Quels protocoles de télécommande les thermostats de systèmes de chauffage, ventilation et climatisation doivent-ils prendre en charge ?

Quels protocoles de télécommande les thermostats de systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) doivent-ils prendre en charge ? FAQ axée sur l’approvisionnement

L'achat de thermostats pour les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation modernes implique de choisir des appareils qui fonctionneront de manière sûre et fiable pendant des années, compatibles avec différents systèmes et fournisseurs. Vous trouverez ci-dessous 8 questions spécifiques, souvent négligées, que se posent les équipes d'achat et les ingénieurs, ainsi que des réponses claires et concrètes à utiliser dans les appels d'offres et les cahiers des charges.

1) Pour les systèmes résidentiels multizones : quel protocole sans fil offre le meilleur compromis entre portée, latence et fiabilité à travers les murs ?

Recommandation : Privilégiez Thread (IPv6 plutôt que 802.15.4) ou Zigbee pour la fiabilité du réseau maillé et la faible latence ; ajoutez le Wi-Fi pour les fonctionnalités cloud et le contrôle à distance ; incluez le BLE pour la mise en service.

• Pourquoi : Thread offre un réseau maillé autoréparateur et une connectivité IP native (simplifiant ainsi les exigences en matière de passerelle). Zigbee est compatible avec un large éventail d’appareils, mais n’est pas nativement IP. Les deux technologies fonctionnent sur la bande 2,4 GHz et prennent en charge la faible consommation, le routage maillé et une bonne pénétration des murs dans les habitations classiques.
• Quand privilégier le Wi-Fi : Si vous avez besoin d’une connexion Internet/cloud directe et d’une bande passante élevée (par exemple, pour des données télémétriques détaillées ou pour la mise à jour du firmware via le cloud). Prévoyez une consommation d’énergie plus importante pour les appareils fonctionnant sur batterie.
• Clause pratique d'approvisionnement : Le thermostat doit prendre en charge les réseaux maillés Thread ou Zigbee et le Wi-Fi (2,4 GHz minimum) avec mise en service BLE. Les appareils doivent prendre en charge les nouvelles tentatives, les délais d'expiration des paquets configurables et la réparation du réseau maillé.

2) Dois-je exiger dès maintenant la prise en charge de Matter et Thread pour garantir l'interopérabilité multimarque ?

Oui, il est impératif d'exiger la compatibilité avec Matter comme objectif minimal d'interopérabilité, et Thread comme protocole IP maillé basse consommation privilégié. Matter (une norme de couche application basée sur IP) s'impose rapidement comme la référence en matière d'interopérabilité pour les maisons connectées. Thread fournit le transport maillé robuste et la connectivité IPv6 dont Matter s'appuie pour les appareils basse consommation.

• Clauses d’achat : Les équipements doivent être certifiés Matter ou compatibles Matter et prendre en charge Thread (le cas échéant) ou un réseau maillé IP équivalent. Le fournisseur doit fournir un calendrier et un plan pour la certification Matter s’il n’est pas déjà certifié.
• Pourquoi c'est important : Matter réduit le besoin de passerelles propriétaires et simplifie l'intégration à long terme avec les principaux écosystèmes (assistants vocaux, hubs domotiques, applications tierces).

3) Pour les bâtiments commerciaux, quels protocoles doivent être pris en charge pour l'intégration avec les systèmes de gestion technique du bâtiment (GTB) et les équipements CVC existants ?

Obligatoire : compatibilité BACnet (BACnet/IP et BACnet MS/TP), Modbus RTU/TCP et passerelle OpenTherm pour les chaudières modulantes. Pour les équipements VRF/monoblocs, vérifier les API du fabricant ou les passerelles BACnet/Modbus.

• Justification : BACnet est la norme dominante pour les systèmes de gestion technique du bâtiment (GTB) dans le secteur du CVC commercial. Modbus est encore présent dans de nombreux terminaux et contrôleurs. OpenTherm est couramment utilisé pour la régulation modulante des chaudières en Europe.
• Exemple d'exigence d'approvisionnement : Le thermostat doit prendre en charge nativement les protocoles BACnet/IP et BACnet MS/TP, Modbus TCP et/ou RTU. Si cette prise en charge native n'est pas assurée, le fournisseur doit fournir une passerelle testée, accompagnée de la documentation et des résultats des tests effectués en laboratoire (BTL).
• Note réseau : Nécessite la prise en charge des VLAN, de la norme 802.1X et d’une API SNMP ou REST pour l’intégration et la surveillance.

