La maison intelligente : la solution pour affronter la crise énergétique ?

Le principe des technologies de la « maison intelligente », également appelées « domotique », consiste à déléguer entièrement à la machine la gestion de l’électricité, de la chaleur, de l’eau et de l’air frais dans un bâtiment. Selon les équipements de la maison, la domotique peut s’étendre du système photovoltaïque intelligent installé sur le toit aux prises de courant, interrupteurs et câbles intelligents dans les murs, en passant par la chaudière entièrement automatique au sous-sol et l’alimentation en eau.

Après les téléphones, les ordinateurs et les téléviseurs, le réseau s’étend également aujourd’hui aux installations techniques domestiques et aux appareils ménagers. La domotique peut être intégrée aux maisons dès leur construction ; elle peut aussi y être installée ultérieurement, voire même, dans certains cas, venir équiper des biens immobiliers plus anciens.

Les constructions neuves, tout comme le bâti ancien que l’on modernise, doivent se montrer économiques, durables, confortables, efficients sur le plan énergétique et utilisables sur le long terme. Le rôle de la domotique à cet égard n’est pas à négliger. Aujourd’hui, le marché de l’habitat assisté par la technologie connaît une croissance constante. En matière d’automatisme et d’électronique domestique, mais aussi dans le domaine de la communication, le choix de produits et de possibilités de mise en réseau qui s’offre aux propriétaires privés pour leurs installations techniques domestiques, leurs appareils ménagers et les services dont ils souhaitent bénéficier est de plus en plus vaste.

D’après les fabricants, en exploitant au maximum les possibilités de mise en réseau, il est possible de réduire sa consommation d’énergie, mais aussi d’améliorer la sécurité et le confort d’habitation de sa maison. Le terme de « maison intelligente », ou « smart home » en anglais, demeure toutefois encore flou. On l’utilise parfois pour désigner des solutions intelligentes isolées telles que les commandes de chauffage, mais le plus souvent, il correspond à des systèmes mettant en réseau certains composants relevant de domaines différents. De la même manière, une habitation entièrement mise en réseau est également appelée « maison intelligente ».

La maison intelligente repose en premier lieu sur des appareils finaux, que l’on appelle les « actionneurs », qui doivent être intégrés dans le pilotage intelligent. Il pourra s’agir, par exemple, de régulateurs de radiateurs, de lampes, de volets, de stores ou de systèmes de ventilation, mais aussi de téléviseurs, chaînes stéréo ou enceintes. La domotique peut également inclure le lave-linge et la cuisinière ainsi que des équipements de wellness, comme une piscine par exemple.

Un rôle essentiel incombe ici aux dispositifs d’entrée : écrans tactiles, régulateurs de température ambiante, tablette ou smartphone, mais aussi interrupteurs classiques ou encore contrôle par commande vocale. Cette dernière option connaît un succès croissant depuis quelques années. Tous ces éléments créent des interfaces entre la maison intelligente et ses occupants, et permettent de vérifier en toute simplicité si, par exemple, la lumière est éteinte dans une pièce donnée, ou si la température ambiante se situe dans la plage souhaitée. Dans le cas contraire, une commande sera émise directement à partir de l’interface concernée.

De multiples capteurs et détecteurs sont installés dans les maisons intelligentes, par exemple pour mesurer la température dans une pièce, déterminer si les portes et les fenêtres sont ouvertes ou fermées, jauger la luminosité des pièces ou y détecter la présence de personnes. Ils sont également utilisés pour prévenir les dommages.

Le détecteur d’eau est un dispositif technique qui sert à donner l’alerte et peut ainsi éviter le pire aux habitants d’une maison ; son rôle est donc essentiel. Cette fonction équipe aujourd’hui la plupart des lave-vaisselle, dont l’alimentation en eau se coupe automatiquement en cas de panne. Toutefois, si les pièces où se trouve une arrivée d’eau ne disposent pas d’une évacuation au sol, l’installation d’une alarme-eau est recommandée. Ce dispositif piloté par un capteur permet d’éviter les dommages importants, y compris en cas d’intempéries, de fortes pluies par exemple.

Servant à détecter si les fenêtres sont ouvertes ou fermées, les détecteurs d’ouverture de fenêtre peuvent être utilisés à des fins d’alarme, mais aussi pour améliorer le confort de l’habitation. Selon le type de fenêtre concerné, il peut être judicieux de savoir dans quelle position elle se trouve : ouverte, fermée ou encore simplement entrebâillée ? Un contact de fenêtre permet par exemple d’éviter que les stores ne s’abaissent automatiquement alors que la porte de la terrasse est ouverte. Avant de quitter la maison, on pourra aussi s’assurer d’un coup d’œil que toutes les portes et fenêtres sont dûment fermées.

