CHAPITRE I: ÉTAT DES LIEUX
ET ANALYSE
Introduction
Ce chapitre est composé de deux sections dont la
première présente le cadre de notre travail, ainsi que les
concepts clés qui seront employés durant son déroulement.
Par la suite, la deuxième section est concentrée sur l'analyse du
système existant et l'identification de problème.
Dans la première section nous allons définir
tous les concepts nécessaires qui seront utilisés tout au long
de ce présent travail afin de nous amener à comprendre les
éléments de base qui sont même les clés de de notre
travail et pour aussi nous amener à bien comprendre le sujet.En
deuxième position, nous allons passer à l'analyse du
système existant pour comprendre l'enchainement logique de toutes les
opérations et la manière dont elles sont effectuées envie
d'en soutirer les raisons qui nous pousseront à implanter un nouveau
système qui va lui remplacer, aussi en présentant le critique de
l'ancien système et y tirer certains problèmes que
présente ce système afin de parvenir à apporter une
solution adéquate à notre milieu d'étude.
Section
1 : Présentation du cadre de travail et des concepts
clés
I.1.
Définition du thème
I. 1.1. La domotique
Le mot domotique vient de domus qui signifie «domicile
» et du suffixe -tique qui fait référence à la
technique. la domotique est l'ensemble des techniques de l'électronique,
de physique du bâtiment, d'automatisme, de l'informatique et des
télécommunications utilisées dans le bâtiment, plus
ou moins « interopérables » et permettant de centraliser le
contrôle des différents systèmes et sous-systèmes de
la maison et de l'entreprise (chauffage, volets roulants, porte de garage,
portail d'entrée, prise électrique, etc.). la domotique vise
à apporter des solutions techniques pour répondre aux besoins de
confort (gestion d'énergie, optimisation de l'éclairage et du
chauffage), de sécurité (alarme) et de communication (commandes
à distance, signaux visuels ou sonores, etc.) que l'on peut trouver dans
les maisons, les hôtels, les lieux publics...etc.''''[8]
A l'origine, la domotique avait donc pour but d'automatiser sa
maison : ouverture et fermeture automatiques des volets, ouverture du portail
électrique, gestion du chauffage, gestion de l'éclairage, etc.
Ainsi avant l'ère des Smartphones, il était par exemple possible
d'activer son chauffage à distance en passant un coup de
téléphone à sa maison, ou encore en lui envoyant un SMS.
C'était tout à fait réalisable. Seulement une telle
installation était relativement compliquée à mettre en
place et, il faut bien l'avouer, couteuse. Cette époque a
malheureusement laissé des traces, puisque pour beaucoup encore
aujourd'hui, la domotique rime avec cher et compliqué. Pourtant, ce
domaine a énormément évolué et il existe de
nombreuses solutions simples à mettre en place et tout à fait
abordables pour le grand public.
La domotique a surtout elle-même évolué,
si bien que le terme est quelque peu dépassé. La domotique
servait à automatiser sa maison ; aujourd'hui on parle de domotique 2.0,
ou de « maison intelligente », pour bien marquer l'évolution
de ce monde. Les différents domaines de la maison ne se contentent plus
d'être automatisés et pilotables, ils communiquent ensemble,
permettant à la maison de réagir selon différents
évènements.
I.1.1.1. Historique
Les premiers travaux de domotique sont apparus dans les
années 70 avec les problématiques énergétiques dues
aux crises pétrolières. Ces crises marquent le début du
développement de l'électronique pour les bâtiments. Au
départ, la domotique contrôle seulement les prises,
l'éclairage et les volets roulants grâce à une
télécommande. Au fur et mesure, de nouveaux objets se mettent en
réseau comme les thermostats et les alarmes.
Mais c'est véritablement à partir de la fin du
20eme siècle, que la domotique va se démocratiser.
Deux raisons expliquent ce développement :
- L'arrivée de l'ordinateur et des technologies de
communication dans la maison au début des années 1990; notamment,
le déploiement d'Internet qui permet aux ordinateurs de communiquer
entre eux.
- Le coût de l'énergie qui augmente suite aux
deux crises pétrolières survenues dans les années 70.
Désormais, de nouvelles normes forcent les constructeurs
privilégiés des bâtiments bien mieux isolés pour
limiter leur utilisation chauffage.
La domotique intervient donc avec des appareils capables de
communiquer entre eux pour surveiller et gérer cette énergie.
Depuis les années 2000, avec le développement
des technologies sans fil comme le wifi ou le Bluetooth, la miniaturisation des
composants électroniques, l'avènement des appareils mobiles,
l'invasion des écrans tactiles et des télévisions
connectées, les ingénieurs peuvent désormais proposer au
public des produits objets connectés ou systèmes domotiques bien
plus puissants et simples d'utilisation.''''[8]
I.1.1.2. Fonctionnement de la domotique
Aujourd'hui, les différents objets connectés de
la maison ne se contentent plus d'être automatisés et pilotables ;
ils interagissent ensemble pour notamment offrir aux habitants des maisons
intelligentes un véritable confort d'usage, gagner en
sécurité et optimiser la consommation énergétique
des bâtiments. En communiquant avec l'habitat, il est possible de
régler le chauffage par zones, de simuler à distance une
présence, etc. En couplant l'installation avec une
télécommande universelle ou avec un simple appui sur une touche
sur son Smart phone, le pilotage s'effectue de n'importe où dans la
maison, en fonction des besoins.
