Qu'est-ce que Zigbee ? Explication sur la technologie de réseau de lumière intelligente la plus populaire au monde

Les appareils intelligents comme Amazon Echo, Philips Hue, IKEA Tradfri, et, bien sûr, Homey, utilisent tous Zigbee. Mais, qu 'est-ce que c'est ? Et que fait exactement cette technologie smart home ?

Zigbee en un coup d’œil : 

• Technologie smart home sans fil
• Fonctionne sur la fréquence 2.4GHz
• Alternative à Z-Wave
• Protocole sans fil standardisé, pour que les appareils de fabricants différents puissent parler entre eux
• Réseau maillé
• Économique
• Cryptage sécurisé 128 bits AES
• Faible consommation de puissance / longue durée de vie de batterie
• Portée : 10 à 20 mètres en intérieur, 75 à 300 mètres en extérieur
• Connexion IP pour contrôle par smartphone / tablette lorsque vous connectez un hub Zigbee

Alors, qu'est-ce que Zigbee ? 

Zigbee est un protocole utilisé pour lier des appareils intelligents comme des ampoules, des prises et des verrous intelligents à un réseau domestique. Vous pouvez utiliser ce réseau domestique tel quel avec des télécommandes, comme une Tradfri de IKEA. Elle ne sera pas très intelligente, mais tout est connecté et vous n'aurez plus jamais à vous lever pour appuyer sur un interrupteur. Vous pouvez aussi lier votre réseau Zigbee à un hub comme Homey Bridge ou Homey Pro. Ici, Homey sert de "pont" (bridge en anglais) vers Internet, offrant des outils dans le cloud, des applis, et des commandes (à distance) depuis votre téléphone.

Zigbee est similaire à, mais différent de, des protocoles concurrents comme Z-Wave, Wi-Fi, et Bluetooth. Ils créent tous des réseaux relativement sécurisés, que vous pouvez (pour la plupart) connecter à un hub et commander avec votre téléphone ou une application d'ordinateur. Zigbee a des avantages et des inconvénients. Les principales différences pour vous, en tant qu'utilisateur, sont les appareils pris en charge, avec Zigbee offrant plus en terme d'ampoules et de prises intelligentes, là où d'autres protocoles prennent en charge des appareils intelligents différents.

Les bases de Zigbee : comment ça marche

“Zigbee inclut une suite de spécifications basées sur la norme IEEE 802.15.4 pour les protocoles de communication permettant d'avoir des réseaux personnels sans fil (WPAN = wireless personal area network) à faible consommation d'énergie pour une communication multi-topologie point-à-point et multi-point-à-point entre appareils.”

Super ! Et en français ? 

Les appareils intelligents Zigbee communiquent entre eux en utilisant émetteur-récepteur radio. La puce opère sur le protocole IEEE 802.15.4, sur la fréquence 2.4GHz, que vous reconnaîtrez peut-être comme étant la même que celle utilisée par le Wi-Fi et le Bluetooth. Contrairement au Wi-Fi, Zigbee a une portée plus faible, d'environ 10 à 20 mètres en intérieur, parce qu'elle consomme moins d'énergie. Ceci augmente considérablement la durée de vie de la batterie des appareils Zigbee.

Les appareils Zigbee peuvent envoyer et recevoir des données d'autres appareils Zigbee. Les appareils Zigbee peuvent également copier et transmettre un message Zigbee d'un appareil au suivant. Ceci signifie que vous pouvez assembler les appareils comme sur une guirlande et les lier à un hub central, même lorsque certains de ces appareils sont hors de portée (directe) de ce hub.

• Les appareils Zigbee peuvent envoyer et recevoir des données d'autres appareils Zigbee
• Un seul hub peut se connecter à plusieurs appareils
• Zigbee offre une communication appareil-à-appareil, relayant les messages pour une portée effective plus large

Réseau maillé

Un réseau maillé est essentiellement un réseau où de multiples appareils dans le réseau prennent le rôle d'un routeur, ou répéteur. Plutôt que de simplement renvoyer les signaux à l'expéditeur d'origine, ils répètent les signaux et les transmettent aux autres appareils du réseau se trouvant à portée. Ceux-ci, à leur tour, peuvent relayer les signaux plus loin. Ces 'sauts de signaux' donnent aux réseaux maillés plus de portée et plus de fiabilité que les traditionnels 'réseaux en étoile'.

Réseau maillé signifie aussi "réseau à auto-rétablissement'', parce qu'il y a de multiples routeurs. Avec un réseau Wi-Fi standard, si votre routeur ne fonctionne plus, tous les appareils ne fonctionnent également plus. Les protocoles Zigbee comblent automatiquement ce manque et se "rétablissent automatiquement" pour que les appareils puissent continuer à opérer. Tant qu'un appareil de routage reste à portée, votre réseau fera simplement du re-routage et continuera de fonctionner. 

