Représentation graphique schématique d'items relatifs à l'« habitat intelligent » (version évoluée de la domotique des années 1970-1980), avec leurs relations entre eux et avec l'usager.

Maison de démonstration dite « Maison T-com », à Berlin.

La domotique est l'ensemble des techniques de l'électronique, de physique du bâtiment, d'automatisme, de l'informatique et des télécommunications utilisées dans les bâtiments, plus ou moins « interopérables » et permettant de centraliser le contrôle des différents systèmes et sous-systèmes de la maison et de l'entreprise.

Les domaines d'application de la domotique

Exemple de « panneau de contrôle », et interface de programmation.

Le Home cinema est l'un des « services » qui peut, être intégré dans la domotisation.

Exemple de « modules domotique » radiocommandés (par télécommande), interrupteurs, relais, douille, prises 230 V et variateur.

Exemple d'une famille de modules domotiques électroniques et électromécaniques (vannes, vérins) pouvant être commandés par une même unité centralisée.

Les principaux domaines dans lesquels s'appliquent les techniques de la domotique sont :

• le pilotage des appareils « électrodomestiques », électroménagers par programmation d'horaires ou de macro (suites d'actions programmées réalisées par les appareils électroménagers) définis par l'usager. Le déclenchement des appareils peut être aussi lié à des évènements (détecteurs de mouvement, télécommandes, etc.) ;
• la gestion de l'énergie, du chauffage (par exemple, il est possible de gérer les apports naturels (calories, frigories, vent, lumière, eau…) en fonction de l'enveloppe thermique du bâtiment), de la climatisation, de la ventilation, de l'éclairage, de l'ouverture et de la fermeture des volets (en fonction de l'ensoleillement ou de l'heure de la journée, par exemple), de l'eau (le remplissage de la baignoire peut s'arrêter automatiquement grâce à un senseur, les robinets de lavabos peuvent ouvrir l'eau à l'approche des mains, etc.). Il est également possible de recharger certains appareils électriques (ordinateurs, véhicules électriques, etc.) en fonction du tarif horaire (voir Smart grid). Un compteur communicant peut être intégré dans un smart-grid ou raccordé à un système de télégestion. La Régulation/programmation du chauffage permet d'importantes économies ;
• la sécurité des biens et des personnes (alarmes, détecteur de mouvement, interphone, digicode) ;
• la communication entre appareil et utilisateur par le biais de la « sonification » (émission de signaux sous forme sonore) ;
• le « confort acoustique ». Il peut provenir de l'installation d'un ensemble de haut-parleurs permettant de répartir le son et de réguler l'intensité sonore ;
• la compensation des situations de handicap et de dépendance.

Dans le cadre des suites à donner au Plan bâtiment du Grenelle de l'environnement et du PREBAT, un groupe de travail^[1] doit faire pour 2011 des propositions concrètes pour favoriser l'innovation (technologique, organisationnelle, financière, législative ou commerciale, ainsi qu'en matière de mesure, vérification, énergie fatale, assurance et certification) dans le secteur du bâtiment (un rapport intermédiaire^[2] a été rendu mi-janvier 2011, avec dix-huit propositions et une incitation à passer du « performantiel » à l'« exigenciel » en termes de performance globale, ce qui nécessite d'impliquer tous les acteurs sur l'énergie mais aussi la santé, le confort et l'environnement). Une plateforme géothermie et bâtiments intelligents se met en place avec le pôle de compétitivité S2E2, le BRGM et le Technopole d'Orléans.

Domotique et environnement

La domotique utilise des TIC qui peuvent être très consommatrices d'énergie et de matières rares ou précieuses. Elle peut aussi chercher à diminuer son empreinte écologique (« éco-domotique ») et celle de ses utilisateurs par une écoconception, en facilitant une meilleure maîtrise de la consommation énergétique de l'habitat, en améliorant l'efficience énergétique des installations, ou le pilotage automatique d'installations de production d'énergie (ex : association de panneaux solaires suivant le soleil, de « petit éolien » uniquement activé (pour limiter l'usure des pièces) quand les conditions de vent sont idéales ou pompe à chaleur activée quand le différentiel de température est idéal, etc.).