Les capteurs météorologiques permettent de suivre l’évolution du temps qu’il fait, et fournissent également à la maison intelligente des informations très utiles pour piloter ses équipements domotiques. Par temps ensoleillé, les stores se baisseront uniquement si la température intérieure augmente trop fortement. On pourra en outre mesurer la vitesse du vent, et prendre quelques précautions pour protéger les stores si une tempête ou un orage menace.

La mise en réseau des différents équipements s’effectue grâce à une unité de commande centrale ; celle-ci reçoit les données de tous les capteurs et détecteurs et envoie les ordres appropriés, par exemple, aux vannes de régulation du chauffage ou à d’autres actionneurs. C’est ainsi que les divers équipements en réseau peuvent communiquer entre eux. Sorte de « cerveau » de la maison intelligente, l’unité centrale peut être contrôlée par l’utilisateur via les dispositifs d’entrée. Selon le système, il demeure possible de piloter chaque appareil directement, sans passer par l’unité centrale.

L’unité de commande centrale et les appareils communiquent entre eux via le réseau, qui peut être mis en œuvre avec ou sans fil. Certains systèmes s’appuient également sur le réseau électrique existant. Les systèmes filaires nécessitent l’installation de câbles, et requièrent par conséquent une planification anticipative des installations techniques. Dans les bâtiments anciens, en particulier, il sera plus facile d’installer un système sans fil qui ne nécessitera pas de toucher à la structure du bâtiment.

Le pilotage des systèmes domotiques peut s’effectuer de différentes manières. Les systèmes réduits ou ceux qui font appel à un degré élevé d’automatisation ne nécessitent pratiquement aucune intervention. Il suffira d’appuyer sur un interrupteur autocollant, par exemple, pour contrôler la lumière tout simplement comme d’habitude. Les dispositifs de commande tels que les petits interrupteurs rotatifs permettent quant à eux d’augmenter ou de diminuer la température ambiante de manière centralisée.

On trouve aussi fréquemment des panneaux de commande muraux proposant un écran tactile à partir duquel on pourra utiliser et piloter les installations techniques de la maison via des interfaces utilisateur spécifiques (selon le fournisseur). Ces interfaces proposent souvent des regroupement logiques des fonctions : on y trouvera par exemple des zones de commande dédiées pour l’éclairage, le chauffage, la ventilation ou la climatisation. Il est également possible de regrouper dans un même affichage toutes les fonctions disponibles pour une pièce donnée ; dans ce cas, les équipements et les actionneurs pourront être pilotés grâce à des curseurs et des interrupteurs virtuels.

Elle dépendra des produits et du système choisis, mais aussi des attentes du propriétaire. La valeur ajoutée offerte par la domotique peut prendre la forme d’économies d’énergie, d’une augmentation du confort ou d’une amélioration de la sécurité. Parmi les applications les plus appréciées figurent notamment l’abaissement automatique de la température de chauffage lorsqu’on s’absente et sa réactivation avant le retour, ou encore l’installation d’un éclairage à faible consommation d’énergie et de détecteurs de mouvement.

En privilégiant une carte-clé en lieu et place de la clé de la porte d’entrée, on pourra par ailleurs éteindre automatiquement tous les appareils électriques – sauf les indispensables, comme le réfrigérateur et le congélateur, qui seront ou non mis en veille. On obtiendra ainsi un triple avantage : des économies d’énergie, un meilleur confort, mais aussi la sécurité de savoir que la cuisinière, la machine à café ou d’autres appareils sont correctement éteints et ne constituent pas des dangers potentiels.

Si l’on ne souhaite pas utiliser une carte-clé, on pourra la remplacer par un interrupteur central au niveau de la porte d’entrée, une commande par smartphone ou un détecteur d’empreintes digitales à l’entrée de la maison. Ces dispositifs permettent d’augmenter le chauffage avant même d’entrer dans la maison, ou d’ouvrir la porte d’entrée par application d’un doigt. Les commandes par téléphone mobile ne sont pas à privilégier, en raison des risques d’utilisation abusive en cas de perte du téléphone.

