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Le Z-Wave, notre guide complet !

Imaginons, vous êtes totalement débutant, et vous voulez installer un système domotique chez vous. Vous allez donc vous rendre à votre magasin le plus proche et demander une sorte de “pack” domotique. Vous verrez alors des choses comme ZigBee, Z-Wave, ou même Wi-Fi indiqué sur les boîtes.

Mais qu’est-ce donc tout ce charabia ? Aujourd’hui nous allons parler plus particulièrement de Z-Wave, et de la façon dont vous pouvez simplement réaliser un réseau domotique sans forcément acheter des packs hors de prix.

Il est temps pour vous de découvrir un monde inconnu et terriblement fascinant !

Le protocole Z-Wave, qu’est-ce que c’est ?

logo Z-WaveZ-Wave est ce qu’on appel un protocole de communication qui utilise les ondes radios basse fréquences. Cette technologie a été mise au point spécifiquement pour la domotique et pour que les objets communiquent entre eux de façon très simple. Vous pouvez interconnecter des systèmes de sécurités, des thermostats, des stores électriques, votre home cinéma. Tout ce petit monde, en utilisant Z-Wave, peut alors communiquer mais également être contrôlé à distance.

C’est une start-up danoise, Zen-Sys, qui est à l’origine de cette technologie, acquis par la suite par Sigma Designs en 2008.

Les caractéristiques techniques

Z-Wave utilise les ondes radios pour communiquer. Pas n’importe quelle type puisque ce sont des ondes basses fréquences (inférieures à 1GHz) qui sont utilisées pour faire fonctionner les modules Z-Wave. Il n’y a donc pas de risque d’interférence avec le Wi-Fi par exemple qui occupe des plages de fréquences supérieures à 2,4GHz.

Il est possible de transmettre des petits paquets de données jusqu’à 100kbit/sec. C’est très peu lorsque l’on compare aux capacités du Wi-Fi par exemple, mais cela n’a aucun intérêt dans le cadre de la domotique et cela permet également de couvrir des distances bien plus grande et demandant moins d’énergie.

Deux modules Z-Wave peuvent communiquer jusqu’à 30 mètres de distance. De plus, il faut savoir que chaque module Z-Wave peut servir de “relai” pour envoyer des données, et donc couvrir une zone très grande. Chaque module connecté au même groupe Z-Wave permet d’en augmenter la portée, on appel cela un maillage.

Le maillage permet aux modules de communiquer à grande distance

La construction d’un réseau Z-Wave

Une installation Z-Wave minimale consiste en deux modules Z-Wave, ou un module Z-Wave à contrôler et un contrôleur principal (Une télécommande, un interrupteur, où une application PC reliée à une clé z-wave par exemple). Le réseau peut donc fonctionner de façon décentralisée, ou grâce à une centrale.

Une fois cette première installation réalisée, vous pouvez ajouter des contrôleurs ou des modules à contrôler quand bon vous semble. Il faut savoir qu’un réseau Z-Wave peut compter jusqu’à 232 modules mais les réseaux pouvant être reliés entre eux, les possibilités sont infinis.

Nous verrons plus loin une liste plus complète de modules Z-Wave existant sur le marché, mais vous pourrez trouver des caméras de surveillance, des ampoules, des serrures de porte, des détecteurs de mouvement ou de fumée… il existe une infinité de combinaison d’objets connectés, et cette liste grossi puisque le protocole Z-Wave attire de plus en plus de fabricants.

La sécurité

D’accord, on peut donc tout faire avec Z-Wave… mais est ce que le premier pirate informatique venu peut également tout faire dans MA maison ? C’est une question légitime lorsque l’on voit aujourd’hui les actualités sur le piratage se multiplier.

Le système de sécurité S2 de Sigma Designs est censé rendre encore plus sûr le protocole Z-Wave

Pour débuter cette partie sur une note positive, oui, le protocole Z-Wave est globalement sûre.

Nous l’avons vu un peu plus haut dans l’article, la technologie Z-Wave utilise les ondes radios pour communiquer. Mais est-ce que l’échange de données entre les différents équipements est sécurisé ?

Oui, par le biais de clés de cryptage. L’équipement contrôleur va envoyer une clé unique à l’équipement connectée sur votre réseau Z-Wave. A partir de là, les échanges radios seront cryptés entre les équipements. L’interception des ondes ne sera d’aucune aide puisqu’il faudrait avoir la clé de décryptage originale pour réaliser la moindre action.

Je ne rentrerais pas plus dans le détail car, en plus de vous ennuyer, je n’ai pas forcément les compétences nécessaires pour l’expliquer correctement. Mais si vous voulez creuser le sujet, un article sur la sécurité des équipements Z-Wave a été écrit par Orange-business. La conclusion est que, malgré des défauts et des failles décelées (corrigées depuis), le système Z-Wave est un des systèmes sans fil les plus sûres pour la domotique.

La technologie Z-Wave, un risque pour la santé ?