Les nouvelles normes de construction imposent une meilleure gestion de l'énergie. Ainsi, en France, depuis 2005, il est obligatoire de couper le chauffage lorsque l'on ouvre une fenêtre. Depuis le 1^er janvier 2013 la RT 2012 (issue du Grenelle de l'environnement) commence à imposer aux nouveaux permis de construire l'affichage et la mesure des consommations d'énergie pour au minimum les cinq postes suivants : ventilation, climatisation, chauffage, éclairage, et production d'eau chaude sanitaire, ceci afin d'aider à ce que la norme de 50 kWhep/(m².an) ne soit pas dépassée.

La domotique peut - par défaut, ou sur commande - conditionner l'éclairage et le chauffage d'une pièce, ou la mise en route de certains appareils à la présence ou non d'un occupant. Un groupe japonais, le Sekisui Chemical Group, vend déjà des « logements avec zéro frais d'électricité et de chauffage ». L'Allemagne est aussi précurseur dans ce domaine avec de nombreux modèles de maisons passives (Passivhaus) notamment dans la région de la Bavière.

Avec le temps, la domotique tend à sortir de la maison. Elle met par exemple en relation des unités d'habitation entre elles et avec un immeuble (c'est l'immotique) et avec la ville (on entre alors dans l'« urbatique » ou avec un gestionnaire / propriétaire ou d'autres entités fournissant par exemple des services (eau, énergie, livraison de nourriture, soins à domicile ou distants, lavage de vêtements, etc). Si ces services visent prioritairement à moins dégrader l'environnement, on parle parfois d'« écodomotique urbaine ».

En France, dès les années 1990, des bailleurs sociaux (organismes HLM) utilisaient des outils de veille et de gestion techniques, administratives et financières à distance, pour leurs immeubles, via des programmes d'interface de Domotique Collective. Le principal frein était^[3] le manque d'interopérabilité entre des équipements produits par des fournisseurs différents (dans ce cas, les interfaces de programmation, les interfaces d'immeubles (IDI) doivent pouvoir communiquer avec les interfaces de logements (IDL) et bientôt avec les smart grids et autres réseaux communicants (par exemple dans la perspective de l'« internet de l'énergie » qui fonde la Troisième révolution industrielle telle que proposée par Jeremy Rifkin. En France, France Télécom a ouvert différents réseaux (RTC, TRANSFIX, Transpac, TRANSVEIL, NUMERIS éventuellement câblés) permettant cette mise en réseau « intelligente ». La ligne téléphonique, puis l'internet tendent à devenir des supports privilégiés d'une « méta-domotique » interconnectée. Dans ce contexte, des questions éthiques et techniques se posent quant à la protection de la vie privée et des données personnelles.

Coût de la domotique

Exemple de solution domotique amateur, développée à base de Mini PC Raspberry Pi sous Linux.

Mini PC Raspberry Pi domotique.

Le coût de l'installation dépendra essentiellement du choix du support de transmission des informations (bus de commande, sur courant porteur ou sans fil^[4]) et du projet (neuf ou rénovation).

Dans une construction neuve, le filaire est généralement adopté. En effet, pour des projets dans le neuf, dans la majorité des cas, le chantier est pris en charge par l'électricien dont le métier est, traditionnellement, la mise en place d'un circuit filaire. Dans les projets de domotique réalisés dans une maison neuve d'une taille comprise entre 130 et 170 m², en 2011, le coût de la domotique représente entre 4 et 10 % du coût global de la construction^[5].