Voici un exemple : 

Nicolas configure sa maison intelligente avec Homey comme appareil de coordination et hub pour son réseau Zigbee. Il connecte 4 ampoules Philips Hue dans son salon. Ces ampoules intelligentes se trouvent dans un rayon de 10 à 20 mètres en intérieur du réseau Zigbee sur Homey. Nicolas décide que Hue est un peu cher et passe à Tradfri en ajoutant des ampoules dans son entrée, sa cuisine et dans sa cage d'escalier. L'ampoule de la cuisine et hors de portée de Homey, mais comme elle se trouve à portée de la dernière ampoule, qui fonctionne comme un répéteur, elle se connecte tout de même au réseau. 

Qu'y a-t-il dans un réseau Zigbee ? 

Les réseaux Zigbee utilisent trois types de rôles d'appareil.

Coordinateur – Chaque réseau a besoin d'un administrateur. Pour Zigbee, c'est le coordinateur. Le coordinateur définit le réseau Zigbee. Il vous en faut un par réseau. Ce rôle est normalement assumé par le hub Zigbee, comme le Philips Hue Bridge, notre seul et unique Homey, ou d'autres appareils. Votre coordinateur n'a pas forcément besoin d'être un hub intelligent, mais c'est recommandé, car c'est la configuration la plus puissante.

Le coordinateur sert de point central à votre réseau, sur lequel vous pouvez définir des permissions, autoriser l'accès à d'autres appareils, et coordonner votre réseau personnel (PAN = personal area network). Si vous utilisez un hub, c'est aussi là que vous liez vos appareils au web et à vos applis. Et, les hubs comme Homey connectent vos appareils Zigbee à d'autres appareils pouvant utiliser d'autres protocoles, comme le Wi-Fi, l'infrarouge, ou Z-wave. 

Routeur  – Tous les appareils à fonction complète, qui sont alimentés, appareils Zigbee non sur batterie, fonctionnent en tant que routeurs pour répéter le signal Zigbee. Les routeurs parlent à tous les autres appareils à portée sur le réseau et "répètent" le signal réseau. C'est comme jouer au Téléphone, sauf que Zigbee est vraiment très fort à ce jeu. Tant que vos appareils peuvent "s'entendre" les uns les autres, ils feront passer le message parfaitement.  

Appareil d'Extrémité  – Vous pouvez acheter un 'appareil à fonction réduite', ou fonctionnant sur batterie, pour opérer en tant qu'appareil d'extrémité. Cet appareil est très simple et ne répète pas, ni ne transmet, les signaux. Et surtout, ces appareils ne se parlent pas entre eux. Les appareils d'extrémité ou appareils à fonction réduite ne parlent qu'aux répéteurs et aux coordinateurs. C'est-à-dire, ceci est la fin de votre réseau. Dans la plupart des cas, tous les appareils seront des appareils à fonction complète, à moins que vous ne choisissiez des appareils fonctionnant sur batterie comme des ampoules sans fil, des interrupteurs simples, etc. 

Pourquoi utiliser Zigbee ? 

Zigbee n'est pas une technologie parfaite ou "l'arme absolue" pour l'automatisation de la maison, il y a des avantages et des inconvénients. Cependant, elle a beaucoup à offrir aux consommateurs. 

Meilleures télécommandes  – Si vous avez des ampoules RF ou à infrarouge chez vous, vous serez heureux de savoir que Zigbee est bien meilleure. Si vous utilisez une télécommande, vous pouvez la faire pointer dans n'importe quelle direction pour activer l'appareil connecté. Toutefois, nous recommanderions un hub intelligent, et ce n'est pas seulement parce que nous en commercialisons un. Les hubs intelligents vous permettent de connecter votre réseau Zigbee au web pour pouvoir utiliser votre téléphone comme une télécommande, configurer des automatismes, et contrôler vos appareils quand vous n'êtes pas chez vous.

Connecter au Cloud  – Zigbee se connecte à internet à travers ce hub intelligent dont nous venons de parler. Un hub signifie que vous pouvez commander les appareils avec des applis sur mobile, avec le cloud, ou des appareils de bureau. Cela signifie aussi collecter des données d'utilisation, configurer des automatismes, et l'option d'inviter plusieurs utilisateurs à pouvoir commander les mêmes appareils. 

Sécurisée  – Zigbee utilise des clés de cryptage 128-bit AES, comme ce que fait son concurrent principal, Z-Wave. Ces signaux plus à courte portée rendent Zigbee sûre. Zigbee est sécurisée par défaut. Toutefois, la plupart des protocoles d'automatisation de maison ont des niveaux de sécurité similaires quand vous les configurez correctement. Ce n'est pas tellement un argument de vente que quelque chose d'incontournable. 