Dans le domaine de la maison intelligente, de multiples technologies différentes se font aujourd’hui concurrence. Les systèmes ouverts s’appuient sur une norme prise en charge par divers fournisseurs de solutions domotiques. Il est ainsi possible de combiner entre eux les produits de différentes marques. Les systèmes fermés, en revanche, sont uniquement compatibles avec des appareils de même marque. Si un fournisseur ne propose pas de solution technique pour une fonction souhaitée, il ne sera pas possible de faire appel à la technologie d’un autre fabricant.

L’installation de systèmes câblés n’est pertinente que lors d’une rénovation ou d’une nouvelle construction. En effet, il est impératif de poser un nouveau câble pour connecter chaque point de consommation auquel on veut accéder, ce qui peut engendrer un coût considérable. Les systèmes câblés garantissent en revanche une très grande rapidité de transmission des données ainsi qu’une très faible probabilité de panne.

L’installation des systèmes sans fil s’avère plus simple, bien que l’ampleur des travaux puisse varier fortement en fonction du degré d’automatisation. Il convient en outre de ne pas perdre de vue que ces systèmes seront davantage sujets aux défaillances.

Il existe également aujourd’hui des systèmes utilisant les lignes électriques posées dans la maison pour la transmission des données, que l’on appelle systèmes par courants porteurs en ligne, ou CPL. La capacité de transmission des câbles électriques est toutefois inférieure à celle des câbles spécialement posés à cet effet. De plus, ils sont davantage sujets aux défaillances. Les systèmes CPL sont donc peu adaptés à la transmission de données sur de longues distances.

Une autre possibilité consiste à connecter les systèmes entre eux pour créer une installation combinée câble-sans fil. À quelques exceptions près, les systèmes sans fil fonctionnent grâce à des batteries qui doivent être remplacées régulièrement. Il existe toutefois des solutions hybrides, dans lesquelles les actionneurs d’une installation encastrée sont raccordés aux lignes électriques pour leur alimentation, mais reçoivent leurs commandes via la technologie sans fil.

Pour peu que l’on possède le goût de la technique et un minimum d’habileté manuelle, il est possible d’installer soi-même certains systèmes simples. Les systèmes câblés, en revanche, devront être planifiés et installés par des professionnels. Pour les solutions sans fil plus complexes également, il est conseillé de faire appel à une entreprise spécialisée. Si le système doit être programmé, la programmation initiale devra dans la plupart des cas être effectuée par un installateur ou un intégrateur de systèmes. Aujourd’hui, les fabricants proposent également des systèmes déjà programmés, auxquels l’utilisateur a toutefois la possibilité d’apporter quelques modifications.

Certains fabricants proposent par exemple des interrupteurs utilisant la pression des doigts lors de leur actionnement pour générer de l’énergie, et ne consomment donc aucune énergie supplémentaire. En revanche, si l’on équipe chaque pièce de la maison de son propre écran tactile, la consommation totale d’énergie risque même d’augmenter du fait de la présence de ces écrans. Pour une construction neuve ou lors de rénovations de grande ampleur dans un bâtiment ancien, on aura intérêt à solliciter les conseils d’un architecte expérimenté en matière de planification domotique, ou à faire appel à un bureau d’études spécialisé en domotique. Pour les projets de moindre envergure, les électriciens seront souvent des interlocuteurs appropriés.

Pour les ménages individuellement, il reste difficile d’évaluer la quantité d’énergie de chauffage que permettent réellement d’économiser les technologies intelligentes. Les experts estiment qu’un outil de calcul et de décision pourrait être utile pour les applications de domotique, car il permettrait d’évaluer avec précision les quantités spécifiques consommées et les potentiels d’économie, et de comparer les coûts d’acquisition et ceux de la consommation énergétique.

Outre les applications dédiées à la consommation d’énergie, les fabricants proposent également, sous le label Smart Home, toute une série d’appareils essentiellement dédiés au confort et à la sécurité des occupants de la maison – capteurs d’air ambiant, systèmes d’arrosage automatique du jardin et d’entretien de la pelouse, mais aussi équipements de wellness, enceintes intelligentes, caméras ou détecteurs de fumée connectés.

Selon les données de la branche, les économies d’énergie, et en particulier de chauffage, constituent l’un des premiers objectifs de la maison intelligente ; l’économie attendue par ce biais se situerait autour de 20 à 30 pour cent. En règle générale, les investissements requis seraient amortis au bout de deux ans, voire dans un délai encore plus court en cas de hausse des prix.