Une partie du monde de la domotique est représentée par une communauté de passionnés de ce type de technologie (geeks), qui à défaut de solutions du commerce, conçoivent et mettent en œuvre individuellement, à prix coûtant, leur propre solution domotique amateur, à base en général de Mini PC Raspberry Pi, Arduino, Microcontrôleur, Automate programmable industriel, avec des compétences professionnelles ou autodidactes personnelles en électricité, automatisme, robotique, électronique, informatique / informatique industrielle.

Techniques de la domotique

La domotique est basée sur la mise en réseau par une « centrale de commande » des différents appareils électriques de la maison.

La centrale de commande

Programmable et contenant des modules embarqués (passerelles domestiques) ou une interface micro-informatique (écran tactile, serveur, etc.) elle joue le rôle d'une « intelligence » centralisée et d'interface homme-machine centralisée pour l'usager ou des services distants de contrôle. Elle tend à devenir plus réactive aux changements du contexte^[6]. Pour cela elle réunit ou remplace divers appareils (programmateur/régulateur de chauffage, centrale d'alarme, système de centralisation des persiennes électriques, contacteur jour/nuit du cumulus, délesteur, programmateurs horaires, systèmes d'arrosage automatiques, etc.), qui peuvent fonctionner et interagir de manière asynchrone^[7].

L'écran de contrôle

Il est fixe dans le domicile, où il peut être émulé à distance via le réseau ADSL de la maison puis l'internet, permettant le pilotage de la maison à distance pour tout ou partie des fonctions domotiques. L'interface distante peut être par exemple un ordinateur de poche, un téléphone portable ou smartphone, une tablette tactile, une télécommande (universelle ou non), une interface sur télévision connectée, un écran + souris, etc.^[8].

Le pilotage à distance : Il permet de faire face quasiment en temps réel à des situations particulières. Par exemple :

• un des enfants de la maison a oublié ses clés. L'un des parents peut, depuis un smartphone, ouvrir le portail, déverrouiller la porte d'entrée et désactiver l'alarme ;
• une livraison est attendue dans la journée. Le propriétaire peut laisser le livreur accéder au garage afin que le colis y soit déposé, et communiquer avec lui.

Par ailleurs, l'usager peut programmer certains fonctions de la maison « domotisée » grâce à cette interface qui est reliée aux appareils connectés. Il peut par exemple :

• enclencher l'arrosage du jardin à une certaine heure de la journée ;
• maintenir une température donnée dans la maison ;
• ouvrir les volets à une heure donnée.

De plus, il est généralement possible, par des réglages avancés, d'adapter le système à son propre rythme de vie, (en programmant des « scénarios »).

Avant d'être réellement installé, un système domotique peut théoriquement être virtuellement modélisé, prototypé et testé afin de vérifier son efficacité et son adaptabilité à des changements de contexte^[9]. Il existe un logiciel pédagogique de maison virtuelle à domotiser^[10].

Appareils domotiques

Compensation des situations de handicap ou de dépendance

En permettant la recherche constante d'une meilleure autonomie et la prévention des exclusions, la compensation des handicaps s'inscrit dans un double cadre législatif qui rénove l'action sociale et médico-sociale en faveur des personnes en situation de handicap.

La mise en œuvre de la domotique permet de donner plus d'autonomie à la personne handicapée et rassure les proches quant à l'autonomie et à la sécurité de cette personne^[14].

