L’interopérabilité sans faille, clé d’un mode de vie durable dans une maison

[APPLICATION MOUSER] La domotique entre dans une nouvelle ère, où commodité et connectivité convergent avec responsabilité environnementale. Des standards comme Matter éliminent les cloisonnements qui fragmentaient autrefois la domotique et permettent aux appareils de fonctionner de concert au sein d’un système unifié. Les nouvelles fonctionnalités de Matter jettent notamment les bases d’une gestion plus intelligente de l’énergie et de l’eau. En associant Matter à des composants hautes performances tels que des contrôleurs de moteur et des MCU sans fil, les ingénieurs peuvent concevoir des systèmes qui dépassent l’automatisation et soutiennent activement la durabilité. Avec comme ambition de sortir du patchwork des solutions domotiques, comme l’explique ici Mouser

Auteur : Mark Patrick,

directeur contenu technique,

Mouser Electronics (EMEA)

 

La domotique a considérablement évoluée ces dernières années. Aujourd’hui, le foyer moyen s’est doté d’une gamme croissante d’appareils connectés : assistants vocaux, thermostats intelligents, caméras de sécurité, systèmes d’éclairage automatisés, etc. Malgré ce développement, la fragmentation des écosystèmes demeure un défi majeur.

En effet, les appareils de différents fabricants peinent souvent à communiquer efficacement et nécessitent pour cela des applications distinctes, des hubs spécifiques ou des intégrations sur mesure. Ce cloisonnement bride tout le potentiel de la maison intelligente.

Heureusement, les normes d’interopérabilité permettent de sortir de cette impasse. Par exemple, le protocole Matter s’impose comme une solution de référence. Développé par la Connectivity Standards Alliance (CSA) et soutenu par les principaux acteurs du secteur, Matter fournit un langage universel qui permet aux appareils intelligents de fonctionner de concert, de manière fiable et sécurisée.

A mesure que ce standard se consolide, il améliore bien plus que le seul confort des utilisateurs. La maison intelligente entre dans une nouvelle phase, centrée sur la durabilité. Dans cette optique, une coordination fluide des appareils autorise une utilisation plus efficace des ressources. Éclairage, régulation thermique, gestion de l’eau et consommation d’énergie peuvent être orchestrés avec davantage de précision.

L’interopérabilité sans faille et l’orchestration intelligente ne sont plus de simples ambitions : elles sont désormais au cœur de la conception de maisons plus intelligentes qui optimisent les ressources, améliorent l’efficacité et enrichissent la vie quotidienne.

A ce titre, on peut regarder comment les dernières évolutions de Matter et les technologies associées favorisent cette transition, et comment les ingénieurs peuvent désormais concevoir des maisons intelligentes intégrées et économes en ressources à partir de composants facilement disponibles.

Les dernières avancées de Matter et leur impact

Matter résout un défi fondamental du développement de la maison intelligente : le manque d’interopérabilité. Il permet à des appareils de différents écosystèmes et marques de communiquer harmonieusement grâce à un modèle de données et une structure de communication partagés.

En standardisant les interactions entre appareils sur des plateformes telles qu’Apple HomeKit, Google Home, Amazon Alexa et Samsung SmartThings, Matter simplifie considérablement le développement et le déploiement de solutions domotiques.

 

L’interopérabilité sans faille permet aux appareils connectés de coordonner l’éclairage, la régulation thermique et l’usage des équipements pour un mode de vie plus durable (Source : Jokiewalker – stock.adobe.com)

Les récentes mises à jour de la spécification Matter ont considérablement élargi ses capacités. Matter 1.3 et 1.4 introduisent nottamment une série d’améliorations qui rapprochent les systèmes domotiques de la réalisation de résultats mesurables en matière de durabilité.

L’une des nouveautés les plus marquantes est le suivi énergétique en temps réel. Cette fonctionnalité permet aux appareils de transmettre des informations détaillées sur leur consommation d’énergie à une plateforme centrale. Les systèmes domotiques peuvent ainsi ajuster leur consommation d’énergie en temps réel selon les données disponibles, ce qui favorise une gestion plus informée de l’énergie, par exemple en réduisant la puissance des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) pendant les périodes de tarification de pointe ou en éteignant les appareils laissés en veille.

Une autre nouveauté de Matter 1.3 est la prise en charge de la gestion de l’eau. Le suivi de la consommation d’eau offre une meilleure visibilité sur les habitudes de consommation domestique. Associée à la détection de fuites et à la commande automatisée de vannes, cette fonctionnalité contribue à prévenir les dégâts des eaux coûteux et à préserver les ressources en eau. De telles capacités ouvrent la voie à des systèmes d’irrigation et de distribution d’eau intelligents ainsi qu’à des appareils ménagers conçus pour répondre directement aux objectifs de durabilité.

Autre évolution notable : le regroupement de commandes. Cette fonctionnalité permet d’unifier plusieurs instructions destinées à différents appareils en vue de les exécuter simultanément. En réduisant le nombre d’événements de communication individuels, le regroupement de commandes améliore les temps de réponse et réduit la congestion du réseau. Il permet également la mise en œuvre de routines multiappareils complexes, comme éteindre toutes les lumières, abaisser le thermostat et activer le système de sécurité en une seule action.

L’infrastructure à points d’accès haute fiabilité (HRAP, Home Routers and Access Points) de Matter renforce la robustesse du réseau en permettant en particulier aux points d’accès Wi-Fi de servir de passerelles de communication résilientes, améliorant ainsi la portée et la redondance du réseau. Cette amélioration rend Matter plus adapté aux habitations vastes ou à la configuration complexe en garantissant des performances constantes des appareils, même dans des conditions difficiles.

