Dans un précédent billet (Logiciels libres et GreenIT font-ils bon ménage ?), je faisais référence à un article passionnant du site GreenBiz.com, publié le 5 mars 2014 et intitulé Why open source automation is the secret to smarter buildings. Je vous en propose ici ma traduction personnelle.
J’ai récemment créé un thermostat qui devrait donner plus de confort aux gens, en utilisant moins d’énergie par une meilleure compréhension du besoin. Il ne mesure pas que la température de l’air, mais aussi la température radiante moyenne de toutes les surfaces visibles. Mes coéquipiers et moi-même pourrions amener cette innovation dans la société par une licence ou en essayant de démarrer une entreprise avec ce produit, mais nous avons d’autres priorités. Imaginons que chaque personne dans l’industrie de la domotique avec de bonnes idées puisse rendre leurs bâtiments plus vert ? Et si nous pouvions partager ce que nous faisons et construisons à partir du travail des autres sans avoir à réinventer la roue chaque fois que nous voulons ajouter un rayon ?
Précieux pour les propriétaires de bâtiments
Les logiciels open source ont réussi justement pour ces raisons. C’est bon pour le commerce parce que ce principe permet plus d’innovations et de personnalisations à moindre coût. Il permet une plus grande robustesse, sécurité, et contrôlabilité parce qu’un grand nombre de personnes peuvent le tester selon leurs propres moyens. Il apporte plus d’interopérabilité parce qu’il ne requiert pas qu’une compagnie spécifique doive écrire du code logiciel pour un élément matériel ou pour une situation. Il laisse les entreprises essayer le logiciel open source avant de s’engager financièrement parce que le logiciel en question est libre. Il permet habituellement aux compagnies d’utiliser du matériel meilleur marché parce que les systèmes open source sont en général plus légers et leur code est plus propre. Il permet enfin à tous d’économiser les coûts engendrés par la réplication d’une infrastructure fastidieuse et consommatrice en temps.
Imaginez si chaque entreprise électrique devait déployer leurs propres lignes vers les maisons de chaque client ? L’open source est une si bonne idée que le projet Haystack sur la taxonomie des données ouvertes a reçu le prix de la meilleure technologie pour les bâtiments intelligents en 2013 à Realcomm, la conférence commerciale pour l’immobilier.
Les propriétaires de biens immobiliers peuvent améliorer l’efficacité énergétique d’un grand nombre de bâtiments plus rapidement, de manière profitable, avec une infrastructure pour l’automatisation ouverte. L’open source répartit le coût de développement des systèmes d’automatisation sur tous les acteurs impliqués. Cela inclut non-seulement les compagnies d’automatisation (comme Johnson Controls ou Siemens), de supervision (comme Lucid Design), mais aussi les fabricants de matériel nécessaire à l’interfaçage de ces systèmes, comme les panneaux solaires et les systèmes HVAC (Heating, Ventilation and Air-Conditioning, en français Chauffage, ventilation et climatisation).
Précieux pour les fournisseurs d’automatisation
En plus des avantages évidents de l’open source pour les propriétaires de biens immobiliers et pour les opérateurs, il peut être précieux pour les entreprises qui fournissent des systèmes de domotique. La majeure partie des revenus de ces compagnies provient des activités d’assistance et d’installation, pas du matériel ou des logiciels revendus; ce modèle d’affaire correspond donc particulièrement au fonctionnement de l’open source (ne vous méprenez pas, les systèmes open source ne sont pas gratuits, ils ont simplement des coûts plus bas, moins de coûts « frontaux » – payables d’avance -, et probablement plus de bénéfices à long terme).
L’open source permet aux entreprises d’éviter de devoir recréer les infrastructures lorsqu’elles écrivent des applications de service spécialisées pour lesquelles leurs clients ont déjà payé. Les compagnies avec de large parts de marché ont tiré un avantage substantiel les logiciels open source; IBM le fait depuis des années. Une des plus grandes compagnies active dans l’industrie de la domotique, Honeywell, a racheté la société Tridium en 2005 mais l’a laissé poursuivre ses développements de logiciels en open source. Comme IBM, ils font des affaires en vendant des applications au code source fermé et des services, basés sur une plate-forme open source. Ces services sont précieux pour les opérateurs de bâtiments, aussi parce qu’une brillante invention qui n’est pas soutenue de dure rarement au delà des premiers « hoquets » du système.
