Dans ce billet, je vais essayer d’expliquer le rôle que pourrait jouer les technologies domotique dans l’économie d’énergie.

Je vais décrire mes expérimentations et quelques ressources intéressantes sur le sujet.

Le suivi de la consommation en temps réel

C’est l’étape la plus simple à mettre en oeuvre, elle consiste à mettre en place un système de suivi de la consommation qui affiche l’information en temps réel.

Il existe de nombreuses techniques pour mesurer :

• l’électricité : à l’aide du dispositif téléinfo, de pinces ampermétriques ou bien d’un watt mètre ;
• l’eau : à l’aide d’un compteur d’eau avec sortie à impulsion ;
• le gaz : à l’aide des mêmes techniques que l’eau ;

Le rôle de la mesure

J’ai tout d’abord été très septique sur l’utilité de ces techniques et à part faire de jolis graphiques et des calculs sur ces données, cela ne me semblait pas être vraiment utile.

Pourtant, le fait d’afficher la consommation en temps réel aux utilisateurs permet d’influencer son comportement.

En effet, le fait qu’un appareil consomme de l’énergie n’est pas perceptible par un humain et il est donc nécessaire de mettre en place des outils de mesure.

L’affichage en temps réel permet de notifier les utilisateurs sur la quantité d’énergie consommée et le coût de celle-ci;
ce qui influence directement leur comportement et permet de réaliser des économies tangibles et chiffrables.

D’après une étude de l’université d’Oxford , l’affichage en temps réel de la consommation permet de la faire baisser de 7 à 15%. Pour un investissement de départ faible. ( voir la liste des solutions de Mesure de consommation électrique )

Pour ma part, le Current cost m’a permis de réduire ma facture d’électricité de 10% sur un an.

Optimisations possibles

Dans un second temps, il faut s’attaquer aux pertes d’énergie et optimiser au maximum son usage.

Électricité

Dans une maison, comme chez vous, il y a de nombreux appareils inutiles qui consomment de l’énergie électrique sans être utilisés : les veilles, les transformateurs, etc…

La plupart des veilles sans trompeuses.En effet, certains appareils électriques mal concus consomment presque autant d’énergie en veille qu’en fonctionnement normal.
Comme par exemple, les “Box Internet”.

Il est donc nécessaire d’éteindre complètement ces appareils lorsque vous ne les utilisez pas.

Pour ce faire, les moyens les plus simple sont les multiprises de type maître-esclave qui fonctionnent à l’aide du port USB, d’un système de seuil de consommation ou bien à l’aide d’un interrupteur.

Pour les autres appareils, il est aussi possible d’utiliser des relais (X10, Plugwise, PLCBUS, EasyDAQ, 1-wire, etc… ) pour couper à distance un appareil, durant les périodes ou ils ne doivent pas être utilisés.

L’idée est de coupler ces systèmes avec un ordonnanceur de tâches (tel que Job scheduler, fcron, cron… ) pour prendre en charge l’effacement des différents appareils de manière cohérente.

Vous pouvez ensuite optimiser votre consommation en fonction de facteurs extérieurs tels que :

• le type d’abonnement du fournisseur d’énergie (EDF Tempo, Heure Creuses, etc… ) ;
• le nombre de personnes présent dans habitat (RFID is your friend) ;
• les demandes de votre fournisseur d’énergie ( SmartGrid : Peak curtailment/levelling ) ;
• les prévisions météo ;
• votre propre production d’énergie ;

Eau et Gaz

Pour les liquides, il existe des solutions de vannes équipées de Servomoteur, permettant de couper l’eau ou le gaz en cas de fuite.

Domotique = Informatique

Comme la domotique consiste à utiliser l’informatique au sein de habitat, il est donc nécessaire de mettre en place des services qui fonctionnent en permanence sans trop consommer d’énergie.

Les choix les plus importants dans ce domaine sont la plate-forme matériel et logiciel.
Pour ceux qui ont opté pour une solution basée sur GNU/Linux, il existe de très nombreuses solutions embarquées qui allient puissance de calcul et faible consommation.

Pour les autres, le serveur Microsoft Windows, peut toujours servir de radiateur
Et le Mac de lampe de chevet

Futur

Comme vous pouvez le constater, il existe de nombreuses solutions pour réduire sa consommation d’énergie à l’aide de la domotique. La plupart sont faciles à mettre en place et nécessite un faible investissement. Il est clair que les solutions de compteurs intelligents vont se démocratiser et ouvrir la voix au réseau électrique intelligent. Ces réseaux doivent normalement rester à la porte de votre appartement, car ils présentent un risque important pour la vie privé.

En effet, le marché du suivi de l’énergie intéresse beaucoup de monde car la simple observation de votre consommation permet de déterminer vos habitudes et la marque de votre frigidaire.

Références

• L’étude “The Effectiveess of Feedback on energy consumption” de l’université d’Oxford ;
• Ask Slashdot: Low-Power Home Linux Server? ;
• Less Watts : saving power with Linux ;
• La technologie des “Smart Grid” est-elle une menace pour la vie privée ? chez 422.
• Des réseaux intelligents pour économiser l’énergie dans Le Figaro ;
• La page sur la Gestion de l’énergie sur le DomoTiki ;
• Le blog Earth2Tech ;
• Présentaton de enPowerMe chez Enerzine.com : une solution capable d’identifier les principales sources de consommation, uniquement à partir de la courbe de charge ;
• Smart Energy and the End of Privacy de Toby Considine ;

Le Current Cost CC128 est un système de suivi de la consommation électrique.
Il est composé de deux modules : une pince ampère-métrique sans fils et un module de réception de données.
L’objectif du produit est de suivre la consommation de votre installation électrique.

