Brevet FR3081651A1 — publié le 20191129

/8 Description Titre de l'invention : système de domotique par réseau de téléphonie mobile Domaine technique général : [0001] La présente invention concerne le domaine de la domotique. Etat de l'art : [0002] Les évolutions technologiques sont au coeur du succès de la domotique. Or à l'heure du logement connecté, le marché de la domotique malgré un fort potentiel ne rencontre pas la croissance attendue pour de nombreuses raisons : - Complexité de l'offre en termes d'objets connectés. - Manque d'interopérabilité entre les capteurs et les contrôleurs. - Offre commerciale dissuasive car intégrant des abonnements domotiques souvent onéreux. - Pas de solution alternative fiable en cas d'absence d'internet fixe. - Marché de la rénovation souvent négligé de par la complexité d'intégration des offres domotiques actuelles sur des équipements existants dû à l'incompatibilité des fréquences et des protocoles propriétaires. - Marché peu accessible au grand public en raison de la complexité de sa mise en oeuvre. [0003] La présente invention propose une réponse pertinente à toutes ces problématiques grâce à l'incorporation dans une boite domotique unique et compacte de fonctions GSM extrêmement fiables et robustes alternatives à l'internet fixe avec l'utilisation de protocoles largement répandus (ZWAVE© et WiFi) permettant l'intégration d'un large nombre d'objets connectés du marché et d'applicatifs logiciels très didactiques. Cette solution inventive, simple d'emploi pour l'utilisateur, facile à mettre en oeuvre, compatible et adaptable aux solutions existantes est innovante par le caractère unique de la multiplicité des diverses fonctions proposées, le niveau d'intégration des modules et la fiabilité des communications. 2/8 Présentation de l'invention [0004] La présente invention concerne une boîte incluant un système domotique permettant de commander des actionneurs ou de recevoir des informations de capteurs installés dans un local équipé ou non d'une liaison internet fixe. Ledit local peut être de type industriel ou de type privé. Les informations ou les commandes issues des capteurs sont transmises via le réseau internet public à des ordinateurs ou des smartphones. Une application simple et didactique permet l'écriture de scénarii à la demande. [0005] Bien que déjà connus, ces systèmes restent néanmoins très peu utilisés sur le marché en raison de leur manque de fiabilité lorsqu'ils utilisent le réseau GSM. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient en assurant une continuité de service de 99,99999% en cas d'absence d'internet fixe. [0006] La présente invention propose un boitier compact dénommé boîte domotique (B), facile d'installation, simple à utiliser, économique, fiable et protégé en température. [0007] Le système est compatible avec un grand nombre d'objets connectés dans la maison, les applicatifs de commandes fonctionnant sur des terminaux standards du marché. [0008] Le dessin annexé illustre l'invention (fig.1) [0009] En référence à ce dessin, la boîte (B) comprend pour réaliser les fonctions décrites ci-dessus : - Un premier moyen d'interface radio de type 2G, 3G ou 4G (L3) pour la connexion de la box domotique (1) au réseau internet mobile. - Un deuxième moyen d'interface de type cuivre RG45 Ethernet pour la connexion de ladite box domotique (1) au réseau internet fixe type ADSL ou fibre. - Un troisième moyen d'interface de type Wi-Fi (L2) pour la diffusion du réseau internet dans ledit local (H1). La boîte domotique (B) assure alors la fonction de point d'accès Wi-Fi type hotspot. - Un quatrième moyen d'interface radio de type Zwave© (L1) avec au moins un équipement domestique (01, 02, 03) pour permettre l'échange d'informations 3/8 entre ladite box domotique (1) et ledit au moins un équipement domestique (01, 02, 03) installé dans ledit local (H1). - Un affichage de température et d'humidité (5) dudit local (H1) permettant l'étalonnage des objets connectés relatifs à ces mesures. - Un affichage de la température interne (4) de la boîte (B) permettant un arrêt en cas de surchauffe à 40°C et un redémarrage automatique. - Un comparateur de seuil (3) pour l'envoi de messages textes au format SMS en cas de