Telle est en tout cas la théorie – la pratique s’avère un peu différente. Il est certes possible de réaliser des économies grâce à une maison intelligente, mais seulement dans certaines conditions. Si l’on n’est pas en mesure, par exemple, de régler avec précision la température ambiante dans sa maison, on pourra effectivement, dans certains cas, réduire sa note de chauffage grâce à la domotique. Comme on le sait, chaque degré de plus ou de moins occasionne une différence de 6 % sur la facture. Si l’on sait régler la température de sa chambre à 19 ou 20 degrés, même sans équipements domotiques, si l’on coupe le chauffage au moment d’aérer et si l’on baisse sa température en partant de chez soi, on n’obtiendra pas d’économies notables avec la domotique.

Les thermostats intelligents, volets roulants électriques et autres capteurs d’ouverture se chargent uniquement de tâches que tous les propriétaires de maison seraient capables d’assumer, même sans technologie de mise en réseau. Pour certains gadgets visant à économiser l’énergie, la médaille a même son revers, puisqu’ils consomment de l’électricité en permanence. Les centrales de commande comme Apple TV, Amazon Echo et Google Nest Hub fonctionnent en service continu. Et les batteries des thermostats doivent être rechargées régulièrement.

Lorsqu’on utilise une appli pour piloter des caméras, des enceintes ou un aspirateur robot, la consommation électrique annuelle du foyer augmente de plus de 200 kilowatt-heures (kWh), nous dit une étude menée par l’Öko-Institut (Institut allemand d’écologie appliquée). Le Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND, Fédération allemande pour l’environnement et la protection de la nature) estime même que, dans cette configuration, la consommation électrique augmentera de 330 kWh par an. Le surcroît de consommation électrique induit par les équipements domotiques à travers le monde atteint ainsi 70 térawatt-heures (TWh), soit près de 12 TWh de plus que ce que consomme chaque année tout le territoire suisse.

Lorsqu’on fait la balance de ce supplément de consommation et de l’énergie de chauffage économisée grâce à la maison intelligente, on obtient tout de même, d’après l’Öko-Institut, une réduction de la consommation d’électricité pouvant atteindre 10 %. Dans un appartement d’un immeuble collectif, par exemple, les économies pourront atteindre 6 %.

Tout semble indiquer que les appareils domotiques permettent d’améliorer le bilan énergétique des habitations, mais uniquement lorsqu’ils sont spécifiquement utilisés pour faire des économies. Les équipements de sécurité comme les caméras de surveillance et les capteurs de qualité de l’air viennent alourdir le bilan énergétique, de même que les arroseurs oscillants ou rotatifs pour le jardin. Il convient ici de prendre sa décision au cas par cas, car ce sont des activités que les propriétaires peuvent souvent effectuer eux-mêmes.

Seule solution ou presque pour économiser de l’énergie dans une maison intelligente : les prises intelligentes, qui peuvent par exemple éteindre l’éclairage à certaines heures de la journée ou par commande depuis une appli. Les prises intelligentes peuvent également contribuer à réduire les coûts induits par les appareils en veille, comme les téléviseurs, chaînes stéréo ou consoles de jeu. Toutefois, pour rester opérationnelles en permanence, ces prises nécessitent une alimentation électrique qui vient contrebalancer les économies d’énergie réalisées.

Pour mesurer la consommation annuelle en kilowatt-heures d’un appareil intelligent fonctionnant en permanence, il convient de multiplier le chiffre en watts indiqué sur son emballage par 24 h puis par 365 jours. Une prise intelligente offrant une puissance de 1 W consomme 24 watt-heures par jour, et donc 8,8 kWh par an, ce qui correspond, pour un prix de l’électricité de 27 centimes du kWh, à environ 2,30 francs par an. 

Dans le commerce électronique, il est assez difficile d’identifier au premier coup d’œil quelle quantité d’énergie consommeront effectivement les appareils. Contrairement aux lave-linge et aux réfrigérateurs, on ne retrouve pas d’étiquette colorée fournissant des informations détaillées sur les emballages des routeurs, caméras de surveillance ou autres thermostats intelligents. Ceci est d’autant plus regrettable qu’en Suisse également, de nombreux clients seraient prêts à débourser davantage pour des appareils économes en énergie. Récemment, la Haute École de Lucerne a livré cette réponse à la délicate question de l’affinité des Suisses pour le numérique : à l’heure actuelle, les technologies domotiques sont utilisées le plus souvent pour des systèmes d’éclairage, suivis par des systèmes de son et des téléviseurs intelligents. Les Suisses semblent hésiter davantage pour ce qui concerne le chauffage, les alarmes ou les détecteurs de fumée, ainsi que pour les appareils de cuisine et les lave-linge connectés.