Mise en service sans fil dans les bâtiments intelligents

Le sans fil remplace les étapes de mise en service manuelles et sujettes aux erreurs dans les réseaux câblés courants dans les bâtiments avec un simple scan du nœud final.

Les bâtiments connaissent une augmentation de l'adoption du sans fil. La technologie sans fil ajoute une valeur considérable aux occupants des bâtiments tout en générant des revenus pour les installateurs et les équipementiers. Au lieu de vendre une seule fois, les fabricants et les distributeurs du marché du bâtiment cherchent des moyens d'augmenter leurs revenus en vendant des services de données et de sécurité à leurs utilisateurs, même après la transaction initiale. Cette évolution vers le sans fil éloigne l'industrie du processus d'installation conventionnel.

Traditionnellement, les installations étaient le seul point de contact entre un vendeur et un acheteur dans l'espace du bâtiment. Aujourd'hui, les distributeurs aident les utilisateurs à entretenir et à mettre à jour leurs bâtiments en continu. Cela signifie que les distributeurs se concentrent moins sur l'installation que sur la maintenance et la mise à niveau, obligeant les distributeurs et les opérateurs à rechercher des moyens d'optimiser des installations coûteuses et chronophages.

Figure 1 :La connectivité sans fil améliore la rentabilité de l'ensemble du cycle de vie des appareils dans les bâtiments intelligents. Source :Silicon Labs

Dans le monde d'aujourd'hui, les installations du bâtiment mobilisent d'énormes ressources techniques et financières. Prenons la mise en service d'un réseau filaire de capteurs et de contrôleurs :tous les capteurs et contrôleurs de contrôle d'accès, de CVC, de gestion de l'énergie et de gestion de l'énergie sont câblés à des concentrateurs de réseau de terrain. Le câblage de tous ces capteurs prend une lourde charge de planification et d'efforts d'un point de vue structurel. Les fils imposent également une limite au nombre de nœuds que le réseau aurait. Un installateur peut être en mesure d'héberger des milliers de nœuds dans le plan initial, mais qu'en est-il des environnements de détection denses où les quantités pourraient atteindre des millions de manière exponentielle ? Les choses pourraient mal tourner.

Figure 2 :Les configurations câblées dans les bâtiments intelligents offrent une évolutivité limitée. Source :Silicon Labs

Les choses commencent à devenir compliquées avec la mise en service de tous ces capteurs et contrôleurs, car un technicien hautement qualifié et donc coûteux devrait faire le tour du bâtiment pour trouver chaque concentrateur de réseau et mettre en service les nœuds d'extrémité qui y sont connectés. Nous pourrions parler de plus de 50 nœuds connectés à chaque hub. Avec tout câblé, le technicien passe beaucoup de temps et d'efforts à essayer de déterminer quel périphérique est connecté à quel port sur le concentrateur réseau. De plus, le technicien doit mettre en service un appareil à la fois.

L'étalonnage et la configuration manuels de réseaux de cette taille sont vulnérables aux erreurs. Selon un installateur, plus de 80 % du temps d'installation est consacré à la correction d'erreurs qui auraient pu être évitées si le processus d'installation avait été rationalisé ou automatisé.

Les environnements dynamiques appellent à l'adoption du sans fil

Des années après l'installation, lorsqu'il est temps de procéder à une mise à niveau ou à une rénovation, les installateurs et les opérateurs se débattent avec de vieux câbles qui doivent être changés ou restructurés pour remodeler l'espace du bâtiment. Ainsi, les réseaux câblés peuvent ne pas être adaptés aux environnements dynamiques d'aujourd'hui. Prenez les bureaux d'entreprise, où les réseaux câblés sont plus difficiles à gérer à mesure que la demande de travail à distance et d'espaces de bureau flexibles augmente. Les bâtiments sans fil sont bien mieux équipés pour répondre de manière dynamique à la pandémie mondiale, car les bâtiments sont appelés pour la purification de l'air et des salles de bain sans contact.