4) Comment puis-je m’assurer qu’un thermostat peut communiquer avec des appareils de chauffage anciens (par exemple, des chaudières à gaz modulantes) sans dépendance vis-à-vis du fabricant d’origine ?

Recherchez une prise en charge explicite d'OpenTherm (lorsque les chaudières l'utilisent) ou des options de commande par relais/analogique documentées. Si un thermostat ne prend pas en charge OpenTherm nativement, exigez une passerelle certifiée ou un module d'intégration.

• Liste de contrôle pour l'approvisionnement : L'appareil doit être compatible avec OpenTherm pour la régulation modulante de la chaudière OU inclure une passerelle neutre vis-à-vis des fabricants d'équipement d'origine (OEM) avec documentation de mappage. Le fournisseur doit fournir les résultats des tests et des exemples d'intégration sur site.
• Pourquoi : RS485/Modbus et OpenTherm fournissent des points de consigne et des diagnostics déterministes que les simples relais marche/arrêt ne peuvent pas reproduire.

5) Pour les thermostats alimentés par batterie : comment équilibrer la consommation d'énergie et la réactivité dans le choix du protocole ?

Principaux compromis : les protocoles mesh basse consommation (Thread, Zigbee) utilisent des cycles de réveil radio peu fréquents et le routage par voisinage pour prolonger l’autonomie de la batterie, tandis que le Wi-Fi consomme plus d’énergie mais offre une connexion permanente. À trouver un équilibre :

• Choisissez Thread/Zigbee pour les points de terminaison du thermostat à batterie afin d'obtenir une autonomie de batterie de plus d'un an dans les configurations typiques.
• Utilisez le Wi-Fi pour les appareils alimentés par le secteur (concentrateurs d'affichage) ou pour les fonctionnalités exclusivement cloud. Les appareils hybrides utilisent souvent un réseau maillé basse consommation pour le contrôle et une passerelle secteur pour l'accès au cloud.
• Clause d'approvisionnement : Le dispositif à batterie doit démontrer une durée de fonctionnement minimale de X mois en conditions d'utilisation typiques (exemple : X changements de consigne/jour, X relevés de température/jour). Fournir des rapports d'essais en laboratoire pour justifier les affirmations relatives à la durée de vie de la batterie.

6) Quelles fonctionnalités OTA sécurisées et de gestion des appareils dois-je imposer pour les parcs de thermostats ?

Articles indispensables :

• TLS 1.2/1.3 ou équivalent pour la sécurité du transport ; authentification mutuelle avec des certificats d'appareil (PKI) pour la gestion et l'OTA.
• Images de firmware signées avec démarrage sécurisé et protection contre la restauration pour éviter le blocage du système ou la présence de firmware malveillant.
• Possibilité de planifier des mises à jour en masse, des déploiements progressifs et des restaurations à distance ; journaux d’audit et contrôles d’intégrité des mises à jour.
• Clauses d'achat : Le fournisseur doit prendre en charge les mises à jour de firmware signées (signature de code), le démarrage sécurisé, TLS 1.2/1.3 avec authentification mutuelle et fournir des API de gestion des périphériques pour les mises à jour OTA en masse avec phase de test et restauration. Le fournisseur doit également fournir une politique de divulgation des vulnérabilités et un résumé des résultats de l'audit SOC et des tests d'intrusion.

7) Les radios sub-GHz (433/868/915 MHz, LoRa) sont-elles pertinentes pour le contrôle à distance sur les campus et les grandes propriétés ?

Oui, les radios sub-GHz offrent une propagation et une portée supérieures dans les grands campus, les sous-sols et les sites industriels où les trajets multiples et l'atténuation à 2,4 GHz posent problème. Cas d'utilisation :

• Commande marche/arrêt simple et télémétrie des capteurs : RF propriétaire 433/868/915 MHz ou normes comme LoRaWAN pour la télémétrie à faible bande passante et longue portée.
• Limitations : De nombreux protocoles sub-GHz anciens sont propriétaires, offrent une sécurité limitée et ne prennent pas en charge le routage maillé ; choisissez-les uniquement si vous avez besoin d'une portée et d'une autonomie que la bande 2,4 GHz ne peut pas fournir.
• Recommandations d'achat : Si une fréquence inférieure à 1 GHz est requise, exigez le chiffrement AES-128/256, l'authentification des appareils, la conformité aux normes de fréquence de la région cible et l'interopérabilité documentée des passerelles. Privilégiez les normes (LoRaWAN) aux solutions RF propriétaires, sauf justification par un accord de niveau de service (SLA) du fournisseur.