Cette question revient de façon récurrente, les technologies sans fil étant de plus en plus nombreuses dans notre environnement. Qu’en est-il de Z-Wave ?

Une question, rhétorique je l’avoue… Avez vous peur de votre radio FM ? Nous sommes dans le même cas de figure avec Z-Wave.

Lorsque l’on achète un téléphone portable, on voit parfois une valeur, le DAS, être affichée (dans les pubs ou sur la boite). Mais que représente t-elle ? C’est le débit d’absorption spécifique, en anglais SAR pour Specific Absorption Rate. En France, les téléphones mobiles doivent présenter un indice DAS inférieur à 2 W/kg.

En moyenne, un téléphone a une puissance d’émission de 500mW (Source). Le Wi-Fi, environs 100mW. Pour les émetteurs Z-Wave ? A peu prêt 1mW soit 500 fois moins qu’un téléphone en fonction !

Et n’oublions par qu’un téléphone, lorsqu’il est utilisé, est collé à votre cerveau. Vos équipements Z-Wave comme des ampoules, des prises électriques, ou votre serrure, ne seront pas à 3 centimètres de votre tête (ou alors éloignez vous, vous êtes bien trop prêt de la lumière !).

De plus, vos équipements domotique ne communiquent pas H24 (ils sont en veille 99% du temps), la transmission d’informations ne se fait que lorsque c’est nécessaire.

Je ne dirais pas que les risques sont nuls, mais ils sont grandement limités par rapport à d’autres objets du quotidien.

Utilisation de la technologie Z-Wave en pratique

Il existe depuis 2005 la Z-Wave Alliance, regroupant plus de 450 sociétés et agissant dans un même but, faire évoluer la technologie Z-Wave tout en maintenant un standard dans l’industrie. C’est grâce à cette alliance que l’ensemble des modules Z-Wave sont compatibles entre eux.

Quelques exemples de produits Z-Wave

Il faut savoir qu’il existe plus de 1700 produits Z-Wave et que, depuis 2005, plus de 70 millions de modules connectés Z-Wave ont été vendus. Vous aurez donc l’embarras du choix si jamais vous décidez de configurer votre habitation avec ce protocole.

Les contrôleurs

Pour gérer ces dizaines, que dis-je, ces centaines d’objets connectés dans votre domicile, vous allez avoir besoin de centraliser tout ça, grâce à un contrôleur !

La méthode la plus simple consiste à acheter un contrôleur USB que vous allez brancher sur votre ordinateur fixe, portable, ou même sur un raspberry PI, ces minis ordinateurs dont nous allons reparler très vite. Voici 3 exemples de clés USB Z-Wave :

Vous pouvez donc pour environs 30€ vous initier à la domotique. C’est d’ailleurs un des intérêts de Z-Wave par rapport aux packs domotiques “grand public”, ce n’est vraiment pas cher lorsque l’on sait ce que l’on cherche !

Les ampoules

Que la lumière soit ! C’est le niveau “débutant” de la domotique, contrôler la lumière à distance.

Il est difficile de faire plus simple qu’installer une ampoule, mais grâce à ce simple geste vous aurez en quelques instant un réseau Z-Wave pleinement fonctionnel ! Un contrôleur USB et une ampoule… le début d’une vie connectée.

Malheureusement sur Amazon l’offre n’est pas exceptionnelle… une seule ampoule de chez Zipato est intéressante.

Un produit a néanmoins attiré mon attention, le module douille d’Everspring ! Je trouve l’idée très bonne car cela évite le gaspillage d’une ampoule classique qui peut encore très bien fonctionner. Vous avez juste à mettre le module entre votre lampe et l’ampoule, et le tour est joué, vous avez une ampoule connectée. Si vous ne cherchez pas à avoir des ampoules multicolores, cette solution est très intéressante, économique, et écologique !

Les serrures / Poignée de porte

Ce n’est pas le plus simple à monter, mais au final ce n’est pas plus compliqué qu’une serrure classique, alors pourquoi ne pas tenter la version connectée ?

Si le bricolage ne vous fait pas peur, la poignée de porte Vision compatible Z-Wave est très complète. Elle dispose d’une serrure classique, d’un clavier pour ouvrir via un code, ou bien l’ouverture via votre réseau Z-Wave.

Les détecteurs de mouvement

Le détecteur de mouvement de chez Fibaro ne laisse pas indifférent !

C’est un grand classique des systèmes de sécurité, et il existe beaucoup de modèles compatible Z-Wave. Le principe est simple, lorsque le système détecte un mouvement, il va prévenir le réseau Z-Wave, et vous pourrez alors prévoir plusieurs actions, comme vous prévenir par mail, déclencher une sirène d’alarme, activer votre caméra de surveillance… Un article sur les détecteurs de mouvement est d’ailleurs disponible sur Ma Caméra IP.

Les prises électriques

Un module Z-Wave très simple va vous permettre d’allumer et d’éteindre n’importe quel objet de votre maison, une prise électrique ! Vous pouvez la placer entre la prise murale et la prise de votre appareil et, magie, vous pourrez alors contrôler son activation à distance.

