Après un premier cours focus sur l’installation et la découverte du système domotique Home Assistant. Que ce soit par la voie DIY et économique du Raspberry Pi ou par la voie de la simplicité avec Home Assistant Green. Vous disposez des bases et avez sans aucun doute une meilleure connaissance de votre système domotique. De même, si vous avez assidûment suivi le cours HA-101, vous avez correctement créé l’ossature de votre système domotique avec les pièces et niveaux correctement configurés.
Home Assistant Académie cours 101 : installation et découverte du système domotique
L’heure de reprendre le chemin des études a sonné. Et si on profitait de cette nouvelle rentrée pour vous proposer une nouvelle série de guides pour apprendre la domotique. Une série simple et ludique qui se décompose en cours qui…
Il est temps de rentrer dans le vif du sujet et de s’attaquer au choix du protocole domotique sur lequel vous allez bâtir votre domotique. Si vous n’avez pas encore suivi le cours numéro un, il n’est pas trop tard !
Quel protocole domotique choisir ?
En réalité, il n’y a pas un protocole domotique à préférer mais plusieurs. Ce qu’il est important de comprendre, c’est qu’il n’est pas obligatoire ni même irréversible de choisir un seul et unique protocole domotique.
Bien que miser sur une installation bâtie autour d’un même protocole soit une excellente idée pour une certaine cohérence et surtout une amélioration significative du réseau de par les caractéristiques du protocole, comme nous allons le voir juste après.
Ce n’est toutefois pas une fatalité et la domotique permet cette unification des services et des protocoles qui donne cette liberté de gérer et d’utiliser différents protocoles sur un même système sans aucun problème. Cela décuple les possibilités, même si, comme mentionné juste avant, je ne vous y encourage pas forcément dans un premier temps. Il y a, à l’heure où je rédige ce cours, 3 protocoles domotiques sans fil majeurs et vers lesquels se tourner quand on veut une stratégie domotique solide et durable. Il s’agit du Zigbee, du Z-Wave et bien sûr de Matter.
À savoir, l’ajout d’un protocole domotique à une installation nécessite l’utilisation d’un contrôleur/dongle. Le contrôleur est une extension matérielle, le plus souvent interfacée en USB, qui comporte la partie électronique qui permet la gestion dudit protocole.
Le protocole Zigbee
Il tisse sa toile à travers la maison, le protocole Zigbee est bien connu des amoureux de la domotique pour son maillage dynamique et intelligent qui confère aux différents périphériques des routes multiples pour toujours parvenir à joindre le contrôleur ou être joints.
Les qualités techniques du Zigbee sont nombreuses, mais sans trop entrer dans la technique, je vous renvoie vers mon article consacré au Zigbee pour en apprendre plus. Ce qu’il faut retenir du Zigbee, c’est ce fameux maillage qui augmente l’efficacité sur de nombreux points :
- multiplication des chemins pour les différents périphériques.
- augmentation de la portée.
- sécurisation des échanges.
Le Zigbee est aussi un protocole économique sur différents aspects. Tant sur les tarifs des périphériques qui sont très bas et donc très accessibles que sur la consommation d’énergie. Le Zigbee permet d’utiliser des modules alimentés par une simple pile bouton type CR2032, de communiquer souvent et pour autant de pouvoir durer plus d’une année avant d’en remplacer la pile.
Des marques bien connues dans la maison connectée comme Aqara ou Philips Hue ont fait le choix du protocole Zigbee bien avant tout le monde et c’est certainement une des raisons de leur succès aujourd’hui.
Quel Dongle pour du Zigbee avec Home Assistant ?
Plusieurs contrôleurs Zigbee existent sur le marché. Il y a eu plusieurs générations de puces, les plus récentes sont des puces Zigbee EFR32 et sont à préférer. Les plus anciennes ont des références CC26xx, fonctionnent encore très bien mais la génération EFR dispose de plus de mémoire et globalement de performances.