8) Quelles certifications, preuves de conformité et de sécurité devraient être exigées dans un appel d'offres pour réduire les risques d'intégration et de responsabilité ?

Certifications et documents minimaux à demander :

• Fonctionnalités et interopérabilité : certification Matter (le cas échéant), certification Thread/Zigbee/Wi‑Fi (Wi‑Fi CERTIFIED).
• Intégration commerciale : liste ou rapports de test du laboratoire d’essais BACnet (BTL) ; documentation de conformité Modbus ; conformité OpenTherm documentée si utilisée.
• Homologation : CE (UE), FCC/ISED (Amérique du Nord), RCM (Australie) ou homologations radio locales pour une utilisation en dessous du GHz.
• Documents de sécurité : résumé du test d’intrusion, nomenclature logicielle (SBOM), processus de signature du firmware, politique de divulgation des vulnérabilités, SLA de support pour les correctifs de sécurité critiques.
• Exemple de clause d'approvisionnement : Le fournisseur doit fournir des copies/liens vers les certifications applicables (BTL, Wi-Fi CERTIFIED, Matter, CE/FCC), un résumé des tests d'intrusion effectués au cours des 24 derniers mois, une nomenclature des systèmes (SBOM) et un accord de niveau de service (SLA) documenté pour les correctifs/réponses aux incidents.

Liste de contrôle pratique pour l'intégration à coller dans les appels d'offres

• Protocoles requis (cases à cocher) : Wi-Fi (2,4 GHz), Thread, Matter, BLE (mise en service), BACnet/IP, BACnet MS/TP, Modbus TCP/RTU, OpenTherm.
• Sécurité : TLS 1.3, authentification mutuelle, micrologiciel signé, démarrage sécurisé, politique de divulgation des vulnérabilités.
• Fonctionnalités opérationnelles : déploiement et restauration OTA, API de gestion en masse des appareils, limites de fréquence des événements/télémétrie configurables, rapports de test d'alimentation/batterie.
• Conformité : Fournir des copies des certifications et des homologations radio pour les marchés cibles.

Avantages SYSTO — Pourquoi choisir SYSTO pour le déploiement de télécommandes CVC ?

SYSTO propose des solutions de thermostats multiprotocoles et des services d'intégration conçus pour les projets résidentiels et commerciaux. Ses principaux atouts sont :

• Prise en charge multiprotocole : Thread/Matter et Wi-Fi pour les déploiements résidentiels, ainsi que prise en charge native de BACnet et Modbus pour l’intégration de systèmes de gestion technique du bâtiment (GTB) commerciaux.
• Sécurité intégrée dès la conception : micrologiciel signé, démarrage sécurisé, TLS avec authentification mutuelle et gestion transparente des vulnérabilités.
• Outils de déploiement : Gestion du cloud/des appareils avec mises à jour OTA par étapes, restauration et diagnostics de flotte pour minimiser les interventions sur site et les temps d’arrêt.
• Conformité globale et variantes radio locales : appareils certifiés et références d’intégration documentées pour les systèmes de chaudières et VRF courants.
• Services professionnels : Intégration de systèmes, développement de passerelles personnalisées et assistance à la mise en service sur site pour réduire les risques liés au projet.

Pour les équipes d'approvisionnement, la spécification des appareils SYSTO simplifie l'intégration, accélère l'acceptation de la certification et réduit les coûts de support à long terme.

Références

• Alliance pour les normes de connectivité — Sujet : détails des spécifications et de la certification. (Consulté le 1er juin 2024) https://csa-iot.org
• Thread Group — Présentation et avantages du réseau Thread pour les appareils basse consommation. (Consulté le 1er juin 2024) https://www.threadgroup.org
• OpenTherm — Protocole OpenTherm pour la communication chaudière/thermostat. (Consulté le 1er juin 2024) https://opentherm.org
• BACnet.org / ASHRAE — Norme BACnet et intégration aux systèmes de gestion technique du bâtiment (consulté le 1er juin 2024) https://www.bacnet.org
• Organisation Modbus — Spécifications et cas d'utilisation de Modbus. (Consulté le 1er juin 2024) https://modbus.org
• Wi-Fi Alliance — Documents relatifs aux programmes WPA3 et Wi-Fi CERTIFIED. (Consulté le 1er juin 2024) https://www.wi-fi.org
• EnOcean — Présentation des capteurs sans fil de récupération d'énergie. (Consulté le 1er juin 2024) https://www.enocean.com