Certaines plate-formes open source ont été achetées par des entreprises qui ont ensuite fermé le code. Les systèmes fermés rendent les propriétaires de bâtiments plus dépendants des fournisseurs parce qu’il est difficile d’en changer lorsque les systèmes ne sont pas compatibles. Cependant, le rythme accéléré des changements technologiques pourrait pousser les propriétaires de bâtiments en dehors des systèmes fermés, justement pour rester dans la course.
« Malheureusement, avec l’évolution rapide de la technologie, vos équipements de contrôle sont susceptibles de durer plus longtemps que la maintenance du logiciel associé. Les compagnies partout dans le monde devront mettre à jour leur matériel pour correspondre aux nouveaux logiciels« , écrit Zach Denning dans le blog « Automated Buildings.
Lorsque vous faites face à des milliers de dollars de dépenses pour le remplacement du matériel à cause des mise-à-jour des logiciels associés, il devient de plus en plus tentant d’éviter le problème en migrant vers des systèmes basés sur des standards ouverts, ce qui permet de garantir une compatibilité entre les composants. « La meilleure façon d’assurer des solutions pérennes est de créer une plate-forme open source, possédée par la communauté et qui ne peut pas être acquise« , dit Anno Scholten, fondateur de OpenLynx, dans un interview avec Automated Buildings.
À long-terme, l’open source – ou au moins une compatibilité plug-and-play avec des standards ouverts – sera nécessaire pour les entreprises dans le secteur de la domotique, simplement pour survivre. C’est pourquoi l’open source est populaire dans la domotique et représente une tendance haussière pour les hackers en herbe. La loi de Moore va conduire ces systèmes vers un moindre coût et des architectures plus complexes jusqu’à finalement être introduits dans les bâtiments commerciaux. Il est clair que les bricolages en matière de domotique individuelle ne représentent encore pas de risque pour les systèmes commerciaux, mais la mutation de ce secteur est inévitable.
Les entrailles de la domotique
L’infrastructure ouverte et interopérable est une version libre des différentes couches que composent un système de domotique. Tous les composants fonctionnent naturellement, donc vous n’avez pas besoin de construire vos propres interfaces entre-eux. Le système complet ne doit pas nécessairement être un seul produit unifié – il ne le sera probablement jamais – il a juste besoin que chaque pièces fonctionnent ensemble. Toute cette infrastructure est un moyen pour, au final, gérer les bâtiments de manière efficiente avec un haut niveau de confort pour les habitants. L’infrastructure n’est clairement pas votre priorité en matière d’investissement en temps; vous avez mieux à faire.
Un système de domotique dispose de plusieurs couches, structurées ainsi :
- Interface et application
- Communication de l’utilisateur vers le serveur
- Serveur et logiciel de contrôle
- Serveur et matériel de contrôle
- Communication du serveur vers les capteurs et activateurs
- Capteurs et activateurs
Au plus bas niveau, vos capteurs enregistrent des données, comme la température, l’occupation, la luminosité, et envoie ces informations quelque part. Un simple thermostat récupère cette information et active votre chauffage avec cette forme de communication la plus simple – soit un câble connecté, soit un circuit ouvert. Mais des systèmes plus intelligents sont aussi plus compliqués. Imaginons que vous vouliez consigner dans le temps les différentes températures depuis le thermostat. Ainsi, il doit envoyer ces données de température à un serveur qui va les enregistrer, puis vous devez vous connecter à ce serveur via une interface utilisateur afin de pouvoir les consulter. Cela peut se passer à l’intérieur même du bâtiment, ou à travers internet. Vous pourriez avoir une application sur votre smartphone pour pouvoir vérifier le statut de tous les thermostats du bâtiment, ce qui vous permet d’éviter de vous déplacer physiquement pour vérifier que tout est en ordre.
Des solutions libres ou gratuites existent à tous les niveaux de cette architecture, comme un capteurs composé d’une thermistance à 1$ que vous pouvez monter vous-même ou un capteur et activateur complexe composés d’un système Arduino, comme l’est notre thermostat radiant mentionné précédemment. Des protocoles libres et ouverts existent tant pour des communications câblées que sans-fil, comme BACnet, Modbus, Zigbee, X10 et d’autres (en fait, il y a un peu trop de standards dans ce domaines, un recentrage est requis).
