Sur cette page, vous découvrirez toutes les informations utiles sur Zigbee : l’un des principaux standards de communication spécifique à la domotique et pas seulement.
Vous envisagez de vous équiper d’un système domotique vous permettant de contrôler votre chauffage, votre système de sécurité, l’arrosage de votre jardin, l’éclairage de votre maison ou autre ?
Dans ce cas, il vous sera utile de vous familiariser avec ZigBee, l’une des technologies sans fil les plus populaires dans le domaine de la domotique. Voici donc un guide introductif à cette norme très répandue, point de référence pour les dispositifs du réseau de gestion de la maison intelligente la plus moderne.
Qu’est-ce que l’IoT et à quoi sert-il ?
On parle de plus en plus de l’Internet of Things (IoT), le réseau qui connecte les objets du quotidien, les faisant communiquer entre eux et avec les personnes.
L’exemple le plus courant de l’IoT est la domotique, et lorsqu’on parle de maison intelligente, on pense immédiatement aux ampoules qui peuvent être contrôlées à partir d’un smartphone, aux systèmes de vidéosurveillance sans fil, aux systèmes de chauffage contrôlables à distance et à bien d’autres applications d' »intelligence artificielle« .
Pour s’exprimer pleinement, la domotique a besoin de protocoles adaptés à l’IoT qui supportent ses différentes applications, févriers les standards traditionnels (WiFi et Bluetooth) se révèlent souvent inadaptés à cette tâche, aussi (et surtout...) parce qu’ils sont gourmands en énergie. Cet inconvénient a été corrigé par l’introduction de nouveaux standards, dont ZigBee.
Possédant deux qualités très importantes, une faible consommation d’énergie et une grande fiabilité, ZigBee est devenu l’un des protocoles les plus importants dans le secteur de la domotique, utilisé par de grandes marques et plateformes telles que Amazon, Google, Apple et bien d’autres.
Maintenue par la ZigBee Alliance, cette norme représente en fait un ensemble de protocoles de communication qui fonctionnent grâce à l’utilisation d’antennes numériques à faible consommation d’énergie et a été créée pour remplacer d’autres PAN sans fil plus articulés et moins économiques, tels que Bluetooth.
Comment fonctionne-t-il
Vous savez déjà que, dans une installation domestique, il y a toujours un dispositif « intelligent » chargé de coordonner les autres, ainsi que de relier le fonctionnement de différents accessoires, dans certains cas équipés de nœuds intermédiaires, délégués au transfert de données.
En présence de ZigBee, les objets « intelligents » du réseau communiquent entre eux à l’aide des communications inhérentes à cette norme, tandis que les personnes modulent les différentes activités des appareils via des smartphones, des PC ou des tablettes.
De cette manière, différentes applications et logiciels sont utilisés, févriers l’objectif de cette interaction, commun à tous, est d’initier des connexions immédiates et stables, avec la valeur ajoutée d’une faible consommation.
Il existe trois types de dispositifs ZigBee. Voyons brièvement ce qu’ils sont et quelles sont leurs fonctions.
- ZigBee Coordinator (ZC) : c’est le dispositif le plus » smart » ; au sein d’un réseau, il ne peut y en avoir qu’un seul, il peut servir de pont entre plusieurs réseaux et également servir de » dépôt » pour stocker les clés de sécurité.
- ZigBee Router (ZR) : ces dispositifs peuvent également être plus d’un par réseau, ils ont un rôle interlocuteur, facilitant l’échange de données avec d’autres dispositifs.
- ZigBee End Device (ZED) : ils ne comprennent que les fonctionnalités minimales de dialogue avec le nœud de référence (qui peut être le Coordinator ou même l’un des Routers). Ils nécessitent le moins de mémoire possible et sont donc moins chers que les deux autres types de dispositifs ZigBee.
Les principales applications de cette norme
La norme ZigBee est conçue pour être utilisée dans des applications appartenant à des systèmes embarqués à faible vitesse de transmission et à faible consommation d’énergie.
Son objectif est de définir un réseau de communication mesh (févrierllé) autogéré, performant et fiable, applicable à diverses utilisations, en premier lieu la domotique.
Dans cette application, le protocole ZigBee permet au réseau d’avoir une dépense réduite de ressources énergétiques ; en même temps, il pourra fonctionner pendant un à deux ans en utilisant uniquement l’énergie contenue dans la batterie embarquée dans les nœuds individuels.
En fait, les protocoles ZigBee sont généralement capables de minimiser le temps de fonctionnement de l’émetteur radio, ce qui permet d’optimiser et de réduire la consommation d’énergie.
Les applications qui utilisent la norme ZigBee Domotics sont très nombreuses et servent à gérer tous les dispositifs « intelligents » : ainsi, les systèmes de sécurité à l’intérieur et à l’extérieur d’un bâtiment, le fonctionnement des électroménagers, l’ouverture et la fermeture des stores, des volets ou des volets roulants, le contrôle de l’éclairage et toute autre activité qui peut être gérée à distance.
Même dans les hôtels, ZigBee a une application multitâche utile et innovante, grâce à un dispositif qui permet de gérer l’ensemble de la chambre, du contrôle de la température dans les différentes pièces au détecteur de fenêtre ouverte, de l’accès à la chambre à l’indicateur de présence.