Concrètement, la domotique consiste à mettre en
réseau différents appareils connectés dans une maison et
à centraliser les commandes. Ces appareils sont déjà
souvent existants : radiateurs, ventilation, éclairage, ... auxquels on
ajoute des moyens de communiquer au sein de la maison. Chaque appareil est
connecté avec d'autres via un appairage, qui consiste à associer
deux ou plusieurs appareils entre eux. Cet appairage permet par exemple de dire
à un interrupteur quel groupe de lampes il va devoir allumer.
L'appairage peut se faire directement entre deux objets, ou via un
boîtier domotique qui sert d'intermédiaire.
Chaque groupe d'appareils (éclairage, chauffage, volets
roulants, ...) est pilotable via une ou plusieurs applications sur des
appareils tels que les Smartphones, tablette, ordinateur ou
télécommande. C'est cette application qui, à distance,
permet de transmettre une demande (augmentation de la température,
éclairage d'une pièce, démarrage de la
télévision).
Les objets de l'habitat sont ainsi considérés
comme intelligents. Ils sont équipés de capteurs tels que des
capteurs de température et de présence pour un thermostat, qui
vont mesurer et détecter les habitudes des personnes vivant dans la
maison. Les informations telles que les arrivées, sorties, temps
passé dans une pièce des habitants sont toutes
enregistrées et envoyées aux radiateurs pour faire adapter la
température en fonction des scénarii programmés. Ainsi, on
ne chauffe que quand c'est nécessaire. ''''[8]
Les objets peuvent communiquer entre eux par plusieurs moyens,
dont les trois plus fréquents sont :
- L'envoi d'information par un réseau filaire, tel
qu'un réseau informatique, un réseau téléphonique
ou un câble dédié (un bus de données) ;
- Les informations peuvent aussi passer par des câbles
électriques, ce qu'on appelle le courant porteur ;
- Ou alors le boîtier peut émettre des ondes
comme le wifi, le Bluetooth ou les ondes radio.
Le câblage reste, à ce jour, la solution la plus
fiable. Mais la domotique sans fil est plus simple à installer. On
choisira l'un ou l'autre de ces moyens de communication en fonction des
caractéristiques de l'habitat (ancien ou neuf).
Enfin, il est possible d'utiliser plusieurs types de
communication en utilisant un boîtier domotique pour transmettre les
informations d'un réseau à un autre.
I.1.1.3. Les domaines d'application de la
domotique
a) Domotique pour le confort
Gestion de l'éclairage, gestion du chauffage, gestion
des volets roulants, par simple action d'une commande, toutes ces tâches
sont simplifiées grâce à la domotique. La domotique permet
d'améliorer le confort d'usage. Grâce à une application
installée sur son Smartphone, par exemple, les habitants d'une maison
connectée peuvent décider de l'heure d'ouverture des volets, de
la température des pièces selon l'heure de la journée. Des
capteurs installés un peu partout dans la maison détectent la
présence des individus et peuvent ainsi donner le signal pour allumer ou
éteindre les lumières dans une pièce, activer la
température optimale et même aller jusqu'à démarrer
une musique d'ambiance dans le salon si les habitants l'ont choisie. [9]
Source :
https://www.quelleenergie.fr/economies-energie/domotique/domotique-confort
Figure 1: Domotique et confort
b) Domotique pour l'énergie
L'un des enjeux de la domotique est d'améliorer
significativement l'efficacité énergétique des
bâtiments. Les maisons dites « intelligentes » ou
connectées sont équipées d'un ensemble de technologies
innovantes permettant d'améliorer de manière globale leurs
performances énergétiques sans perte de confort.
Parmi ces technologies, de nombreux automatismes : gestion des
volets, de la ventilation, gestion des équipements de chauffage rendent
les maisons réactives aux conditions extérieures (climat) et
intérieures (usage), l'objectif final étant de réduire les
dépenses quotidiennes d'énergie tout en préservant le
confort des habitants.'[10]
c) Domotique pour la sécurité
Un des domaines d'application de la domotique est la
sécurité des biens et des personnes par des systèmes
d'alarme qui préviennent d'une part des risques techniques (pannes ou
dysfonctionnements des appareils) et d'autre part des éventuelles
intrusions dans la maison (cambriolage)[11]. En général on trouve
:
- Alarmes anti-intrusion : Ce sont en
général des capteurs sur les portes (détection
d'ouverture) ou dans les pièces détection de présence) qui
sont reliés eux aussi à une centrale d'alarme. Ces capteurs
peuvent être couplés avec un réseau de caméras
numériques de surveillance. Lors d'une intrusion, un message d'alerte
peut être envoyé par e-mail ou sur un téléphone
portable.