Home Assistant propose un dongle Zigbee, le SkyConnect. Qui dit produit de la même firme que le système domotique dit forcément support complet et qui durera dans le temps. D’ailleurs dès qu’un nouveau firmware est disponible, la mise à jour du contrôleur SkyConnect est ultra simple et se fait directement depuis le centre de MAJ de Home Assistant.
Le contrôleur Skyconnect est un très bon choix mais ce n’est pas le seul. Sonoff propose aussi un dongle USB basé sur la puce EFR32 qui est aussi très bon, sinon Smlight propose aussi un contrôleur Zigbee USB de grande qualité et économique.
La connectivité USB n’est pas unique, il existe aussi l’alternative d’un contrôleur Zigbee sur le réseau local. Cela répond en revanche plus à une utilisation avancée de la domotique. Nous y reviendrons dans un cours plus avancé.
Déployer le protocole Zigbee sur Home Assistant
Avec Home Assistant, il y a deux moyens de déployer le Zigbee. Soit avec Zigbee Home Automation, plus connu sous l’appellation ZHA, qui n’est autre que l’intégration officielle Zigbee pour la domotique Home Assistant.
Sinon, l’autre moyen est Zigbee2MQTT. Un add-on à succès qui permet une gestion et exploitation du protocole Zigbee de la meilleure des manières.
Zigbee2MQTT s’appuie sur un autre sous-protocole à connaître en domotique, le MQTT. Mais c’est déjà une configuration plus avancée que ZHA. Nous aurons l’occasion d’y revenir plus tard.
Personnellement, j’utilise Zigbee2MQTT que je trouve plus complet et intéressant que ZHA. Mais cela s’inscrit dans une utilisation poussée et délocalisée dans un environnement domotique plus complexe et avancé. Mais si vous démarrez en domotique, il est sage d’utiliser ZHA, nous aurons l’occasion de voir comment migrer vers Zigbee2MQTT plus tard quand vous serez à l’aise avec votre domotique. Pour le moment, il vaut mieux se concentrer sur la méthode simple pour prendre ses marques.
Configuration de ZHA
Comme souvent sous Home Assistant, il s’agit dans un premier temps d’installer une intégration qui va déployer le nécessaire pour exploiter la fonctionnalité, en l’occurrence, le protocole Zigbee.
1. On se rend dont dans Paramètres / Appareil et services.
2. Cliquez sur Ajouter une intégration et recherchez le terme ZHA pour afficher Zigbee Home Automation. Enfin, cliquez dessus pour lancer la configuration. Et on veillera bien à avoir préalablement branché le dongle Zigbee sur un port USB du Raspberry Pi ou de la Bod Home Assistant Green.
3. Choisissez le port USB qui fait référence au contrôleur Zigbee (votre dongle), puis cliquez sur Valider.
4. L’assistant vous propose différents choix, comme, c’est une nouvelle installation, choisissez Effacer les paramètres réseau et créer un nouveau réseau pour partir sur une base propre.
5. En quelques secondes, l’intégration est active, votre système domotique peut maintenant travailler sur le protocole Zigbee.
6. Si vous retournez dans la page des intégrations de Home Assistant, vous verrez une nouvelle intégration Zigbee Home Automation configurée et active. Cliquez dessus, c’est ici que vous allez gérer votre réseau Zigbee.
7. C’est un centre de contrôle Zigbee de votre domotique, ici se fait la maintenance mais aussi l’intégration de nouveaux périphériques domotiques Zigbee. On appelle aussi cela l’inclusion.
Inclusion des périphériques Zigbee sous ZHA
Sous l’intégration Zigbee Home Automation (ZHA), vous avez un bouton Ajouter un appareil. En cliquant sur ce bouton, vous activez le mode association sur votre contrôleur. Étape obligatoire pour pouvoir associer un périphérique avec le réseau Zigbee. Cette sécurité permet de contrôler l’ajout de nouveaux périphériques et surtout de verrouiller son attache. En effet avec le Zigbee, un même périphérique ne peut être associé qu’à un contrôleur. En cas d’association d’un périphérique avec un autre contrôleur, il faudra déjà réinitialiser le périphérique pour en effacer son lien avec son contrôleur actuel.