Avantages et inconvénients
ZigBee est un protocole créé pour répondre aux principaux besoins de l’IoT, à savoir
- Consommer peu d’énergie, de sorte qu’il dure des mois, voire des années, sans qu’il soit nécessaire de remplacer la batterie ;
- Rester fonctionnel dans toutes les conditions environnementales, ce qui implique que son signal est capable de traverser des obstacles tels que les murs et les sols sans perdre de son efficacité et sans interférer avec d’autres réseaux sans fil ;
- offrir la possibilité d’ajouter des dispositifs au réseau, même jusqu’à des dizaines ou des centaines de nouveaux dispositifs, en permettant toujours à tous les dispositifs de communiquer entre eux.
Bien que ZigBee soit un réseau » à févrierlles « , le signal arrive (comme le réseau » en étoile » du WiFi) du hub central févriers, contrairement à ce dernier système, tous les dispositifs connectés à ZigBee peuvent fonctionner de manière indépendante, puisque chacun d’entre eux peut servir de répétiteur, en transmettant le signal aux autres dispositifs.
Cette particularité technique rend les réseaux ZigBee particulièrement polyvalents, capables de couvrir de plus grandes distances et de contourner même des obstacles importants, tout en supportant des milliers de dispositifs connectés au réseau.
Son principal inconvénient est qu’il s’agit d’un protocole « ouvert » qui peut facilement être normalisé.
Si, d’une part, son extrême compatibilité peut être considérée comme une valeur ajoutée, d’autre part, ce facteur peut poser des problèmes d’uniformité de fonctionnement.
En effet, les fabricants peuvent modifier certains aspects du protocole de manière à rendre les concentrateurs compatibles uniquement avec leurs propres dispositifs, ce qui entraîne des dysfonctionnements dans la gestion globale du réseau.
Reconnaître les dispositifs compatibles
Pour réussir, un protocole domotique doit disposer d’un grand nombre de produits compatibles et capables d’entrer dans son système.
ZigBee compte déjà plus de 3 500 types de produits certifiés pour les applications les plus diverses. Mais ce n’est pas tout : toute activité domestique pouvant être contrôlée à distance à l’aide de produits « certifiés ZigBee » peut être gérée par ZigBee. En outre, les produits utilisant la méthode Green Power permettent d’obtenir une efficacité énergétique maximale en éliminant le besoin de piles.
Vous trouverez ci-dessous une sélection de produits compatibles ZigBee.
- Amazon Echo Plus, le haut-parleur « intelligent » de deuxième génération, connecté aux commandes vocales Alexa. Il peut être utilisé pour diffuser de la musique et dispose d’un concentrateur ZigBee intégré qui vous permet de contrôler les dispositifs domotiques tels que les ampoules et les interrupteurs, de régler des timers et d’appeler toute personne disposant d’un dispositif Echo ou de l’application Alexa.
(Disponible chez Amazon, Euronics et eBay). - Philips Hue, les ampoules LED les plus populaires du marché : équipées d’un variateur de lumière, elles peuvent être contrôlées à distance via un smartphone et sont proposées à la fois sur le marché numérique et dans les magasins physiques. (On les trouve sur Amazon, eBay…).
- Osram Lightify, toujours sur le thème de l’éclairage intelligent, un vaste assortiment de produits de qualité, dans lequel on trouve non seulement des ampoules, févriers aussi des douilles, des interrupteurs et des détecteurs de mouvement, ainsi que des rubans LED et des lustres.
(En vente dans les magasins Osram et en ligne sur Amazon) - Xiaomi Aqara, un capteur intelligent qui détecte la température, l’humidité et la pression de l’air ambiant en temps réel. Il peut être paramétré via un smartphone pour émettre des signaux en cas de dépassement de seuils critiques. Il peut également être associé à un dispositif de climatisation ou de chauffage pour en déterminer le fonctionnement. (proposé sur Amazon et eBay).
- Ikea Tradfri, une télécommande intelligente qui permet un contrôle complet du système d’éclairage à l’intérieur et à l’extérieur de la maison. Grâce au protocole ZigBee et à l’application Tradfri, elle peut gérer jusqu’à 10 sources lumineuses LED. (en vente sur Amazon).
Zigbee: Conclusions et considérations finales
La ZigBee Alliance est aujourd’hui constituée d’un groupe de fabricants de dispositifs de communication considérés comme peu coûteux, très fiables et caractérisés par des exigences énergétiques attrayantes et une norme de consommation d’énergie très faible.
Créée à la fin des années 1990 pour pallier l’inadéquation de Bluetooth à un certain type d’applications, ZigBee a été conçue comme une version bon marché et écologique du réseau sans fil personnel classique. Aujourd’hui, cependant, les protocoles ZigBee trouvent une application pratique même dans des situations très différentes de celles que remplissent les dispositifs Bluetooth, de sorte qu’ils n’interfèrent pas dans la dynamique du marché de ces derniers.
Une « petite abeille enragée » au service de la domotique, donc, avec son propre espace de vie et une fonctionnalité accrue, promettant des marges d’application toujours nouvelles.