la présence d'eau sur le sol. Le système peut alors fermer automatiquement une électrovanne afin de limiter les dégâts et avertir les occupants.

La surveillance

Les caméras et les systèmes de surveillance peuvent également être intégrés à une installation domotique. Une caméra fournit des images qui peuvent être consultées localement ou transmises à un autre appareil.

Le système peut associer ces images aux informations provenant d'autres capteurs. La détection d'une ouverture de porte pendant une période d'absence peut par exemple déclencher l'enregistrement d'une caméra et envoyer une alerte.

Les automatismes

L'un des intérêts principaux de la domotique réside dans la possibilité de créer des scénarios automatiques. Plusieurs équipements peuvent alors être commandés ensemble à partir d'un même événement ou d'une combinaison de conditions.

Au moment du coucher, un scénario peut par exemple éteindre les lumières, fermer les volets et modifier la température du chauffage. Lorsqu'une absence est détectée, le système peut couper certains équipements électriques, réduire le chauffage et activer la surveillance.

Ces automatismes peuvent être déclenchés par une heure, une présence, une mesure de température, un niveau de luminosité ou un événement détecté par un capteur.

Les réseaux domotiques

Les différents appareils doivent pouvoir échanger des informations. Ils utilisent pour cela des liaisons filaires ou sans fil.

Une installation peut utiliser le Wi-Fi pour communiquer avec certains appareils, le Bluetooth pour des équipements situés à courte distance, ou encore des protocoles spécialement conçus pour la domotique comme Zigbee et Z-Wave. Une liaison Ethernet peut également relier certains équipements de manière filaire.

Chaque technologie présente des caractéristiques différentes concernant la portée, le débit, la consommation électrique et la manière dont les appareils communiquent. Le choix dépend donc des équipements et de l'installation recherchée.

La communication entre les appareils

Dans une installation domotique, les appareils ne sont pas nécessairement reliés directement à un ordinateur central. Certains systèmes utilisent une architecture dans laquelle plusieurs appareils communiquent entre eux et transmettent leurs informations à une unité de commande.

Un détecteur de mouvement peut ainsi transmettre son information à un module qui commande directement une lampe. Dans une installation plus complexe, cette information peut également être transmise à une centrale afin de déclencher d'autres actions.

Cette organisation permet de répartir les fonctions et d'ajouter progressivement de nouveaux équipements au système.

La commande locale et la commande à distance

Une installation domotique peut être commandée directement dans l'habitation à l'aide d'interrupteurs, de boutons, d'écrans ou de commandes vocales. Les informations sont alors transmises au système qui commande les équipements correspondants.

Lorsqu'elle est connectée à Internet, l'installation peut également être pilotée à distance. Une application sur smartphone peut par exemple afficher la température du logement, modifier le chauffage ou signaler une alarme.

La commande à distance nécessite cependant que les équipements et les communications soient correctement sécurisés. Une connexion extérieure mal protégée pourrait permettre à une personne non autorisée d'accéder au système.

La sécurité informatique

La connexion des équipements à un réseau introduit des risques de cybersécurité. Un appareil domotique peut communiquer avec d'autres équipements et parfois avec des serveurs accessibles par Internet.

Les systèmes doivent donc utiliser des mécanismes d'authentification, des communications chiffrées et des mises à jour logicielles. Les mots de passe doivent également être protégés et les équipements inutilisés doivent pouvoir être désactivés.

La sécurité concerne aussi la continuité du fonctionnement. Un système qui commande une serrure, un chauffage ou une installation électrique doit être conçu pour réagir correctement en cas de panne de communication ou de coupure d'alimentation.

L'accessibilité

La domotique peut également faciliter l'utilisation du logement par des personnes ayant des difficultés à effectuer certaines actions manuellement. La commande automatique des volets, de l'éclairage, des portes ou du chauffage peut réduire les manipulations nécessaires.

Une commande vocale ou une interface centralisée peut également permettre de contrôler plusieurs équipements à partir d'un même dispositif.

Une maison automatisée

Une habitation domotique fonctionne donc comme un ensemble de systèmes électroniques reliés entre eux. Les capteurs observent le logement, les systèmes de commande analysent les informations, les actionneurs exécutent les ordres et les réseaux assurent les échanges de données.

Cette organisation permet d'automatiser progressivement les fonctions de l'habitation. Une même installation peut ainsi gérer la température, l'éclairage, les volets, la sécurité, l'énergie et différents équipements tout en laissant aux occupants la possibilité de conserver une commande manuelle.