Source :
http://www.toutes-les-alarmes.com/alarme-anti-intrusion/24
Figure 2: Alarmes anti-intrusion
- Alarmes techniques : Les alarmes techniques
sont basées sur des capteurs capables de détecter
différents incidents tels que des dégagements toxiques, incendie,
fuite d'eau, fuite de gaz, etc. Ces différents capteurs sont
raccordés à une centrale d'alarme. Les sécurités
anti-noyade des piscines font également partie de ces systèmes
d'alarme.
Source :
https://www.elsylog.com/produits/alarmes-techniques/
Figure 3: Alarmes techniques
d) Domotique pour la santé
La domotique trouve aujourd'hui de nouvelles applications
dans le domaine de la santé. En installant des systèmes
domotiques dans les maisons des personnes en situation de handicap, atteintes
de maladies neurodégénératives telles que la maladie
d'Alzheimer ou encore des personnes âgées, il est possible de les
aider dans leur quotidien en automatisant le plus possible des tâches
considérées comme complexes.
Cela permet également à la personne de rester
à son domicile plus longtemps et d'être suivie à distance.
Par exemple, grâce à la domotique, on peut détecter quand
une personne ne boit pas assez d'eau ou quand elle oublie de se nourrir. Si le
comportement est considéré comme « préoccupant
», il est alors possible d'alerter la famille ou les secours selon les
scénarii programmés dans l'interface de commande. [12]
Figure 4: Domotique pour la
santé
Source :
http://blogs.lecolededesign.com/veille/2019/01/29/domotique-et-sante/
I.2.1.4. Recherche de la domotique
Depuis quelques années, avec la démocratisation
des Smartphones, des tablettes et des objets communicants, les maisons
connectées se sont développées à des coûts
plus raisonnables que par le passé. Les recherches menées
actuellement dans le domaine de la domotique consistent à proposer aux
consommateurs des solutions domotiques meilleur marché, plus facile
à installer et à développer des applications et interfaces
de gestion plus ergonomiques et simples à utiliser, adaptées aux
particularités des marchés locaux.
La gestion de l'énergie est un enjeu historique de la
domotique. Profitant de l'essor des énergies renouvelables telles que le
solaire et l'éolien, les technologies domotiques permettent une
maîtrise des consommations tout en respectant le confort des usagers.
L'intégration de ces énergies dépasse le cadre de la
maison et s'étend également au domaine des transports. Par
exemple, aujourd'hui, en cas de panne électrique, les véhicules
électriques branchés peuvent prendre le relais et alimenter la
maison.
Par ailleurs, de nombreuses recherches en domotique portent
sur l'axe « santé ». En lien étroit avec les usagers
(personnes âgées, personnes en situation de handicap) et les
fournisseurs de produits et services, les ingénieurs et chercheurs
développent des solutions fiables et sécurisées pour
renforcer l'autonomie de ces personnes : domotique innovante, systèmes
de surveillance et d'alerte adaptés (capteurs de chutes), aides
techniques connectées (robotique, automatique), solutions de gestion
énergétique efficientes, solutions pour la mobilité et le
lien social. L'objectif est de permettre à ces individus de rester le
plus longtemps possible à domicile en toute
sécurité.'[10]
I.2.1.5 Avantages et inconvénients de la
domotique[13]
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Avantages
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Inconvénients
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Le principal avantage de la domotique est
l'amélioration du quotidien au sein de la maison, du point de vue du
confort, de la sécurité et de la gestion de l'énergie.
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Le principal inconvénient est le prix d'achat et
d'installation. Le prix est beaucoup plus élevé mais vos factures
d'énergie baisseront. Il faut donc le prendre en compte dans le budget
initial.
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Ce type d'équipement vous simplifie la vie et optimise
votre confort en adaptant votre maison à différents
scénarios de la vie quotidienne.
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Le deuxième inconvénient est le verrouillage
qu'offrent certaines marques dans leurs produits ne permettant pas d'avoir un
logiciel ouvert.
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Il vous permet notamment d'éteindre tous vos appareils
électriques et de mettre l'alarme quand vous quittez votre domicile, de
régler des ambiances lumineuses (ambiance lecture, ambiance relaxation
avec lumières tamisées), de vous réveiller dans un habitat
chauffé où le café est déjà prêt,
d'enclencher automatiquement l'arrosage ou l'ouverture des volets chaque
matin.
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La domotique permet aussi de réaliser des
économies d'énergie grâce à la gestion automatique
du chauffage, de la climatisation et de l'éclairage et à la
programmation des appareils électroménagers en heures creuses.
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Elle a pour avantage d'améliorer la
sécurité grâce à des alarmes, des systèmes
d'ouverture automatique de la porte (reconnaissance vocale, carte
magnétique...)
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En cas de tentative d'intrusion dans la maison, un appel
téléphonique automatique peut contacter le propriétaire ou
une entreprise de sécurité.
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Enfin, ces différentes technologies constituent une
aide précieuse pour les personnes dépendantes et
handicapées.
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Tableau 1:Avantages et
inconvénients de la domotique
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