Les liaisons sans fil complètent les réseaux câblés

La mise en œuvre d'un système de GTB nécessite la mise en réseau des équipements techniques d'un bâtiment (énergie, éclairage, chauffage, climatisation, ventilation...). Ces derniers sont traditionnellement connectés par un bus de terrain sur lequel ils échangent les informations nécessaires pour optimiser le confort, le fonctionnement, la maintenance et la consommation du bâtiment. Les équipements connectés en réseau peuvent communiquer par divers protocoles et médias de transmission : paire torsadée, communication sans fil, courant porteur ou IP/Ethernet. Les bus standards BACnet, KNX et LonWorks font partie des principales technologies déployées dans le domaine de la GTB.

Bien qu'en théorie, ces bus standards peuvent opérer via une transmission sans fil, en pratique, leurs variantes câblées sont plus couramment mises en œuvre car n'est rien plus sûr qu'une liaison câblée pour transmettre un signal avec fiabilité. Une onde radio est à la merci de perturbations électromagnétiques et s'affaiblit lors du passage à travers de cloisons et lorsqu'elle doit parcourir une longue distance. De plus, le ferraillage du béton perturbe la transmission des signaux radio. Dans un bâtiment, les équipements sont par ailleurs répartis dans différents locaux techniques et dans diverses pièces situées à différents étages. Ce qui rend plus difficile l'efficience des communications sans fil. En présence de cloisons et de divers obstacles, les transmissions sans fil ne peuvent être garanties sans nécessiter l'installation de répéteurs à certains points stratégiques.

Alimentation pour rail système KNX :

Ce sont là des raisons qui expliquent pourquoi dans le tertiaire, l'exploitation de communications sans fil n'est pas généralisée. Les systèmes de communication mixtes sont plutôt privilégiés. Ils combinent des technologies de transmission filaire et sans fil. Le monde du sans fil et l'univers du filaire communiquent par l’intermédiaire de passerelles dédiées. Les appareils et les capteurs délivrent leurs informations par voie radio à des passerelles qui les transmettent au PC de supervision de la gestion technique du bâtiment ou à un concentrateur. L’architecture de communication est donc composée de contrôleurs radio, d’éventuels répéteurs et de passerelles qui captent les signaux radios et les convertissent en format adapté à leur transmission par le réseau filaire.

Les solutions de communication radio peuvent être exploitées par des capteurs, des détecteurs et autres régulateurs qui peuvent échanger sans fil sur une faible portée (quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres selon les situations) avec un système de commande ou un contrôleur centralisé. Les technologies de communication sans fil et de l'IoT peuvent donc aujourd'hui réduire les difficultés d'installation et les coûts liés au câblage. Elles permettent également de modifier l'architecture et la configuration d'un bâtiment sans exiger d'importants travaux de câblage. Adaptées à la rénovation, elles permettent aussi de proposer une solution esthétique pour les endroits où la présence d’un câble aurait été disgracieuse et d’ajouter des fonctions à une installation existante : par exemple avec des commandes d'éclairage qui n'étaient pas prévues à la construction.

Les capacités de communication sans fil de type Wi-Fi ou 4G/5G ne sont pas vraiment adaptées à la GTB. Ces technologies renchérissent sans nécessité le coût de fabrication et d'exploitation des capteurs et autres actionneurs utilisés dans un bâtiment. Ces derniers n'ont d'ailleurs pas besoin d'importantes capacités de transmission en termes de portée, de débit et de volume de données qu'offrent ces technologies. Ces appareils, qui peuvent fonctionner sur batterie, réclament des technologies de communication présentant une faible consommation énergétique et dont la portée maximale ne dépasse pas quelques dizaines de mètres.

Les technologies de transmission sans fil telles que ZigBee, BlueTooth, EnOcean ou Z-Wave, sont plus appropriées à un usage par les détecteurs, régulateurs, afficheurs, prises et autres contrôleurs installés dans un bâtiment. Ainsi, leur installation n'exige pas de réaliser de saignées dans les murs pour mettre en place des liaisons de communication filaires ni des câbles d'alimentation puisque les progrès de l'électronique permettent aujourd'hui à de nombreux de ces appareils d'être alimentés par piles.