1. En cliquant sur Ajouter un appareil, le contrôleur (dongle) se met alors en mode écoute pour lui permettre de détecter un périphérique qui veut prendre part à son réseau.
2. L’association Zigbee nécessite également une action sur les périphériques Zigbee eux-mêmes pour le basculer en mode association eux aussi. Pour cela, il faut se référer à la documentation du module pour en connaître la séquence. C’est bien souvent une pression longue de 5 ou 10 secondes sur le bouton.
Ce mode place alors le module en mode “appairage”, il envoie des trames d’association qui seront détectées par le contrôleur placé en écoute juste avant. Une fois que le contrôleur Zigbee capte les trames du module, il apparaît sous la fenêtre à l’écran. Le module est alors interviewé par le contrôleur Zigbee et initialisé sur le réseau. Il prend alors part au réseau et il ne vous reste plus qu’à lui donner un nom facile à retrouver ainsi qu’une pièce d’affectation.
Vous pouvez ainsi appairer plusieurs modules et appareils Zigbee successivement avec le contrôleur.
Les bonnes pratiques Zigbee à connaitre
Comme expliqué en préambule, le protocole domotique Zigbee puise sa force dans son puissant et performant maillage réseau. Entre autres car ce n’est pas l’unique caractéristique qui fait du Zigbee un protocole efficace, mais cela il contribue largement car un bon maillage offre à la fois plusieurs routes à vos périphériques pour toujours parvenir à recevoir un ordre ou envoyer une information au contrôleur. Mais ce maillage joue également un rôle prédominant dans la portée du protocole.
Car effectivement s’il y a une portée théorique et technique d’un contrôleur. Ce fameux dongle qui dispose d’une antenne pour joindre les périphériques, va s’appuyer sur les modules dit “routeurs”, pour amplifier sa portée. De fait, disposer d’une bonne densité de modules routeurs Zigbee dans la maison va automatiquement accroître la portée de votre réseau Zigbee et par conséquent vous permettre d’installer des modules dit “terminaux” plus loin que ce qu’indique la norme du contrôleur.
Pour cela il faut multiplier les routeurs. Tous les périphériques Zigbee n’ont pas la capacité de routage. Il faut miser sur les modules alimentés sur le secteur. Soit des prises, soit des micro-modules encastrés (derrière un interrupteur ou une prise).
Dernier point à connaître, toutes les prises et modules encastrés ne se valent pas sur la qualité de gestion du routage. Voici une sélection de prises et modules que je préconise pour disposer d’un excellent maillage Zigbee pour votre domotique.
Dispersés de manière homogène dans votre maison, vous verrez les qualités de votre maillage Zigbee rapidement optimisées et ne subirez pas les contraintes de perte de signal, paquets perdus ou pire, module impossible à installer car trop loin du signal global. Jugez-en par vous-même avec mon réseau Zigbee de production. Les noyaux bleus sont les liens des modules routeurs, les liens verts sont les modules terminaux (sans fonction routage).
La représentation graphique de mon maillage Zigbee est défiante. Pour en savoir plus sur les optimisations de votre réseau Zigbee sous ZHA, je vous invite à poursuivre la lecture sur ce guide dédié à cette tâche.
Bonnes pratiques Zigbee : Comment améliorer le maillage Zigbee de votre réseau sur ZHA?
Dernièrement, je vous proposais un guide Zigbee2MQTT pour vous expliquer comment j’ai remédié efficacement aux problèmes de communication de mes périphériques un peu trop éloignés du contrôleur (box domotique) pour fiabiliser véritablement la communication et, par conséquent, le réseau Zigbee…
Ce second cours Home Assistant Académie touche à sa fin, la meilleure méthode pour valider vos acquis serait à présent de vous exercer au déploiement et à la configuration du Zigbee sur votre système domotique en vous appuyant sur ce cours. Dans l’attente du prochain cours qui sera consacré au protocole Z-Wave.
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