surchauffe de la boîte domotique (B). [0010] Le troisième moyen d'interface (L2) et le quatrième moyen d'interface (L1) sont aptes à échanger des informations avec le premier moyen d'interface (L3) ou avec le second moyen d'interface grâce à un modem GSM (2). [0011] L'interface communicante L1 : Elle est de type radio dans la bande des 868Mhz. Le protocole est de type ZWAVE© définissant les couches radio et applicatives. L'utilisation de la technologie ZWAVE© permet avantageusement l'intégration de nombreux capteurs du marché sur pile ou sur secteur, une rétro compatibilité totale, des portées suffisantes pour les couvertures dudit local (H1) et des systèmes de répétition du signal radio entre capteurs en cas de distances communicantes supérieures à 50 mètres. Les échanges avec les objets connectés sont de faibles bandes passantes avec des débits maximum de 40kb/s ainsi que les mises à jour des versions logicielles allant jusqu'à 40 Mo permettant l'utilisation de forfaits GSM très faibles coûts. [0012] L'interface communicante L2: Elle est de type radio Wi-Fi dans la bande 2.45Ghz ou 5Ghz. Le protocole est de type 802.11. L'utilisation de cette interface de communication va permettre avantageusement de diffuser, via le Wi-Fi, l'internet sur l'ensemble du site couvert par l'interface L2. La boîte domotique (B) sera alors considérée comme un point d'accès Wi-Fi type hotspot. La boîte domotique (B) via le moyen d'interface (L2) comporte au moins un moyen de communication accessible via la liaison Wi-Fi intégrée permettant à l'utilisateur de communiquer avec la box domotique (1) de façon locale par simple connexion à l'adresse IP du modem GSM (2) ou de la box domotique (1) via n'importe quel type de navigateur internet pour les opérations de configuration. 4/8 [0013] L'interface communicante L3: Elle est de type radio dans les bandes opérées par les opérateurs institutionnels SFR, Free, Orange, Bouygues soit : 700, 800, 900, 1800, 2100, 2600 Mhz. Les modulations sont de type GSM, GPRS, EDGE, UMTS, LTE. L'interface L3 sera donc soumise à la souscription auprès de n'importe quel opérateur d'un forfait 2G, 3G ou 4G. Comme évoqué au point « interface L1 » les bandes passantes mises en jeu étant très faibles le forfait data pourra être limité au minimum à 50 Mo. Toutefois si la boîte domotique (B) est utilisée comme un point d'accès Wi-Fi type hotspot, le forfait internet devra permettre un volume d'échange de données plus conséquent. L'abonnement devra prévoir un forfait voix généralement inclus pour permettre la réception de messages texte d'alerte type SMS ou l'envoi de messages de maintenance. Avantageusement, l'utilisation de ladite interface permet un retour sur investissement rapide compte tenu de la concurrence entre opérateurs sur ce segment de marché. Par ailleurs, l'apparition du format e-SIM permettra un changement d'opérateurs de téléphonie mobile immédiat évitant la logistique inhérente à la manipulation de carte SIM, à fortiori lorsque la boîte domotique (B) est installée dans un local éloigné de l'utilisateur. Cette nouvelle technologie e-SIM offrira des tarifications dynamiques sans gestion de SIM standard. [0014] L'interface communicante L4: Elle est de type radio GPS. Elle permet de repérer géographiquement l'emplacement des boîtes domotiques (B). Elle va donc autoriser la gestion des déplacements de techniciens sur sites ou les opérations de maintenance à distance. [0015] Le serveur distant Si Avantageusement, le serveur distant (Si) garantit une sécurisation de la boîte domotique (B) en assurant une authentification par un nom d'utilisateur et un mot de passe, propriétés de l'utilisateur de ladite boîte domotique (B). Le serveur distant (Si) offre également la possibilité d'une interface utilisateur via un navigateur internet et l'adresse IP du modem (2) ou de la box domotique (1). Ledit serveur (S1) pourra héberger toutes les sauvegardes de configuration. 