Domotique (3) : Google repart à l’attaque avec Thread

Il existe déjà pléthore de protocoles de communication sans fil pour la domotique et la GTB. Mais Google a décidé d?en développer un nouveau. Son nom est Thread.

Bonne nouvelle, plusieurs efforts – réels – sont engagés pour le développement d’une langue commune (7^e couche des protocoles) et pour la dissocier des supports physiques de communication.

 

Nouvel arrivé, Thread se concentre sur les fonctions de transport et de sécurité, donc sur les couches 1 à 6 des protocoles de communication (voir notre précédent article).

 

Dans le même temps, Nest Labs, propriété de Google, continue d’approfondir Weave, un autre protocole, concentré sur les couches 6 (sécurité des messages) et 7 (applications) de l’architecture normalisée des protocoles.

 

Un pied dans chaque camp

 

Google a réussi à entraîner dans son offensive, les poids lourds de l’électronique mondiale et même des petits français, comme Delta Dore, Somfy et Legrand. Le but est tout simplement de conquérir le terrain de la domotique en logement et en petit tertiaire, puis de le tenir solidement.

 

Les moyens utilisés relèvent davantage de la séduction que de la contrainte. Il s’agit de proposer une solution technique tellement incontestable que tout le monde sera tenté de l’adopter. Thread possède en effet d’indéniables qualités. Ensuite, il sera rendu compatible avec les 7^e couches des concurrents.

 

ZigBee, par exemple, n’est pas considéré comme un ennemi, mais comme un allié potentiel. KNX, c’est autre chose. KNX est européen d’origine, tandis que les deux autres sont américains. Prudents tout de même, les grands industriels du secteur, de Samsung à Schneider Electric, participent à tous les groupes développant des solutions communication pour la domotique et les objets connectés.

 

Nous tentons, en vain jusqu’à présent, mais nous n’avons pas renoncé, de comprendre quel intérêt ils trouvent à être partie prenante d’un conflit en combattant simultanément dans des armées rivales.

 

 

1. Le nouveau protocole sans fil Thread ne réinvente pas la roue. Il se concentre sur les trois couches qui gèrent la sécurité, la communication en toile d’araignée et la correspondance entre IPv6 et IPv4. © Thread Group

 

Des milliards de milliards de milliards de milliards d’adresses

 

L’un des avantages de Thread et de Weave, c’est qu’ils reposent sur des briques standards. C’est-à-dire des normes internationales. Les premières spécifications du protocole Thread ont été publiées en juin 2015. Elles peuvent être librement utilisées et ne supportent aucune redevance à payer, aucune licence à acquérir.

 

Thread est un protocole de communication sans fil, dont le détail a été révélé lors d’un séminaire technique de deux jours à Evian en novembre dernier. Thread repose sur les standards IPv6 et 6LoWPAN. IPv6, où IP signifie Internet Protocol, est une couche 3 dans le modèle standardisé des protocoles.

 

Il a succédé à IPv4 qui permettait de créer un peu plus de 4 milliards d’adresses différentes. Ce qui est trop peu pour les besoins du développement accéléré d’internet. IPv6 permet de créer 3,4 x 10³⁸ adresses différentes. Ce qui, rapporté à la surface de la terre, permet théoriquement d’installer 667 millions de milliards d’appareils connectés par mm², chacun avec son adresse propre. Nous avons de quoi voir venir.

 

 

1. Thread ne s’intéresse qu’à l’intérieur des bâtiments. Officiellement, seulement des logements pour l’instant. Mais le nombre important d’objets connectables laisse présager une extension au tertiaire à terme. © Thread Group

 

6LoWPAN ou l’art de découper les messages en petits morceaux

 

IPv6 multiplie monstrueusement le nombre d’adresses possibles, mais il est plus verbeux que le précédent standard IPv4. Les spécialistes soulignent qu’un en-tête de message IPv6 requiert 40 octets. Alors que TCP et IPv4 se contentaient de 20 octets.

 

Les protocoles sans fil utilisés dans les réseaux locaux comme ZigBee, sont tous fondés sur la norme IEEE 802.15.4 très avares sur les octets disponibles pour les messages. Pour résoudre cette contradiction entre un IPv6 gourmand et des normes de communication sans fil pingres, le protocole 6LoWPAN crée une sorte de compression et de fractionnement des en-têtes IPv6.

 

Cela permet de découper les messages IPv6 en petits morceaux, plus facilement transportables, et de les réassembler en un tout compréhensible et conforme à l’original lorsqu’ils arrivent à destination.

