LinuxFr.org : les journaux  -  Home Energy Management System (Domotique)

 -  23 juillet - 

Sommaire

• Home Energy Management System
  • Qu'est-ce?
  • Qu'existe t'il?
  • Et en Open-Source?
  • OpenHEMS-sample
  • Utilisabilité
  • Les perspectives
  • Et autrement

Cher lecteur, peut-être qu'en tant que Geek accompli tu t'es intéressé à la domotique. Mais pour autant il y a peu de chance que le HEMS (Home Energy Management System) te dise quelques chose. Pourtant c'est sans doute un des intérêts majeur de la domotique selon moi.

Home Energy Management System

Qu'est-ce?

Il s'agit de piloter les appareils électriques pour optimiser la consommation en fonction de la production. Concrètement il y a 2 grandes catégories d'installation qui peuvent en bénéficier:

• Ceux qui utilisent le réseau public d'électricité avec un contrat a heures creuses. Principalement, en France, c'est un contrat à heures creuses fixes. Mais bientôt elles seront variables au court de l'année (En journée l'été et la nuit l’hiver). On a alors intérêt à consommer en heures creuses évidemment.

• Ceux qui ont des panneaux solaires qui produisent une électricité de manière variable. Il y a alors toujours une solution bis en cas d'absence de soleil : Soit le stockage sur batterie, soit l'achat/revente à EDF. Dans tous les cas, on a intérêt à consommer au moment ou les panneaux produisent.

Dans tous les cas, un système HEMS, doit permettre d'économiser de l'argent en consommant au meilleur moment tout en évitant de devoir le faire manuellement. Ne pas mettre un réveil la nuit pour allumer ses machines ni même devoir regarder au bureau si les panneaux solaires produisent assez pour lancer le lave-vaisselle depuis son smartphone.

Qu'existe t'il?

Il existe quelques solutions commerciales :

1. GridX
2. Huawei
3. Bosh
4. Ergon
5. MyLight
6. ComWatt

Mais ces solutions sont encore peu connu et relativement peu développées. Elles ont généralement comme principales défauts d'être pilotées par internet, ce qui pose des problèmes de vie privée. Mais apparemment leur plus gros défaut est la consommation d'énergie intrinsèque ce qui est un gros problème surtout pour une petites installation basée uniquement sur des panneaux solaires et batteries.

Et en Open-Source?

En Open-Source, il y a plein de projets mais aucun "clé en main". Je dirais plutôt qu'il existe des choses très intéressantes.

1. F1ATB : Très performant mais complexe mettre en place et surtout que pour le chauffe-eau.
2. Home-Assistant avec Energy Management. Mais en fait c'est plutôt pour monitorer que pour piloter. Pour piloter on peut mettre en place une certaine automatisation mais c'est manuel et pas vraiment "intelligent".
3. Domoticz C'est un peu comparable à Home-Assistant en sans doute un peu moins au point.

OpenHEMS-sample

Voyant l'absence de solution locale Open-Source complète j'ai décidé de développer une solution: OpenHEMS-sample. OpenHEMS-sample est codé en Python, ce n'est pas vraiment l'idéal pour la consommation d'énergie mais c'était ce qu'il y avait de plus simple et rapide à faire.

Concrètement, c'est un serveur qui tourne en parallèle d'Home-Assistant : Il récupère auprès d'Home-Assistant l'état de la maison et se charge d'alumer/éteindre les appareils toujours via Home-Assistant.
Il lance aussi un micro-serveur web qui permet de lui dire ce que l'on veut lancer (On ne va pas lancer le lave-linge s'il n'y a pas de linge à laver)

