Le protocole EnOcean a bien fait parlé de lui en 2013/2014. Il est apparu en force dans les solutions grand public en étant disponible sur bon nombre de box domotiques du marché. Eedomus, Zibase, MyFox, ou encore Somfy, … nombreuses sont celles qui ont intégré ce protocole dans leurs écosystèmes. Ce n’est pas un hasard si le protocole peut être disponible aujourd’hui sur bon nombre de solutions domotiques. Ce point commun entre les solutions concurrentes de la Smart Home est rendu possible de part les qualités principales de ce protocole. Elles peuvent se résumer parfaitement dans son slogan: il est sans fil et sans piles.

Sans fils ? Sans piles ? Sans limites ?

Lorsque la maison est à construire, c’est le bon moment pour planifier de pouvoir faire passer dans les murs, les planchers et les plafonds le câblage nécessaire à une solution filaire plus robuste vis à vis es perturbations de l’environnement. Lorsque l’on possède un bien construit et que l’on ne veut pas entamer un chantier lourd, la solution proposée par un système domotique sans fil devient très intéressante. La communication passe alors par les airs via les ondes radio fréquence. C’est une solution sans fils.

Le fil peut être également celui qui sert à alimenter en énergie les périphériques répartis un peu partout dans la maison. Une solution est d’apporter l’énergie électrique via des piles.  En fonction des technologies employées mais également des modèles de capteurs utilisés, la consommation en piles peut être dans le temps un poste de coût à surveiller. Il faut alors penser à surveiller régulièrement la décharge des batteries pour ne pas tomber en panne alors que l’on est loin de sa maison.  Ce serait dommage qu’un capteur d’ouverture de porte ne puisse pas remplir son rôle de surveillance tout simplement parce que sa batterie est à plat.

Pour remplacer les fils électriques sans être dépendant des piles, il “suffit” tout simplement de produire sa propre électricité sur place. Ce n’est pas de la science fiction et les techniques pour y parvenir ne sont pas toutes jeunes. Les principes physiques sont anciens mais la mise en oeuvre est rendue possible par la miniaturisation des composants et pas la faible consommation de ces derniers. C’est une solution sans piles.

La technologie EnOcean combine ces 2 avantages: elle est sans fils et sans piles. Cela lui ouvre potentiellement des possibilités sans limites.

Consommation sobre d’une énergie produite localement

L’électricité n’est pas créée à partir de rien. Les périphériques puisent leur source d’énergie de leur environnement direct en suivant la vieille maxime connue des scientifiques qui dit que: “Rien ne se perd, rien se crée, tout se transforme”.

Pour produire sa propre électricité on pourra utiliser différentes méthodes de récolte d’énergie (ou energy harvesting). Parmi les principales méthodes on retrouve:

• l’effet photovoltaïque qui transforment la lumière en électricité.

• l’effet piezo-électrique qui consiste à transformer un choc (ou une forte pression) en électricité.

• l’effet Peltier (ou effet thermoélectrique) qui consiste à transformer une différence de température constaté à un instant donné en électricité

La production d’électricité étant ainsi assurée, elle peut être consommée de suite (cas des interrupteurs EnOcean) ou bien entreposée dans des batteries de stockage qui permettront au périphérique de pouvoir fonctionner à tout moment y compris lorsque les conditions de fabrication de l’électricité ne sont plus réunies. C’est le cas des capteurs d’ouvertures EnOcean dotés de cellules photovoltaïques.

Lorsqu’un interrupteur EnOcean utilise des cristaux piezo-électrique pour produire son électricité, il communique son ordre ON/OFF par voie hertzienne en utilisant l’énergie fournie par la pression mécanique de celui qui actionne l’interrupteur. Il peut ainsi générer le peu de courant nécessaire pour envoyer l’information à la centrale. Ceci est rendu possible par la miniaturisation des transformateurs énergétiques couplé avec une technique de radio fiable.