 

 

1. A l’intérieur du logement, Thread adopte une structure de communication en toile d’araignée pour garantir le bon acheminement des messages. Chaque appareil compatible est à la fois émetteur et récepteur. © Thread Group

 

Les 3 avantages de Thread

 

Grâce à sa conception, Thread offre trois avantages par rapport à ses concurrents sans fil comme ZigBee ou Z-Wave. Comme eux, il possède une structure en toile d’araignée (Mesh structure) qui garantit le bon acheminement des messages.

 

Mais, un réseau Thread peut comporter plusieurs centaines d’objets raccordés. C’est intéressant en logement dans la perspective de la multiplication des objets connectés. Mais ça l’est aussi en tertiaire et pourrait expliquer la participation de Belimo au Tread Group.

 

Deuxièmement, sa couche de sécurité est exceptionnellement solide. Ce qui réduit fortement la possibilité d’intercepter et de décoder les messages Thread échangés dans un réseau. Troisièmement, ses besoins très réduits en électricité permettent de l’utiliser sans problème pour des objets de petite taille à usage intermittent.

 

Enfin, Thread est compatible avec tous les appareils utilisant un protocole conforme à la norme IEEE 802.15.4 (WiFi, ZigBee, Z-Wave, etc.), au prix d’une simple mise à jour de leur software. Ce qui devrait permettre aux fabricants de proposer facilement des appareils multiprotocoles.

 

 

1. Une installation domestique en Thread communiquera vers l’extérieur soit par WiFi puis la box internet du logement, soit directement par téléphone. iSocket Sytems, notamment, développe des solutions utilisant des réseaux cellulaires à bas débit. © iSocket Systems

 

Les premiers produits Thread sont disponibles

 

Le Thread Group qui pilote les développements du protocole Thread compte déjà 211 membres, dont Velux, Somfy, Zumtobel, Philips Lighting, Osram, Schneider Electric, Delta Dore, LG, Nest naturellement, Samsung, Arm, Huawei (les téléphones chinois qui montent), Gewiss (éclairage italien), etc.

 

On trouve aussi quelques fabricants de climatisation, plutôt chinois comme Midea. Mais les industriels de la chaudière et de la pompe à chaleur sont absents du Thread Group pour l’instant. Les premiers produits Thread ont été présentés en janvier au CES de Las Vegas.

 

Yale, le fabricant de serrures, propose une serrure connectée avec Thread pour le transport des données et leur sécurisation et Weave pour la couche applicative, notre fameuse septième couche. La gamme HUE d’éclairage connecté de Philips Lighting est également compatible Thread. D’autres produits devraient être exposés par plusieurs constructeurs au salon Light+Building mi-Mars à Francfort.

 

 

1. Yale Locks, le fabricant de serrures, a été l’un des premiers à proposer un produit compatible Thread. Sa serrure connectée accède à internet à travers un réseau Thread. © Yale Locks

 

Thread et ZigBee travaillent ensemble

 

Thread ne s’occupe pas de la 7^e couche (voir notre second article). Mais il en faut bien une tout de même pour que les appareils fonctionnent ensemble. Les appareils ZigBee seront rendus compatibles avec Thread pour le transport des données. Les appareils Thread utiliseront la nouvelle 7^e couche unifiée ZigBee 3.0 que ZigBee Alliance devrait publier en fin Mars ou début Avril 2016.

 

De plus, les deux groupes ont annoncé le 6 janvier dernier qu’ils développaient une solution commune de certification des produits. Cette certification vérifiera que les produits communiquent sur des réseaux ZigBee et Thread et comprennent les instructions ZigBee 3.0.

 

Par ailleurs, ZigBee Alliance a également annoncé en janvier une collaboration avec enOcean Alliance, chargée du développement du protocole sans fil et sans pile (les émetteurs ne sont pas alimentés) enOcean. Le but est que la 7^e couche du protocole enOcean soit, dès le second semestre 2016, rendue compatible avec la nouvelle 7^e couche unifiée ZigBee 3.0.

 

L’association Z-Wave a elle-aussi annoncé au CES de Las Vegas qu’elle utilisera à l’avenir le protocole Thread, tout en conservant sa 7^e couche propriétaire.  Nous allons vers une totale dissociation entre la septième couche et les supports de communication.

 

Enfin, grâce au rapprochement entre ZigBee et enOcean, une 7^ecouche commune à plusieurs protocoles émerge ! Mais alors, à quoi sert Weave, développé par Nest qui appartient à Google ? Ce sera l’objet du quatrième épisode de notre feuilleton sur la domotique.

 

 

1. La gamme HUE de Philips Lighting est compatible avec Thread, ZigBee et enOcean. © Philips Lighting

 

 

Source : batirama.com / Pascal Poggi