Simon Buddle présente les avantages et les inconvénients de la topologie KNX à ligne unique, ainsi que les avantages de l’utilisation de coupleurs de ligne pour prendre en charge des lignes et des alimentations séparées, en particulier dans les immeubles d’habitation.
Au fur et à mesure que nous avançons, la taille et la portée de tous les produits techniques semblent augmenter de manière exponentielle, comme dans la loi de Moore. Aujourd’hui, on se moquerait de mon ordinateur personnel Commodore64, mais il était capable de fonctionner comme un traitement de texte de base et remplissait bien sa fonction. Il était conçu pour l’époque. L’internet n’existait pas (chez moi) à l’époque, la navigation se faisait dans les vitrines des magasins et nous utilisions encore l’atlas des rues de Londres A à Z pour nous déplacer en ville. Les temps ont bien changé.
Avantages et inconvénients d’une topologie à ligne unique
Je passe une bonne partie de mon temps à travailler avec des revendeurs AV, à programmer des systèmes KNX dans lesquels, en général, je n’ai que peu d’implication, jusqu’à ce que j’arrive sur place et que l’on me présente un ensemble de produits installés et mis sous tension. Bien sûr, avec l’architecture KNX telle qu’elle est aujourd’hui, utilisant la topologie TP1-256, il est facile de comprendre pourquoi les systèmes sont construits avec des centaines d’appareils sur une seule ligne avec une alimentation massive. L’architecture du système le permet ; les blocs d’alimentation sont plus que capables de fournir suffisamment de jus et cela ne demande pas beaucoup de réflexion ou même de conception.
Il existe toutefois un risque inhérent : une seule ligne et un seul bloc d’alimentation signifient un seul point de défaillance pour l’ensemble du système. Bien que des alimentations multiples et même des batteries de secours puissent rendre ce risque nul et non avenu, la ligne unique peut toujours poser problème.
Utilisation de coupleurs de ligne avec des lignes et des alimentations séparées
Une expérience récente m’a montré la valeur des coupleurs de ligne avec des lignes et des blocs d’alimentation séparés. Je suis arrivé sur le site avec l’installateur audiovisuel, et on m’a présenté un système de grande taille. Au départ, le système comptait 187 appareils, soit toute une propriété de cinq étages de Kensington sur une seule ligne. Lorsque j’ai commencé à charger les produits, nous avons commencé à avoir des problèmes de communication. Il est facile (et correct) de dire que le bus KNX est plus que capable de gérer ce nombre d’appareils sur une seule ligne. Mais est-ce pratique ?
Au fur et à mesure que nous construisions le système, nous avons commencé à rencontrer des problèmes de téléchargement. La nature du transfert de données symétrique KNX est conçue pour surmonter les problèmes de bruit dans le système. Le principe est simple et identique à celui de la transmission « audio équilibrée » dans le monde audio professionnel. Envoyez le signal dans la phase opposée sur chaque ligne et comparez-les à la fin. Si chaque bit de données n’est pas un miroir exact, il s’agit de bruit et il peut donc être éliminé.
Communication locale
Pour avoir l’esprit tranquille, j’aime concevoir un système de telle sorte que tous les appareils d’une ligne communiquent, dans l’ensemble, localement sur la ligne. Par exemple, supposons que nous ayons 5 chambres à coucher avec des claviers, du chauffage et de l’air conditionné. Le câble de bus KNX (ligne) pour cet étage devrait se connecter à chaque clavier, aux commandes de chauffage, aux actionneurs d’éclairage, ainsi qu’aux interfaces KNX AC. Le clavier peut très bien fonctionner à la fois comme interrupteur d’éclairage et comme thermostat.
Dans cette configuration, le clavier, qu’il envoie des commandes d’éclairage ou qu’il demande du chauffage ou de la climatisation, ne communique que sur la ligne KNX locale. Ce principe simple a été l’une des grandes forces d’un système KNX au fil des ans. Les lignes séparées minimisent le trafic de communication à travers le système. Chaque ligne est isolée électriquement et peut être sécurisée par KNX en cas de besoin. La mise en place d’un bloc d’appartements nécessiterait certainement un coupleur de ligne et KNX Secure serait installé pour chaque appartement.
Nous avons donc un principe de câble à faire passer horizontalement par étage et qui prend en charge les dispositifs KNX locaux. Si nous avons plusieurs étages, et donc très probablement plusieurs panneaux de contrôle de l’éclairage, il serait logique de faire passer au moins deux câbles de bus KNX verticalement à travers le bâtiment jusqu’à chaque panneau d’éclairage. À son tour, chaque panneau d’éclairage devrait être le point de départ (et d’arrivée) du câble bus KNX horizontal. Si cette configuration est installée, nous avons une flexibilité totale pour avoir une seule ligne ou pour créer une ligne principale avec des coupleurs de ligne par étage.
Revenons au projet de Kensington. Nous avons divisé la maison en trois lignes, en ajoutant un coupleur de ligne et une alimentation. Non seulement cela a résolu les problèmes de téléchargement (dont nous avons découvert par la suite qu’il s’agissait d’un problème de mise à la terre du blindage du câble du bus KNX – ne le mettez pas à la terre et dites-le aux électriciens !
Conclusion
Bien qu’il soit possible de faire fonctionner un système entier sur une seule ligne/câble, il est prudent d’adopter quelques principes de conception simples qui vous aideront en cas de problèmes. Ou mieux encore, utilisez des coupleurs de ligne et KNX Secure pour obtenir un certain degré d’isolation électrique et de sécurité des données d’un étage à l’autre ou d’un appartement à l’autre.
Le coût de quelques blocs d’alimentation et coupleurs de ligne vous sera remboursé sous la forme de nombreuses bonnes nuits de sommeil une fois le travail terminé. Une ligne signifie toujours un point de défaillance. En divisant la ligne en plusieurs lignes, nous réduisons le risque lié à ce point de défaillance unique et augmentons ainsi la robustesse de l’installation.
Simon Buddle CEng MIET, est consultant pour Future Ready Homes, un spécialiste de la conception de systèmes de GTB et de services ELV.