En fonction des pays et de la réglementation les fréquences utilisées sont les suivantes:

• 868 MHz pour l’Europe et la Chine
• 315 MHz et également 902 MHz pour les USA et le Canada
• 315 MHz pour l’Asie
• 928 MHz pour la Japon

Avantages et inconvénients

Toutes ces caractéristiques font que la technologie EnOcean est intéressante à plusieurs titres:

• l’économie de la pose de câbles,
• la flexibilité élevée lors de la mise en oeuvre mais également en cas de modification de l’installation
• réduction des frais lors d’une installation dans un bâtiment construit
• pas d’intervention de maintenance pour le changement de piles
• pas de coût de consommables

La technologie bien que très séduisante se heurte cependant à 2 freins principaux constatés aujourd’hui par les consommateurs que sont :

• le coût des modules plus important que certaines autres technologies concurrentes
• le design peu attrayant de certains modules

Ces 2 point faibles sont en train de disparaître et s’estompent au fur et à mesure que l’on avance dans le temps. L’effet volume des ventes permettra, on l’espère, de jouer sur l’aspect tarifaire. Quand au look des périphériques, la balle est dans le camp des fabricants qui, conscients des enjeux, ont fait de très gros efforts sur le design et la sensation qualitative des périphériques EnOcean.

En comparaison avec la concurrence on peut noter les éléments suivants:

• le retour d’état n’est pas disponible pour tous les périphériques. Ils ne pourront pas tous renvoyer à la centrale domotique leur état. C’est peu être bête à dire, mais un pré-requis pour qu’ils puissent répondre à une interrogation formulée par la centrale domotique c’est qu’ils soient alimentés. Seuls les périphériques disposant d’une batterie de stockage de l’énergie peuvent être éligibles à cette fonctionnalité

• le réseau EnOcean n’est pas un réseau maillé. Le signal ne peut pas être relayé par les périphériques pour étendre le rayon d’action global du réseau. Ceci étant, certain micromodules EnOcean branchés directement sur le secteur peuvent servir de répéteurs (2 sauts maximum). Le réseau peut ainsi rayonner sur une portée de 200m.

EnOcean en quelques dates

Des modules de radio de type EnOcean sont utilisés dans le monde entier par les fabricants à commencer par Siemens qui est le développeur historique de la technologie.  En 2001, Siemens a permis à EnOcean de voler de ses propres ailes. Une entreprise portant le même nom que la technologie est alors née et a installé son siège près de Munich. Elle détient les brevets de la technologie et continue le développement des composants et de la norme RF associée. L’Alliance EnOcean a ensuite été créée en 2008 pour faire la promotion de cette technologie et rassembler les forces industrielles autour d’elle.

L’Alliance EnOcean a fait ses premiers pas en France en 2011. La promotion de la technologie a été conduite dans un premier temps auprès des installateurs, intégrateurs et bureaux d’études de systèmes domotiques agissant plutôt dans le domaine des bâtiments du secteur tertiaire: locaux d’entreprises, bureaux, hôtels, administrations,…

En 2012, la Commission électrotechnique internationale (CEI ou IEC en anglais) l’a ratifiée en tant que norme internationale – ISO/IEC 14543-3-10 – pour les applications radio ultra basse consommation. Associée aux profils d’équipement EnOcean (EEP) développés par l’Alliance EnOcean, cette norme internationale pose les fondements d’une technologie sans fil totalement interopérable et ouverte. A l’instar du Bluetooth ou du Wi-Fi, elle peut donc être mise en œuvre par tous constructeur.

Pour aller plus loin

Je parle, je parle et le temps passe! Je vous avais promis de tout savoir en 10 minutes concernant la technologie EnOcean. C’est presque gagné. Il vous reste :

• 1 minute 42 secondes pour découvrir en vidéo les principes de la technologie EnOcean : Pourquoi sans fil et sans pile?

• 1 minute 39 secondes pour découvrir la technologie EnOcean pour les bâtiments intelligents et verts

• 2 minutes 38 secondes pour découvrir l’installation de la technologie EnOcean

• et enfin 2 minutes 57 pour comprendre comment optimiser la portée du signal EnOcean