I. Introduction








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III.L’habitat intelligent

III.1Définition


L’habitat intelligent, aussi appelé habitat communicant ou habitat du futur, évolution du concept d’habitat domotisé, est l’habitat (maison ou bâtiment) dans lequel a été mis en œuvre l’ensemble des techniques de construction et d’équipement des bâtiments permettant de tirer le meilleur parti des nouvelles techniques de l’informatique et des télécommunications (NTIC) afin de répondre de la façon la plus performante et au moindre coût aux besoins des résidents utilisateurs de services. Cela commence par la conception rationnelle de l’immeuble et vise à réunir dans le cadre d’une même architecture logique, la totalité des équipements nécessaires pour assurer les différents services liés au fonctionnement et à l’utilisation de cet habitat [24].

III.2Les services de l’habitat intelligent


Les grandes tendances socio-démographiques de cette fin de siècle (nouvelles formes d’organisation du travail, vieillissement de la population, évolution des structures familiales) influent sur les besoins des personnes en matière de services et renforcent l’importance des services de proximité. La demande exprimée de manière consciente par les habitants, les impératifs environnementaux que nous imposent les directives en la matière (des contrats, des prestataires…) tout comme le respect de la nature chez les maîtres d’œuvre et d’ouvrage responsables font que naissent des impératifs de confort, de rationalité, d’économie des ressources rares comme l’eau ou l’énergie [1].

Ces services peuvent être regroupés dans quatre grands domaines correspondant à différents types de besoin de la part des utilisateurs. Ces domaines sont :

III.2.1 Gestion de l’énergie et des ressources rares :


Domaine existant dans l’habitat domestique et promu par les distributeurs (d’électricité, de gaz, …). Il comprend la gestion, en temps réel, des consommations internes à l’habitat et la communication avec le distributeur (d’énergie, d’eau,…).

Concernant la gestion de l’énergie électrique, trois niveaux peuvent être pris en compte :

  • gestion de la tarification de l’énergie,

  • gestion de la puissance consommée,

  • information du consommateur.

En fonction de la température, de l’occupation de l’appartement et des tarifs horaires, le chauffage se met en veille et se rallume, les stores se baissent, etc. [6]. Le système régule automatiquement, et d’une façon optimale, la consommation de la chaudière en fonction de l’ensoleillement, de l’occupation des pièces, voire des prévisions météorologiques, éteint la lumière dans les pièces vides et communique au distributeur d’énergie la quantité consommée (télé relevage).

En ce qui concerne la gestion de la tarification ou des pics de consommation, en France par exemple, on voit apparaître le tarif tempo à trois fois deux états tarifaires.

Pour aider l’utilisateur à mieux maîtriser ses dépenses, un gestionnaire de tarification diffuse dans le réseau des informations sous une forme simple. Ainsi lorsqu’il y a un changement d’état tarifaire, cet appareil affiche, selon le cas, l’information qui correspond : « cher » ou « pas cher ». De même, lorsqu’il y a une requête d’un appareil raccordé au réseau, ce gestionnaire affiche le résultat correspondant à la satisfaction de cette requête sous la forme « cher » ou « pas cher ». On peut joindre alors aux appareils électroménagers gros consommateurs d’énergie deux boutons de mise en marche. Si on veut satisfaire la requête de l’appareil immédiatement quelque soit la situation, on doit actionner le bouton « préférence au temps » et dans le cas contraire, c’est à dire la requête ne doit être satisfaite que si l’on est dans la période de tarification « pas cher », on doit alors actionner le deuxième bouton « préférence aux économies » [13].

Si on dépasse la puissance souscrite on est pénalisé, selon le pays, soit par une disjonction soit en payant une pénalité tarifaire. Dans les deux cas il est intéressant pour le consommateur de gérer le dépassement. Pour ceci, un appareil appelé gestionnaire de puissance est raccordé au réseau. Pour qu’il soit fonctionnel, un appareil électroménager demande le relestage. Le gestionnaire calcule l’effet qu’aurait la satisfaction de la demande et autorise ou refuse le relestage de l’appareil demandeur en fonction du résultat de la simulation. L’autorisation de relestage peut être accordée aussi après que le gestionnaire ait délesté des appareils moins prioritaires [13].

Pour maîtriser ses dépenses, le résident peut ajouter d’autres appareils au réseau pour qu’ils affichent, par exemple, la consommation de l’énergie en unité monétaire.

En France, à cause de la part importante de l’électricité d’origine nucléaire, on ne se rend pas compte que l’énergie est une ressource rare. Mais, inéluctablement, elle le deviendra dans quelques années, car les capacités nécessaires à sa production sont limitées alors que les besoins ne cessent d’augmenter [13].

III.2.2 Services et loisirs :


Les TIC se développent dans beaucoup de cas grâce aux services, et surtout les téléservices, proposés à l’habitant pour simplifier son quotidien. Ainsi, de nouveaux services, à l’instar des films, des documentaires ou des informations à la demande, le téléachat, la banque à domicile, pourraient être offerts aux utilisateurs dans un avenir proche.

La convergence de la voix et des données permettent également d’apporter de nouveaux téléservices comme le centre d’appel utilisant les technologies de l’Internet (TCP/IP, Ethernet Giga, …). Grâce à ces nouveaux services, l’utilisateur peut, par exemple, être mis en communication vocale, ou même vidéo, avec un interlocuteur par un simple clic de souris à l’écran. L’interlocuteur pourra alors l’aider en le guidant ou en le renseignant de manière plus efficace. Ces services sont pour l’instant basés sur la ligne téléphonique et permettent le transport de la voix, des données (documents, photos, courrier électronique… ) et la connexion à l’Internet. A l’aide de ce dernier on pourra alors faire des achats en ligne de titres musicaux à la demande, télécharger des bandes d’annonces de films, chaque occupant pourra accéder à son propre programme audiovisuel (musique, film, TV) et les enfants pourront jouer ou communiquer avec leurs amis, ils peuvent même s’en faire de nouveaux dans les quatre coins de la planète.