En effet, la première étape pour faire des économies d’énergie est de connaitre sa consommation.
C’est pour cela, que j’ai cherché une solution simple pour monitorer mon installation de manière informatisée.

Les compteurs d’électricité EDF récents disposent d’une sortie téléinfo : cette sortie permet de récupèrer la consommation sur un PC via le port série ou USB à l’aide d’un montage électronique comme celui-ci.

Malheureusement, mon compteur est trop vieux et ne dispose pas d’une sortie téléinfo.
J’ai donc cherché une solution alternative que j’ai trouvée grâce au forum Toute la domotique.

Il est possible de se procurer le module et le câble de données USB via la boutique eBay du constructeur : Current Cost Ltd.

L’objectif de ce billet est de configurer le module CC128 sur une distribution Debian GNU/Linux, version “Lenny” dans un réseau domotique xPL à l’aide du projet xpl-perl.

Installation matériel

L’installation matériel est assez simple, il suffit de brancher le module via le câble USB pour le voir à l’aide de la commande lsusb :

$ lsusb
Bus 001 Device 008: ID 067b:2303 Prolific Technology, Inc. PL2303 Serial Port

Le module est visible sous forme de port série via /dev/ttyUSB :

$ dmesg
pl2303 1-2.1.1.1.2:1.0: pl2303 converter detected
usb 1-2.1.1.1.2: pl2303 converter now attached to ttyUSB0
usbcore: registered new driver pl2303
drivers/usb/serial/pl2303.c: Prolific PL2303 USB to serial adaptor driver


Installation de xPL-Perl

Pour faire fonctionner le module CC128, j’utilise la version SVN du projet, XPL-Perl.
Voici la procédure d’installation, il faut commencer par installer les paquets suivants via apt :

# apt-get install subversion libmodule-pluggable-perl libyaml-perl make fakeroot dh-make-perl dpkg-dev debhelper libtimedate-perl gcc libyaml-syck-perl

Télécharger le code source de la version svn :

# cd /usr/src
# svn co http://www.xpl-perl.org.uk/svn/xpl-perl/trunk xpl-perl
# cd xpl-perl
# dpkg-buildpackage -b
...
# cd ..
# dpkg -i libxpl-perl*.deb


Les différents modules xpl sont lancés sous forme de daemon, pour simplifier leur gestion le plus simple est d’installer daemontools sur la machine :

# apt-get install daemontools daemontools-run

Vous pouvez configurer le hub xpl et le module xpl-rrd grâce au script : xpl-perl-setup

# xpl-perl-setup
Using /usr/bin as directory for xpl-perl scripts

hddtemp daemon not running, not configuring xpl-hddtemp


Vous pouvez vérifier le bon fonctionnement du module en ligne de commande :

# xpl-currentcost -v /dev/ttyUSB0
Listening on 192.168.42.4:2135
Sending on 192.168.42.255
xpl-trig/sensor.basic: bnz-ccost.tof -> * - cc128.00077.0.1[current]=1095
xpl-trig/sensor.basic: bnz-ccost.tof -> * - cc128.00077.0[current]=1095
xpl-trig/sensor.basic: bnz-ccost.tof -> * - cc128.00077.0[temp]=23.1

La cela fonctionne, le module diffuse la valeur de la consommation sur le réseau xPL.
Nous allons ensuite configurer deamontools pour lancer le script au boot sous forme de service.

# cd /etc/xplperl/service/
# cp -r xpl-hub/ xpl-currentcost
# chown -R xplperllog: /etc/xplperl/service/xpl-currentcost/log/main/
# adduser xplperl dialout
Adding user `xplperl' to group `dialout' ...
Adding user xplperl to group dialout
Done.
# sed -i 's#xpl-hub -v#xpl-currentcost -v /dev/ttyUSB0#' /etc/xplperl/service/xpl-currentcost/run
# sed -i 's#xplperl#root#' /etc/xplperl/service/xpl-currentcost/run
# sed -i 's#-d300000#-d9000000#' /etc/xplperl/service/xpl-currentcost/run
# update-service --add /etc/xplperl/service/xpl-currentcost/
Service xpl-currentcost added.


Et voila, normalement vous devriez voir des messages ur le réseau xPL à l’aide de xp-logger :

xpl-logger
192.168.42.2:52393 [xpl-stat/hbeat.app: bnz-listener.tux -> *]
192.168.42.2:52393 [xpl-trig/sensor.basic: bnz-ccost.tof -> * - cc128.00077.0.1[current]=1085]
192.168.42.2:52393 [xpl-trig/sensor.basic: bnz-ccost.tof -> * - cc128.00077.0[current]=1085]
192.168.42.2:52393 [xpl-trig/sensor.basic: bnz-ccost.tof -> * - cc128.00077.0[temp]=23.3]


Conclusion

Voila, grâce au module xpl-currentcost, les informations sur la consommation éléctrique sont diffusées sur le réseau xPL. Ma prochaine étape sera d’achiver les données dans une base de données et de dessiner des graphiques.