Vous pouvez allumer des lampes à distance sans changer les ampoules, faire fonctionner un chauffage électrique lorsque la température baisse, ou brancher une radio si votre détecteur de mouvement s’active. Tout ça sans aucun objet compatible Z-Wave au préalable.

Encore une fois, c’est la marque Fibaro qui a la meilleure référence, avec la FGWPF-102. En plus de pouvoir activer vos appareils électriques, vous pourrez connaître la consommation électrique de ceux ci.

A environs 50€, ce n’est pas donné, assurez vous donc que vous n’avez pas d’autre choix (une ampoule ou une douille connectée sera peut être plus intéressant si vous souhaitez connecter une lampe).

Une communauté open source active

Le code de Z-Wave est ouvert à tous, c’est à dire que n’importe qui, avec les connaissances suffisantes, va pouvoir créer ses modules Z-Wave, et même son propre contrôleur.

Il existe d’ailleurs un grand nombre de projets, et je vous encourage vivement à y jeter un oeil et pourquoi pas y participer, par le biais de leur forum ou même en temps que codeur.

Open Z-WaveLogo Open Z-Wave

Commençons par le commencement avec Open ZWave, une communauté qui a pour but de créer une librairie logiciel gratuite permettant à tout le monde de pouvoir créer des applications Z-Wave. Elle est à la base de nombreuses autres applications ou modules.

Jeedom

Si vous voulez une box prête à l’emploi, La Jeedom Smart vaut le coup d’oeil

Jeedom est un logiciel français réalisée par une équipe talentueuse et passionnée de domotique.

Jeedom est ce qu’on peut appeler une interface de contrôleur Z-Wave, vous allez pouvoir tout centraliser, et l’interface graphique est vraiment très ergonomique et agréable à utiliser. De plus, le protocole Z-Wave n’est pas le seul compatible, en effet Jeedom peut gérer le RFXcom, le RTS SOMFY, le EnOcean, ou même le xPL sans aucun soucis.

Il existe un logiciel à installer sur son ordinateur (Linux), et une application mobile (iOS et Android). Vous avez même accès à un market Jeedom permettant de télécharger de nouvelles fonctionnalités pour votre réseau intelligent, pratique !

Leur équipe a pensé aux non initiés à Linux puisque si vous avez peur de vous lancer dans l’installation d’un système Jeedom, vous pouvez tout à fait acheter une box prête à l’emploi sur leur site internet.

Si vous souhaitez vous lancer dans l’aventure Z-Wave, je vous conseil vivement de commencer avec Jeedom en contrôleur principal. En plus d’être simple d’utilisation, la communauté est très active, sympathique, et francophone !

Fabriquer soi même son réseau Z-Wave

Vous n’avez pas peur de la bidouille ? Vous êtes un bricoleur dans l’âme ? Vous aimez voir fonctionner des choses que vous avez fabriqué ? Alors cette partie est faite pour vous !

Tout d’abord, voici le matériel dont vous aurez besoin :

Pour un peu plus d’une centaine d’euro, vous avez donc un système complet, bien moins cher qu’une box domotique.

Pour la suite, vous pouvez vous rendre sur notre guide du débutant pour réaliser votre première installation z-wave !

Et le Z-Wave plus ?

Sigma Designs a annoncé en 2013 vouloir faire évoluer son protocole Z-Wave, et le Z-Wave plus est arrivé sur le marché quelques temps après.

Tout d’abord, pas d’inquiétude. Les modules Z-Wave sont compatibles avec les modules Z-Wave plus et inversement, merci l’alliance ! Voici les améliorations apportées :

  • Portée du signal accrue de 50%
  • Réduction de la consommation de 67%. Moins énergivore, et donc moins cher à l’utilisation mais aussi plus endurant niveau autonomie !
  • Augmentation de 400% de la mémoire de la puce. Les constructeurs peuvent donc en demander plus aux modules Z-Wave
  • Augmentation de 250% de la vitesse de communication
  • Possibilité de mise à jour OTA (over the air). On pourra donc mettre à jour ses modules Z-Wave bien plus facilement

C’est donc une amélioration bienvenue, qui montre que le protocole Z-Wave a encore de belles années devant lui !

Cet article comporte 2 commentaires
  1. Excellente introduction sur le Z-Wave. Petite remarque seuls les modules secteurs vont participer au maillage réseau. C’est souvent un problème en début d’installation de ce lancer qu’avec des modules sur piles.

  2. Très bien expliqué. Une chose que l’on en voit pas et que l’on ne voit nulle part ailleurs pour les néophytes, c’est la possibilité ou non de laisser son pc en veille malgré le dongle zwave alimenté et continuer à gérer son réseau, par son téléphone portable par exemple ?
    J’attends svp quelques explications sur ce point, car être dans l’obligation de laisser son pc allumé tout le temps pour gérer 3 lumières, ça me paraît un peu exagéré.
    Merci pour la réponse

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