Quel pilotage pour l'éclairage à Light + Building 2018 ?
Au grand salon de l’éclairage, la nouveauté en éclairage tertiaire est la systématisation de solutions – diverses - de monitoring et de pilotage des luminaires et des sources.
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Les fabricants d’éclairage divisent le marché du tertiaire en trois segments principaux : les bureaux, le retail – ils veulent dire les commerces grands et petits – et l’industrie, c’est-à-dire les bâtiments de grandes hauteurs, quels qu’ils soient.
Sur ces trois segments, les sources lumineuses ne sont plus que des LEDs et les luminaires sont systématiquement raccordés, d’une manière ou d’une autre, à un moyen de communication qui permet monitoring, analyse du fonctionnement, la variation de température de couleur et le pilotage à distance. Le même type d’offres se retrouve en éclairage public.
Le vénérable bus DALI vient d’être rajeuni avec la version DALI2 qui apporte plusieurs fonctions nouvelles, notamment la possibilité de raccorder toutes les sondes nécessaires pour le pilotage d’une installation d’éclairage avec un seul câble : transport des données et alimentation électrique en même temps. ©PP
DALI est toujours présent
Les fabricants multiplient les protocoles de communication, car ils n’ont pas idée de celui qui émergera, ni même d’ailleurs si une seule solution devient dominante, reléguant les autres dans la préhistoire des protocoles de communication, ou si plusieurs approches différentes coexisteront durablement. Ils ne savent pas non plus ce que leurs clients voudront.
Donc, face à cette incertitude qui ne diminue pas au fil des années, ils ont tendance à retenir plusieurs solutions différentes, même si cela entraîne un coût et des efforts de développement importants, dont ils se passeraient volontiers. En parcourant, les allées du salon Light + Building 2018 à Francfort, on observe plusieurs phénomènes.
Premièrement, DALI (Digital Addressable Lighting Interface), l’ancêtre des protocoles de pilotage et de monitoring, demeure très présent. Développé par DiiA, une association mondiale qui rassemble 110 des principaux industriels de l’éclairage, DALI a fait l’objet d’une modernisation avec l’apparition de protocole DALI2 et d’une certification d’appareils compatibles DALI2. DALI2 est rétrocompatible avec DALI tout court.
Les appareils DALI2 peuvent désormais être certifiés par DiiA, Digital illumination interface Alliance, l’organisation qui gère le développement du bus DALI. Un appareil certifié peut fièrement arborer le nouveau logo DALI2. ©PP
DALI sans fil
Auparavant, la conformité d’un produit avec DALI version 1 relevait de l’auto-certification. Comme souvent, certains fabricants sont très sérieux, d’autres moins. Sur le terrain, les installateurs pouvaient avoir de mauvaises surprises. La certification par DiiA écarte les paresseux indélicats.
DALI2 correspond à une évolution de la norme internationale IEC 62386 et apporte la prise en compte de sondes diverses (détection de présence, mesure de la luminosité ambiante, etc.), dont un système de pilotage de l’éclairage a besoin. Ces sondes sont désormais alimentées par le bus DALI2. Il n’existe pas de version sans fil du bus DALI. Mais DiiA l’étudie sérieusement, sans disposer pour l’instant d’une solution opérationnelle.
De manière intelligente, DiiA n’a pas envie de refaire le travail déjà fait. L’association ne veut pas inventer un nouveau protocole de communication sans fil, en plus de tous ceux qui existent déjà. Elle pense plutôt à transporter les données DALI2, comme une couche applicative, sur des protocoles existants comme BLE (Bluetooth Low Energy, Bluetooth faible consommation), ZigBee ou Thread. Ce qui pour les fabricants, signifie l’utilisation dans leurs appareils d’une puce contenant à la fois DALI2 et l’un de ces protocoles.
Philips Lighting change de nom et s’appelera Signify. ©PP
PoE et BLE (Bluetooth Low Energy)
Comparé à DALI, le PoE ou Power over Ethernet, c’est-à-dire l’utilisation d’un réseau Ethernet, celui qui est installé dans toutes les entreprises depuis les années 70, pour simultanément alimenter les luminaires en électricité et transporter les données pour les piloter et analyser leur fonctionnement, est nettement moins présent que l’on aurait pu s’y attendre.