Figure 3 :Les bâtiments intelligents sans fil sont les mieux préparés à adopter de nouvelles technologies innovantes. Source :Silicon Labs

Les premiers utilisateurs de la technologie sans fil dans les bâtiments cherchent un moyen de rationaliser et de simplifier le levage lourd de l'installation initiale. Cela a conduit certains au modèle hybride filaire/sans fil. En déployant Bluetooth ou NFC sur les nœuds d'extrémité, les installateurs permettent à leurs techniciens de mettre en service sans fil leurs appareils filaires. Cela réduit considérablement le temps d'installation car il supprime tous les tracas de déterminer quel périphérique est connecté à quel port. Si la technologie sans fil utilisée est NFC, le programme d'installation identifie d'abord le terminal à vue, puis le balaye avec le lecteur. Cela s'occupe de l'approvisionnement. Le technicien passe encore du temps et des efforts à configurer l'appareil.

En revanche, si la technologie utilisée est Bluetooth, le technicien peut provisionner et mettre en service les appareils à distance. Cela présente de nombreux avantages, en particulier dans les bâtiments, où la plupart des appareils sont difficiles à atteindre. Le technicien se promène dans le bâtiment, recherchant les appareils qui se trouvent à l'intérieur du plafond ou derrière des murs en béton, tout en gagnant du temps et en augmentant l'évolutivité. Le technicien peut mettre en service de nombreux appareils à la fois, ce qui augmente considérablement la productivité et ouvre la porte à des installations plus rapides.

Avec une connectivité point à point entre les nœuds d'extrémité et le smartphone, les fabricants ajoutent également des liens de diagnostic. Les diagnostics sans fil sont essentiels pour améliorer l'efficacité à différents moments du cycle de vie du produit. Avec un lien de diagnostic sans fil, les techniciens peuvent vérifier l'état de tous les appareils à la fois sans avoir à s'en approcher, économisant ainsi du temps, de l'argent et de la productivité.

Figure 4 :Les premiers utilisateurs de technologies sans fil profitent de l'architecture hybride filaire/sans fil pour réduire les coûts d'installation. Source :Silicon Labs

Alors que nous voyons la technologie sans fil atteindre sa maturité dans les environnements de construction, nous commençons à voir l'émergence de bâtiments intelligents entièrement sans fil. Bien que cela puisse sembler difficile à faire, nous assistons en fait à l'adoption des architectures entièrement sans fil par certains des grands acteurs du CVC et du système de gestion du bâtiment (BMS). Ils profitent déjà des avantages.

Le sans fil facilite grandement la planification et le déploiement physique. Idéalement, les fournisseurs de BMS peuvent créer un processus rationalisé et automatisé pour mettre en service l'ensemble du réseau sans aucune intervention. C'est non seulement plus rapide et plus efficace, mais aussi moins sujet aux erreurs que la gestion centrée sur l'humain et fournit des données de haute qualité. Tout est connecté à un serveur où les erreurs peuvent être tracées et corrigées de manière transparente. Plus tard, une fois l'installation initiale terminée, les fournisseurs peuvent proposer des services de surveillance et de contrôle aux utilisateurs sans fil.

Sécurité dans les réseaux sans fil

La sécurité est un thème important en ce qui concerne le sans fil dans les bâtiments intelligents. Beaucoup d'entre nous sont convaincus que personne n'écoutera notre faisceau de câbles, mais en ce qui concerne la connectivité sans fil, nous avons entendu des histoires terrifiantes sur les attaques de l'homme du milieu et des canaux secondaires qui ont compromis des réseaux entiers de caméras de sécurité. Bien que de telles préoccupations soient valables et que nous devions y rester attentifs, il est important de reconnaître qu'il existe une multitude de façons de protéger les réseaux sans fil contre les attaques. La sécurité de la racine de confiance offre une approche ascendante de l'authentification qui rend la pénétration du réseau très difficile et coûteuse pour les attaquants.

L'un des avantages de l'adoption du sans fil est de permettre le provisionnement à distance. Pouvoir configurer à partir d'un appareil intelligent sans y être attaché est également un gros avantage, qui s'avère extrêmement pertinent lorsque vous essayez de vous connecter au nœud souhaité dans un réseau dense. En plus de cela, le sans fil ouvre la possibilité de déboguer et de scanner des capteurs ou des contrôleurs à distance et en toute simplicité.

L'avenir consiste clairement à remplacer les étapes de mise en service manuelles et sujettes aux erreurs par une simple analyse du nœud final, ce qui permet aux installateurs de gagner un temps précieux. L'élément critique ici n'est pas de résoudre ce problème pour un appareil, mais pour des milliers et peut-être des millions d'appareils.

—Asem Elshimi est responsable marketing produit chez Silicon Labs.

>> Cet article a été initialement publié sur notre site frère, EDN.