L’ensemble de ces mises à jour renforce la capacité de Matter à prendre en charge des applications axées sur la durabilité. En permettant un contrôle et une surveillance granulaires des systèmes énergétiques et hydriques et en améliorant la réactivité et la fiabilité des routines d’automatisation, Matter fournit aux ingénieurs et intégrateurs les outils nécessaires pour concevoir des habitations capables de gérer activement leur empreinte environnementale.

Le suivi en temps réel de la consommation domestique d’eau et d’énergie permet de mettre en place des routines automatisées qui améliorent l’efficacité énergétique et préviennent le gaspillage (Source : Kittinan – stock.adobe.com ; généré par IA)

 

 

Aller vers la conception d’un écosystème de maison intelligente durable

L’interopérabilité sans faille transforme les systèmes domotiques en rassemblant des séries d’appareils isolés en un véritable écosystème unifié. Dans ce modèle, les systèmes énergétiques, hydriques et environnementaux domestiques coordonnent leur fonctionnement autour d’objectifs communs et de données en temps réel.

Par exemple, les systèmes d’éclairage intelligent et CVC peuvent collaborer pour équilibrer confort et efficacité. En période de forte demande énergétique, un contrôleur central peut légèrement baisser l’intensité lumineuse et augmenter le thermostat d’un degré pour réduire la charge sans compromettre le confort des occupants.

Les prises intelligentes et les moniteurs d’appareils peuvent qinsi automatiquement identifier les appareils laissés allumés inutilement et les éteindre. Les systèmes d’irrigation peuvent ajuster leurs programmes d’arrosage en fonction des prévisions météorologiques, du taux d’humidité du sol et des tarifs horaires de l’eau ou de l’électricité. Grâce au suivi de la consommation d’eau, le système peut aussi identifier des pics inhabituels pouvant indiquer des fuites ou une surconsommation et y réagir en déclenchant des alertes ou même en coupant l’alimentation en eau si nécessaire.

Les bornes de recharge pour véhicules électriques peuvent aussi se coordonner avec des panneaux solaires et des batteries domestiques et tenir compte des grilles tarifaires pour réduire les coûts et leur empreinte carbone à un minimum. Cette orchestration nécessite un échange de données en temps réel et un pilotage unifié des appareils.

Atteindre un tel niveau de coordination exige toutefois une infrastructure évolutive et économe en énergie. Les modules sans fil et les plateformes de développement ouvertes permettent d’intégrer davantage de capteurs et d’actionneurs dans toute la maison, sans complexité supplémentaire ni surconsommation.

De nombreux modules modernes prennent désormais en charge plusieurs protocoles, dont Thread et Bluetooth Low Energy (BLE), ce qui permet d’installer des appareils à l’endroit même où ils sont nécessaires, sans contraintes par rapport au câblage ou à l’autonomie des batteries.

Ainis, à mesure que Matter évolue, ce standard ouvre de nouvelles perspectives d’innovation en matière de durabilité, de fiabilité et d’expérience utilisateur. Les ingénieurs sont désormais mieux équipés pour créer des environnements domotiques qui ne se contentent pas d’automatiser, mais qui optimisent.

Quelques technologies clés pour une conception durable et interopérable

Construire un écosystème domotique interopérable et durable nécessite des composants fiables et adaptés aux applications. Mouser Electronics propose pour ce faire un vaste catalogue de technologies essentielles aux conceptions de nouvelle génération. En voici deux exemples. 

Dispositif de commande précise de moteur d'Analog Devices et une solution de connectivité sans fil sécurisée de NXP Semiconductors. Le contrôleur de moteur à pont en H MAX14874 d’Analog Devices est une solution compacte et robuste pour commander des moteurs à courant continu dans les applications de gestion de l’eau. Fonctionnant de 4,5 V à 36 V et délivrant jusqu’à 5 A de courant de sortie, il intègre une protection contre les surintensités et un arrêt thermique.

Avec des fonctions comme la coupure automatisée en cas de fuite ou des routines de conservation basées sur le débit, il s’avère idéal pour alimenter des vannes d’eau motorisées. En intégrant ce contrôleur de moteur à un microcontrôleur ou un module sans fil, les développeurs peuvent mettre en œuvre un contrôle en temps réel ou planifié des installations de plomberie. Ces intégrations prennent en charge les plateformes compatibles Matter et les solutions d’automatisation open source, établissant ainsi un lien entre les analyses numériques et l’actionnement physique.

Complémentaires aux MAX14874, les microcontrôleurs sans fil de la série RW61x de NXP sont conçus pour une exploitation sécurisée et économe en énergie et prennent en charge les protocoles Matter over Thread, Thread et Bluetooth Low Energy. Leur architecture sécurisée comprend des fonctionnalités telles que l’accélération cryptographique et le démarrage sécurisé, lesquelles sont essentielles pour protéger les données et garantir l’intégrité des appareils dans les environnements domotiques.

Les micrcontrôleiurs RW61x conviennent particulièrement aux appareils en périphérie de réseau (edge) alimentés par batterie, tels que les thermostats, les dispositifs de surveillance environnementale ou les prises intelligentes. Des kits de développement matériel et logiciel sont disponibles pour accélérer la conception et la certification des produits.

Grâce à la prise en charge Matter intégrée, ces composants permettent de simplifier la création d’appareils connectés fiables, sécurisés et interopérables dès la conception. Grâce à ce type de composants, les concepteurs peuvent mettre en œuvre des systèmes de sécurité automatisés, ainsi que des fonctionnalités telles que la commande intelligente d’irrigation et la surveillance énergétique de précision. C’est en articulant matériel et conformité aux standards que la maison intelligente durable devient un objectif d’ingénierie pleinement réalisable.