La domotique

Les réseaux

Il existent 2 types de réseaux :

• les réseaux de type traditionnels où la domotique a fait ses premiers pas. Ce sont des réseaux dans lesquel on réutilise le cablage électrique de la maison comme support de transmission et les signaux électriques comme langage de transmission.
• les réseaux basés sur le modèle TCP/IP que le marché de la domotique voit de plus en plus apparaître.

Ces réseaux utilisent la technologie CPL.
Les courants porteurs en ligne (CPL) est une technologie permettant le transfert d'informations numériques en passant par les lignes électriques. De ce fait, il s'agit d'une alternative aux traditionnels câbles et à la technologie Wifi.

Le principe des CPL consiste à superposer au courant électrique de 50 Hz un signal à plus haute fréquence et de faible énergie. Ce deuxième signal se propage sur l'installation électrique et peut être reçu et décodé à distance. Ainsi le signal CPL est reçu par tout récepteur CPL qui se trouve sur le même réseau électrique.

On classe traditionnellement les CPL en deux catégories en fonction du débit offert:

• Les CPL à haut débit utilisent des modulations multiporteuses de type OFDM dans la bande (bande 1,6 à 30 MHz).
  La technique CPL haut-débit permet de faire passer des données informatiques sur le réseau électrique, et ainsi étendre un réseau local existant ou partager un accès Internet existant via les prises électriques grâce à la mise en place de boîtiers spécifiques. Dans l'état actuel de la technique, les débits atteints sont compris entre 14 Mbit/s et 200 Mbit/s.
• Les CPL à bas débit utilisent des techniques de modulations assez simples, par exemple quelques porteuses (mais une seule à la fois) en modulation de fréquence. Les bandes des fréquences utilisées sont comprises entre 9 et 150 kHz en Europe et entre 150 et 450 kHz aux États-Unis (il n'y a pas de radios grandes-ondes aux USA).
  La technique CPL bas-débit s'adresse principalement à deux applications. Le standard domotique EIB/KNX utilise les CPL pour mettre en réseau des appareils électriques dans des domaines aussi divers que les machines à laver, les volets roulants, le chauffage. On utilise aussi les CPL bas-débit pour des applications de gestion du réseau de transport et de distribution électrique ou encore de télérelève des compteurs électriques. Les débits sont typiquement de 2,4 à 20 kbit/s.

En haut comme en bas débit, la communication est soumise à des bruits et à de fortes atténuations. Il est donc nécessaire de mettre en œuvre de la redondance, par exemple sous la forme de codes correcteurs d'erreurs.
Un coupleur intégré en entrée des récepteurs CPL élimine les composantes basses fréquences avant le traitement du signal.
Le modem transforme un flux de bits en signal analogique pour l'émission et inversement en réception, celui-ci inclut les fonctions d'ajout de la redondance et de reconstitution du flux de bits original ou correction d'erreur.

Nous allons présenter les réseaux de type TCP/IP en déroulant les couches TCP/IP

• Couche Physique :
  Au niveau de la couche hardware, les réseaux filaires utilisé sont essentiellement ceux qui étaient traditionnellement utilisés dans la domotique : CPL,Ethernet : Coaxiale, paire torsadée. On note cependant l'émergence des réseaux de type PAN (Personnal Area Network).
  Par contre, pour plus de mobilité, la domotique s'intéresse beaucoup aux technologies sans fil de type WPAN et LR-WPAN, notamment le Zigbee. Le Zigbee est très intéressant pour son aspect LR (Low Rate). D'autres types de réseaux à radio fréquences peuve également être utilisés : Bluetooth, WIFI, Home RF (DECT), 3G … Au niveau des réseau sans fil également, on retrouve les types de réseaux traditionnels comme l'infrarouge, le laser. Réseaux sans fil
• Couche Internet & Transport:
  Au niveau de la couche Internet, le Multicasting est utilisé notamment pour la diffusion de vidéo, pour les loisirs ou la surveillance vidéo. Le broadcast est également beaucoup utilisé, notamment pour la découverte des services. Il est à noter que comme les équiepent sont de faible capacité, UDP est souvent utilisé au niveau transport. On a également à ce niveau les mécanisques d'appels distants dans systèmes distribuées comme le RPC, les Web services, l 'IIOP...
• Couche Application :
  On niveau de la couche application, on a essentiellement des types d'architectures orientées services qui permettent une localisation transparente des services, une transparence des protocoles de basse couche et surtout une indépendance vis-à-vis des langages de programmation. Cette transparence est très adaptées aux équipements dynamiques et donc à la domotique. Deux modes de déploiement de services sont possibles :
  - Le mode centralisé qui peut se présenter comme une passerelle de services
  - Le mode distribué qui se concrétise en un ensemble de web services