1. La loi de 2004 relative à la politique de santé publique^[15], définit comme objectifs pluriannuels de santé publique, « l'amélioration de l'état de santé de la population et de la qualité de vie des personnes malades, handicapées et des personnes dépendantes ». Cette loi se réfère à la définition de la santé promulguée par l'Organisation mondiale de la santé (OMS) dans sa constitution de 1946 : « La santé est un état de complet de bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité ».
2. La loi de 2002 pour la rénovation de l'action sociale et médico-sociale^[16] : « l'action sociale et médico-sociale tend à promouvoir, dans un cadre interministériel, l'autonomie et la protection des personnes, la cohésion sociale, l'exercice de la citoyenneté, à prévenir les exclusions et à en corriger les effets. Elle repose sur une évaluation continue des besoins et des attentes des membres de tous groupes sociaux, en particulier les personnes handicapées et des personnes âgées, des personnes et des familles vulnérables, en situation de précarité ou de pauvreté, et sur la mise à leur disposition de prestation en espèce ou en nature ».
3. La loi du 11 février 2005 pour l'égalité des droits et des chances^[17], la participation et la citoyenneté des personnes handicapées : « La politique de compensation des handicaps comporte notamment la mise en œuvre d'actions d'amélioration du cadre de vie prenant en compte tous les environnements, produits et services destinés aux personnes handicapées et mettant en œuvre des règles de conception conçues pour s'appliquer universellement ».

La réalisation d'un environnement contrôlable à distance demande l'installation d'un dispositif composé de quatre parties :

1. Une interface entre l'utilisateur et le système domotique : appelée plus communément contrôle d'environnement, elle permet à la personne de contrôler son environnement, en sélectionnant et activant les éléments à contrôler. Cette interface peut être fixe, mobile ou mise sur un fauteuil roulant. Suivant les capacités résiduelles de la personne, différentes commandes spécifiques (ou contacteurs) peuvent être installées. Ces commandes peuvent être mécaniques, pneumatiques, musculaires… ;
2. Le système domotique : il permet de centraliser les informations émises par l'interface, afin de les organiser et de les adresser à des effecteurs ;
3. Les effecteurs : tous les appareils et moteurs à contrôler à distance, tels que, par exemple : les fonctionnalités d'un lit (têtière, plicature de jambes, hauteur), le téléphone, la télévision, les portes, les lumières, les volets, le chauffage, les prises…

Habitat communicant

Le concept d'habitat communicant correspond à l'introduction des nouvelles technologies (NTIC) dans l'habitat.

Historiquement, ce concept est une évolution du terme « domotique ». Le terme anglais est home automation.

Ce sujet peut être vu comme une application de l'internet des objets au domaine de l'habitat.

Le domaine du bâtiment est un prolongement naturel, ce qu'on appelle l'immotique : gestion technique de bâtiment.

Alors que la domotique était historiquement centrée sur les automatismes (ouvertures des volets, portails), le terme habitat communicant est davantage focalisé sur la communication (entre capteurs, avec l'usager) et sur un grand usage de l'informatique. L'utilisation d'un terme nouveau s'explique aussi par la connotation du terme domotique qui n'est pas positive en français.

Technologies

Les technologies d'habitat communicant s'appuient sur plusieurs briques :

• la communication à l'intérieur de l'habitat ;
• la communication avec l'extérieur de l'habitat ;
• les interfaces hommes machines.

Aides publiques et encouragements

La domotique via la motorisation de portes, fenêtres et volets, par exemple, peut augmenter l'empreinte écologique d'un bâtiment, et augmenter certaines consommations électriques. Inversement, dans un bâtiment éco-conçu, et si elle est orientée vers une bonne gestion de l'énergie, voire couplée à un système de production autonome d'énergie (solaire thermique ou photovoltaïque, petit éolien…), elle peut au contraire contribuer à d'importantes économies d'énergie, voire permettre un habitat positif en énergie. Pour cette raison, certains systèmes domotiques sont encouragés par des aides financières ou une défiscalisation (exemple : en France avec un crédit d'impôt (de 15 %) ou une exonération, au 1^er janvier 2005 pour l'acquisition d'un système domotique dans une résidence principale de plus de deux ans, avec TVA à 7 % si l'installation est faite par un professionnel… à certaines conditions précisées par l'ADEME et parfois des aides supplémentaires de la part des Régions.

Notes et références

• Cet article est partiellement ou en totalité issu de l'article intitulé « Habitat communicant » (voir la liste des auteurs).

Annexes