Le matériel open source pour le serveur peut très bien être basé sur un Raspberry Pi tournant avec Linux pour environ 35$ – comparé à des milliers de dollars requis pour la plupart des solutions propriétaires dans cette industrie – et il peut exécuter des logiciels open source comme OpenLynx, le système Tridium’s Sedona ou l’Italien Freedomotic. Ce dernier a une interface graphique dédiée alors que d’autres interfaces utilisateur open source et systèmes de contrôle sont basés sur Open BMCS, basé en Australie. Il y a aussi des dizaines d’outils open source pour la visualisation de données sur internet. Le fait de connecter toutes ces pièces ensemble permet de construire un système de domotique complètement open source. Vous pouvez utiliser de tels systèmes pour superviser et contrôler directement votre bâtiment ou vous pouvez développer des applications spécifiques selon vos propres besoins, comme la maison à commande vocale, trouvée sur Lifehacker. Certains acteurs de l’industrie veulent créer un marché pour les applications de domotique, comme iTunes ou Google Play, pour remplir des besoins spécifiques ou sophistiqué.
Alors que les éléments ouverts existent à tous les niveaux, ils doivent améliorer leur robustesse et mieux s’intégrer afin de pouvoir s’adapter à de plus grands périmètres. L’intégration des systèmes représente souvent un gouffre qui avale passablement de projets de supervision et de contrôle de bâtiments. Ce n’est pas un problème technique en soi mais un problème politique entre les vendeurs, ce qui devient un problème technique pour les opérateurs. Les standard d’interopérabilité open source devraient pousser les vendeurs à se concurrencer plutôt sur les fonctionnalités et les services que sur la plate-forme. Un système plug-and-play totalement unifié devrait réduire radicalement les obstacles pour les propriétaires d’immeubles en matière de domotique et propager l’efficacité énergétique dans les bâtiments comme une traînée de poudre à faible émission de carbone.
Le temps est venu
Mon équipe et moi-même avons libéré notre thermostat radiant wifi ainsi que son interface web. Des dizaines de personnes dans de nombreuses entreprises de par le monde ont travaillé la-dessus depuis des années; il y a même toute une communauté prospère d’amateurs qui font de la domotique open source. Il est temps pour les gens de l’industrie de la domotique et des bâtiments verts de se rallier aux systèmes ouverts, pour aider tout un chacun à rendre toujours plus de bâtiments efficaces et confortables, de manière rentable.
Les écosystèmes open source ne sont pas parfaits – il a fallut plus d’une décennie à Linux pour être utilisable par quiconque autre que des hackers geeks – mais cela les rend omniprésent dans les systèmes de domotique. Il aideront les propriétaires d’immeubles, les opérateurs, les entreprises d’automatisation et le monde en général.
Parce que les bâtiments représentent le plus gros consommateur d’énergie au monde, aider à mieux les contrôler devrait être une priorité absolue.
Cet article est clairement dans la mouvance open source, promouvant l’efficacité technologique du code ouvert, comparé à l’approche, plus humaniste, appelée logiciels libres. Voir à ce sujet l’article Le mouvement du libre est-il une utopie ? qui rappelle cette distinction subtile dans le monde du libre.
Un des travers de la première approche est de construire avec passion et excellence, de magnifiques usines à gaz, très interopérables, mais au final très complexes et dépendantes de compétences pointues. Small is beautiful, comme disait l’économiste britannique[1]. La pérennité d’un système est souvent inversement proportionnelle à sa complexité. Quoi qu’il en soit, à complexité égale, un système libre sera de toute façon plus pérenne et maintenable qu’un système propriétaire fermé, et surtout totalement indépendant de la viabilité de la société qui le gère.
Cela n’enlève en rien qu’il faille libérer le domaine de la domotique pour favoriser sa propagation naturelle dans la société et au final améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments. Et si ces solutions restent simples, elles seront d’autant plus durables.
Références
Logiciels Durables / Logiciels Libres et Développement Durable
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