Réseaux stables – Les appareils Zigbee se re-routent automatiquement lorsqu'un appareil dans le réseau ne fonctionne plus. Votre réseau ne tombera pas en panne si vous éteignez accidentellement la lumière de l'entrée, sauf si cette ampoule est le seul lien entre votre réseau et le reste des appareils dans la maison. 

Multi-appareil – Avec la prise en charge de nombreux appareils sur un seul réseau, vous n'aurez jamais besoin de plus d'un hub Zigbee. Si vous ne voulez que quelques appareils, vous pourrez avoir besoin d'un répéteur Zigbee ou d'un protocole différent si vous étalez vos appareils intelligents dans toute votre maison. 

Économe en énergie – Les appareils Zigbee utilisent très peu d'énergie en veille, ce qui réduit considérablement leur consommation électrique et améliore la durée de vie de leur batterie quand ils en ont une. 

Économique –

Les appareils Zigbee sont connus pour être très abordables. Les appareils Zigbee ont tendance à être 20 à 50% moins chers que les appareils Z-Wave offrant les mêmes fonctions. Comme à la fois les puces et la certification sont plus faciles et moins chères sur Zigbee que sur Z-Wave, cette différence durera probablement dans le temps.

Dans le même temps, Zigbee n'est certainement pas une solution idéale pour tout le monde. 

• Vous avez toujours besoin d'un hub comme Homey pour appairer votre téléphone mobile ou un ordinateur.
• Les réseaux Zigbee ont une portée limitée si vous n'ajoutez pas d'appareils. Chaque appareil Zigbee doit se trouver à tout moment dans un rayon de 10 à 20 mètres d'un autre appareil Zigbee.
• Tous les appareils intelligents ne prennent pas en charge Zigbee. Si Zigbee domine le marché des ampoules intelligentes, il est fort probable que vous aurez besoin d'une autre technologie si vous voulez des capteurs, des interrupteurs, des TV, des ventilateurs, ou des appareils de flux de données.

Démarrer avec Zigbee

Zigbee rend le démarrage et la configuration faciles. 

Étape 1: Achetez un hub intelligent. Nous vous recommandons évidemment Homey. 

Étape 2: Choisissez vos appareils intelligents. Prenez en compte la taille de la pièce. Si vous utilisez Zigbee, il vous faut un appareil tous les 10 à 20 mètres. Vos murs peuvent réduire cette distance de façon significative en fonction de leur structure interne. Si vous n'avez pas d'appareils qui se ferment entre eux, vous pourrez avoir besoin d'un prolongateur de portée Zigbee pour combler le vide. Cela peut aussi être une prise, ou une ampoule, utilisée comme un prolongateur de portée, parce que comme nous venons de l'apprendre, les appareils alimentés (non sur batterie) fonctionnent en tant que routeurs dans un réseau maillé Zigbee.
Si vous avez trop d'espace entre vos pièces, vous voudrez utiliser une technologie de maison intelligente différente avec une portée directe plus longue, comme Z-Wave.

Étape 3: Configurez votre hub.

Étape 4: Branchez et connectez vos appareils intelligents.

Conclusion  

Zigbee est une technologie pour smart home puissante et économique. Elle offre de nombreux avantages par rapport sur le Bluetooth, et est (souvent) plus économique et utilise beaucoup moins de batterie que le Wi-Fi, avec pour résultat une bien meilleure durée de vie de la batterie. Elle est également moins chère que Z-Wave. De nombreuses marques majeures de maison intelligente utilisent Zigbee. Zigbee est extrêmement commune dans l'industrie de l'ampoule intelligente, mais beaucoup moins dans d'autres domaines de la maison. Zigbee a beaucoup à offrir - que vous soyez un vétéran de la smart home ou juste à la recherche de vos premières ampoules intelligentes. 

En même temps, Zigbee convient sans aucun doute mieux à certaines solutions qu'à d'autres. Zigbee consomme peu d'énergie et ne pousse des données qu'à la demande. Ceci signifie qu'elle est parfaite pour les boutons et les capteurs. Elle est moins adaptée pour les appareils à forte bande passante comme les haut-parleurs sans fil. Actuellement, Zigbee domine le marché de l'éclairage intelligent. Si vous voulez des ampoules, celle que vous choisirez prendra très certainement en charge Zigbee. S'il vous faut d'autres appareils, comme des capteurs, vous finirez probablement avec quelque chose comme Z-Wave, car Z-Wave est actuellement leader de ce marché. 

Au final, la plupart des technologies pour maison intelligente ont beaucoup à offrir. Zigbee n'est qu'une option parmi d'autres. Et, avec des hubs pour smart home comme Homey offrant la prise en charge de plusieurs protocoles, il n'y a pas de réelle raison que tous vos appareils utilisent le même protocole. Homey prend en charge 6 technologies pour maison intelligente, y compris Zigbee. Votre maison intelligente idéale comprend un mélange de technologie, raison pour laquelle il est plus important que votre hub central prenne en charge tout ce dont vous avez besoin pour automatiser votre maison.

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