III.2.3 Confort :


Par définition, la maison intelligente est confortable, l’accroissement du niveau de confort de la maison est le domaine de prédilection des NTIC. En ce qui concerne l’isolation thermique, le système de chauffage peut reposer sur une ventilation automatique améliorée. Pour l’isolation phonique ou l’atténuation du bruit, des sondes acoustiques permettraient à la maison de réagir face au milieu ambiant dont le niveau sonore, dépassant les limites du supportable, peut être filtré par des systèmes passe-bande ou carrément amoindris par des boîtiers émetteurs en opposition de phase. Le système fonctionne déjà, dans des sites pilotes et certains fabricants d’électroménager envisagent d’embarquer les fameux boîtiers émetteurs dans leurs matériels les plus bruyants.

Pour nous faciliter la vie, l’éclairage suit nos déplacements sans avoir besoin d’actionner les interrupteurs. La maison diffuse des odeurs et teinte ses murs selon nos humeurs. Le réfrigérateur « intelligent » connaît son contenu et prévient l’utilisateur des articles à renouveler. Plus étonnant, la commande à distance des appareils a beaucoup évolué et ne se limite plus à la télécommande de l’équipement sanitaire, électroménager ou du four l’un après l’autre pour les mettre dans l’état qui convient. Les systèmes de la dernière génération tels que GHS (Global Home System) proposent une commande à distance d’un nouveau type appelé « bouton d’ambiance ». L’intérêt de cette innovation est de permettre de commander la restitution d’états complexes (préalablement enregistrés) correspondant à des situations données mettant en œuvre des appareils de types différents (multiplexage de commande). Par exemple, l’utilisateur peut associer un bouton d’ambiance ‘je regarde la télévision’. Un simple appui sur ce bouton peut provoquer la mise en marche du téléviseur sur une chaîne donnée, l’extinction de l’éclairage principal, la fermeture des volets roulants, l’adaptation du chauffage à la situation, etc. De même d’autres boutons d’ambiance peuvent être associés à d’autres situations données telles que les boutons “Présent“ et “Absent“, qu’on peut intégrer à côté de la porte d’entrée, pour mettre la maison dans l’état qui convient en activant/désactivant, le chauffage, l’éclairage, les volets, le système d’alarme... De la même manière, les boutons “Bonjour“ et “Bonne nuit“ peuvent trouver leur place à proximité d’un lit [13].

La notion de confort est évolutive même dans le sens de la prise en compte de nouvelles formes d’aspirations et de besoins tels que l’habitat anti-stress, l’espace refuge, voire de décompression.

III.2.4 Sécurité :


Ce système existe actuellement. Il concerne aussi bien la sécurité des biens (vols, dégradations,…) que celle des habitants (gestion des fuites de gaz, surveillance médicale,…). Le système de sécurité reçoit les informations transmises par les caméras et les différents capteurs intégrés un peu partout dans la maison (détecteurs d’intrusion volumétriques, de bris de glace, d’inondation,…) puis les analyse, et selon le cas (intrusion, inondation, réveil du bébé,…) génère l’alarme correspondante. Ce système peut être relié à une ligne téléphonique, ce qui lui permettra de vous contacter sur votre lieu de travail ou sur votre téléphone portable, en vous envoyant un message ou en contactant une agence de sécurité. En cas d’alarme de ce genre (signalée à distance), il est possible depuis votre ordinateur de bureau de voir ce qui se passe dans la maison grâce aux webcams. Les industriels appellent cette phase de vérification : “levée du doute“.
Le niveau technologique d’une maison sera donc évalué sur la base des services qu’elle offre aux occupants. Internet et les TIC permettent d’accroître considérablement ces services. L’évaluation porte aussi sur la sûreté, la continuité des services offerts, les possibilités d’adaptation à des modifications ou des évolutions des besoins exprimés et enfin, sur le degré d’intégration et de coordination des systèmes. Le tableau suivant (Tableau 1) résume les différences qui existent entre les services apportés par l’habitat dans le temps. On parlait initialement de maison domotisée, aujourd’hui de maison communicante et, bientôt, de maison communicante à haut débit.






Maison domotisée

Maison communicante simple (TIC)

Maison communicante avec du haut débit

Gestion de l’énergie

Offre l’essentiel des fonctions de base telles que la gestion des consommations internes en fonction de l’occupation des pièces, des tarifs horaires...

Ajout d’autres options telles que la gestion à distance, la communication avec le distributeur de l’énergie et la gestion en fonction des prévisions météo.

A priori, pas d’amélioration remarquable.

Services et

loisirs

Pas de services.

Offre des services de base (téléachat, banque à domicile...) mais avec une qualité médiocre.

Amélioration de la qualité de service et ajout de nouvelles fonctionnalités (voix, vidéo, films ...).

Confort

Le confort est l’un des soucis majeur de la maison domotisée. Il porte sur l’isolation thermique et phonique. L’éclairage suit les déplacements...

Le confort est amélioré (déclencher le chauffage de son lieu de travail, le frigo commande lui même ses articles...).

Le confort atteint un degré élevé (la maison teinte ses murs et diffuse des odeurs selon les humeurs, habitat anti-stress...).

Sécurité

Basique (juste automatisation).

Légère amélioration (transmission de l’alerte à distance, surveillance médicale à distance).

Amélioration remarquable par rapport à la domotique ( levée du doute à l’aide de webcams...).

Tableau 1  : Tableau comparatif des services offerts par la domotique, les TIC et les TIC équipées d’un haut débit.
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