5/8 [0016] Des modes d'exécution de l'invention sont décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence au schéma de principe (fig. 1). La boîte domotique (B) comprend : [0017] Une box domotique du marché (1) en protocole ZWAVE© interfacée d'une part à un modem GSM (2) via une liaison Ethernet 802.2 (L6) et d'autre part au disjoncteur thermique (4). La box domotique (1) reçoit les informations des capteurs ou transmet les commandes aux actionneurs (01, 02, 03... ) via l'interface radio ZWAVE©. La box domotique (1) transmet les informations reçues au modem GSM via la ligne de transmission Ethernet 802.2 (L6). De même la box domotique (1) reçoit les commandes provenant de l'utilisateur via cette même ligne L6. La box domotique (1) suivant sa configuration recevra une adresse IP publique joignable ou une adresse fixe définie par l'utilisateur. La box domotique (1) héberge tous les programmes et scenarii écrits pour l'utilisateur en vue de la commande des objets connectés. [0018] Un modem GSM (2) de qualité industrielle. Sa fonction est de communiquer avec l'extérieur de façon sécurisée et fiable via l'interface (L3) en protocole GSM, EDGE, UMTS, LTE sur les supports de fréquences attribuées aux opérateurs de téléphonie mobile. Le module pourra communiquer dans les futures bandes 5G. Ledit modem (2) sera équipé d'une carte SIM multi formats offrant des abonnements VOIX/DATA standards. Dans cette configuration excluant l'utilisation de caméras IP, il n'est pas nécessaire de souscrire un abonnement spécifique de type Machine to Machine : M2M. Ledit modem (2) sera compatible avec le format e-SIM permettant des changements de forfaits mobile de façon dynamique sans logistique de changement de carte SIM. Ledit modem (2) est interfacé à la box domotique (1) par la ligne de transmission L6 décrite précédemment. Ledit modem (2) pourra distribuer l'intemet via le protocole Wi-Fi en utilisant la ligne de transmission L2. Ledit modem (2) comprend un transmetteur GPS (6) fournissant les coordonnées de géolocalisation par l'interface L4. Le modem GSM (2) est également interfacé à la carte comparateur thermique (3) grâce à son contact alarme sèche. Dans le cas d'une température interne de la boîte domotique (B) supérieure à un seuil défini se traduisant par un front 0-5V, ledit modem transmettra un message texte d'alerte en format SMS au numéro de téléphone configuré dans la box domotique (1). Ledit modem (2) est également interfacé à la 6/8 carte disjoncteur thermique qui l'éteindra dès le franchissement du seuil prédéfini et le redémarrera automatiquement en retour sur un seuil plus bas lui aussi prédéfini dans le cycle d'hystérésis réglable par le vendeur. [0019] Une carte de comparateur thermique (3). Ladite carte (3) munie de sa thermistance déclenche un front 0-5V dès dépassement du seuil réglé par le vendeur. La carte est interfacée au modem GSM (2) comme décrit précédemment. Elle sera l'origine du déclenchement par ledit modem (2) du message texte d'alerte format SMS de température interne de la boîte (B). [0020] Une carte disjoncteur thermique (4). La carte munie de sa sonde thermomètre placée en contact avec le modem GSM (2) coupera les alimentations des éléments les plus dissipatifs à savoir la box domotique (1) et ledit modem (2). La carte réenclenchera les alimentations de ces mêmes modules lors du passage d'un seuil de température normal suivant le cycle d'hystérésis réglé par le vendeur. Ces fonctionnalités permettent d'allonger la durée de vie des composants sensibles et onéreux sans perturber de façon significative le fonctionnement de l'ensemble. [0021] Un boitier thermomètre/hygrométrie (5). Le boitier affiche en face avant la température ou l'humidité ambiante dudit local (H1) dans lequel est placée la boîte domotique (B). Ceci permettra un comparatif avec les informations provenant de la box domotique (1) et des capteurs de températures ou d'humidité (01, 02, 03..) et une calibration de ces dits capteurs le cas échéant. [0022] Un bloc alimentation et une batterie en cas de coupure électrique. [0023] Des antennes de communications. Ces antennes de type GSM, GPS, Wi-Fi, Zwave© sont orientables, permettant un positionnement de la boîte domotique (B) à plat ou sur la tranche au choix de l'utilisateur. Les antennes peuvent être choisies de façon indépendante en fonction de leur diagramme de rayonnement dans le but d'augmenter les niveaux d'émission/réception de la boîte domotique (B) et des options souscrites lors de l'achat de ladite boîte (B). 7/8