Il est développé par Philips Lighting, qui change de nom pour s’appeler Signify, dans le cadre d’un partenariat avec Cisco depuis décembre 2015. Philips Lighting le présente sur son stand pour un déploiement en bureaux. En réalité, les ambitions du tandem Philips Lighting / Cisco sont plus vastes et concernent l’hôtellerie, les grands commerces et même l’éclairage public et la signalisation lumineuse dans les villes.
A Light & Building, on voit beaucoup plus BLE et ZigBee. BLE – Bluetooth Low Energy - contrairement au Bluetooth tout court, n’est pas constamment à la recherche d’autres émetteurs Bluetooth autour de lui. Ce qui le rend bien plus économe en énergie et, par conséquent, beaucoup mieux adapté aux usages de la domotique et du pilotage de l’éclairage.
On voit aussi à Light + Building, les premiers déploiements de BLE Mesh. C’est un réseau BLE à la structure maillée comme celui de ZigBee, où chaque point est la fois émetteur et récepteur et peut relayer l’information qu’il reçoit vers le point le plus proche, jusqu’à ce que, sautant de point en point, elle parvienne finalement au point destinataire. Ce qui permet de couvrir des distances relativement importantes, alors que la portée de BLE est de quelques mètres seulement.
Philips Lighting poursuit sa collaboration avec Cisco pour le développement du PoE (Power over Ethernet) dans l’alimentation/contrôle de l’éclairage. ©PP
Au-delà du PoE, Philips Lighting fournit tout de même tous les composants pour connecter et rendre intelligent une installation d’éclairage, à travers pratiquement n’importe quel protocole de communication. ©PP
BLE Mesh apparaît
La popularité de BLE vient du fait que la plupart d’entre nous avons en poche un smartphone, toujours équipé d’une interface Bluetooth. Le smartphone, avec l’application nécessaire installée, devient la principale interface de commande des appareils compatibles BLE et BLE Mesh.
Sylvania fait à Francfort, la démonstration de plusieurs solutions de commandes d’éclairage compatible BLE et BLE Mesh. Tous les nouveaux luminaires Sylvania pour les bureaux, pour les commerces sont équipés de sondes de détection de présence et d’une communication BLE. Sylvania présente aussi des prototypes d’interrupteurs à communication BLE Mesh et sans raccordement électriques.
Ils font de la récolte d’énergie selon les technologies développées par enOcean. Grâce un software développé par Sylvania, l’entreprise met à profit les données collectées par les sondes de ses luminaires pour piloter d’autres processus techniques en bureaux, comme la climatisation ou la ventilation.
Osram, mais aussi Sylvania, utilisent des « Tags » BLE (Bluetooth Low Energy) pour suivre à la trace des appareils mobiles. Ils appellent cet exercice « Asset tracking ». Placé, collé, vissé sur un appareil le tag est reconnu par un réseau de lecteurs BLE ou BLE Mesh. Un logiciel associé permet de le localiser et de suivre ses déplacements pour optimiser l’utilisation des ressources. Si le logiciel est bien fait, il avertit dés que l’appareil s’approche d’une zone où il ne devrait pas se trouver, voire commande le verrouillage à distance d’une issue pour éviter que l’appareil ne soit volé. Les hôpitaux ou les Musées sont les clients naturels de tels solutions. ©PP
ZigBee domine
Sylvania se dit agnostique en termes de protocoles de communication, mais, pour l’instant, ne développe aucune application sous ZigBee. Ils sont bien les seuls. De nombreux autres industriels, comme Osram, Erco, Trilux et même Schneider Electric, proposent des solutions sous ZigBee ou mixtes DALI/ZigBee.
ZigBee devient particulièrement populaire depuis que le protocole est séparé en deux : ZigBee Pro pour le transport des données, ZigBee 3.0 comme couche applicative. Utiliser un puce ZigBee permet à un industriel de transporter diverses couches applicatives. Nous allons demain à la rencontre de l’association ZigBee, ce qui promet d'autres d’informations à relayer. Par ailleurs, Viessmann, présent sur le salon, se met clairement au chauffage électrique direct : ce sera dans le prochain article.
ZigBee est partout : chez Osram, Siemens, Schneider Electrique, Ledvance (la filiale OEM d’Osram), … Il sert non-seulement au contrôle de l’éclairage, mais aussi au pilotage de la température de couleur de la lumière pour créer des atmosphères propices au travail et à la concentration ou bien plus détendues. ©PP
L'auteur de cet article
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