J'ai inclus un script pour installer Home-Assistant avec OpenHEMS-sample sous forme Docker de façon efficace et rapide à partir d'une installation Debian de standard. De base le plus simple est d'installer Home-AssistantOS (cela fournit aussi tout les add-on qui sinon sont complexes à installer) mais il demande quasi-obligatoirement un Raspberry PI or, à la maison j'ai choisi une solution Open-Harware : Olimex A20-OLinuXino-LIME2. Il a peu de RAM et un faible processeur (Plutôt en dessous des recommandation Home-Assistant) mais cela me suffit

On peut installer l'application Home-Assistant sur son smartphone et ainsi l'utiliser. J'installe HTTPS pour, en ouvrant le port 443 sur sa box, consulter Home-Assistant en toute sécurité depuis internet. Il faut manuellement ajouter un menu "url" dans Home-Assistant sur le port 8000 pour accéder simplement à la page "OpenHEMS".

Utilisabilité

Pour tester, il faut tout d'abord disposer d'appareils pilotable et d'un contrat d'électricité à heures creuses intéressantes. Dans tous les cas, il vous faudra au minimum un appareil pilotable et une lecture de votre consommation électrique. Personnellement j'ai acheté et installé :

• Une clé USB ZigBee pour connecter les appareil sans tirer des câbles en consommant le moins possible.

• Un lecteur de données TIC Linky

• Des prises connectées ZigBee car ma voiture électrique se recharge dès que le courant arrive.

• Une carte Olimex A20-OLinuXino-LIME2

En pratique, cela fonctionne très bien pour un contrat Tempo comme ce que j'ai seulement il faut savoir:

1. J'ai tout installé sur une carte SD, or la carte SD est une mémoire qui supporte mal les cycles de lecture/écriture. Ce serait mieux d'installer les logs et toutes la partie variable sur un mini-disque externe. J'ai déjà eu des plantages profond de l'OS et je pense que s'en est la cause.

2. La page "OpenHEMS" de configuration de "programmation des appareils" n'est pas en HTTPS et donc n'est pas accessible en HTTPS (depuis internet) mais que depuis le port par défaut Home-Assistant 8123. Pour corrigé ce problème je pense créer un composant "Home-Assistant" qui consulterait en API le port 8000.

Les perspectives

Clairement, il y a encore beaucoup à faire bien entendu.

J'ai séparé la partie "interaction avec la maison" de la partie intelligente dans le but à termes de pouvoir avoir une interaction avec la maison via autre chose qu'Home-Assistant. L'idéal serait peut-être de se passer de Home-Assistant pour certains projet dont la consommation d'énergie est critique et de traiter directement avec le protocole Matter (Cela fait parti des promesses du protocole je crois : une standardisation et simplification). Aujourd'hui je préfère le ZigBee (Mais c'est Home-Assistant, donc on s'en fiche quelque part).

Aujourd'hui je n'ai implémenté qu'une "intelligence" ultra simplifié qui fonctionne en heure creuse (22h-6h) car je n'ai pas de panneaux solaires. Je souhaite bientôt ajouter une gestion plus intelligente basé sur des panneaux solaires. Mais pour ça j'ai un défis a surmonter: gérer au mieux les prévisions de production/consommation pour pouvoir réagir le plus intelligemment possible. Et pour le cas, ou la revente serait interdite, j'aimerai bien piloter un système F1ATB (cf plus haut).

Je souhaiterai réécrire en Rust l'application. Cela la rendrait bien moins énergivore, surtout si l'on se passe de Home-Assistant…

Et autrement

Si vous disposez d'appareils électroménager pilotables (Type lave-linge connecté), je serais heureux d'avoir des retours si ça marche ou pas… sinon de développer ce qu'il faut pour les faire marcher.

Bien entendu n'hésitez pas à faire vos retours ou mieux à contribuer…

J'envisage de commercialiser un service d'installation/maintenance de ce système pour entre autre financer son développement. J'aimerai donc l'améliorer, je verrai si j'y arrive mais s'il y a des personnes intéressé, surtout si elles habitent en Bretagne ou pas trop loin, je serais prêt à les installer ou les aider.

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par abriotde