Christophe Nowicki

July 29, 2010

Domotique et économie d’énergie

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 :

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

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October 6, 2009

Authentification à l’aide d’un lecteur RFID Phidgets

PhidgetRFID 1023

J’ai découvert les modules Phidgets dans botmag. Il s’agit d’un ensemble de modules électroniques (capteurs, relais, servomoteurs) qui fonctionnent sur la plupart des systèmes d’exploitation et sont programmable à l’aide de nombreux langages.

Je vais décrire dans cet article l’utilisation du Kit RFID pour l’authentification PAM sur une machine Debian GNU/Linux.

Présentation du PhidgetRFID Kit

Spécifications

L’interface lit les badges qui se trouvent à proximité et est équipée de 2 sorties (une commande de Led et une commande de relais). . Elle se raccorde sur un port USB et renvoie le numéro d’identification de badge.
Voici les spécifications du lecteur :

  • Consommation maxi: 100 mA ;
  • Portée (5 à 11 cm) ;
  • Sortie commande TTL ou CMOS (relais) ;
  • Sortie 5 Vcc/250 ohms (pour led) ;
  • Protocole de communication: EM4102 ;
  • Fréquence: 125KHz
  • Échantillonnage: 30 lectures/sec ;
  • Dimensions: 81 x 68 x 16 mm.

Où trouver le kit?

Le Kit est disponible chez :

Installation

Matériel

Rien de spécial, il suffit de brancher le module, et vérifier la détection à l’aide de lsusb :
# lsusb
Bus 002 Device 005: ID 06c2:0031 Phidgets Inc. (formerly GLAB)

Logiciel

L’ensemble des composants Phidgets utilisent un SDK unique, qui fourni une bibliothèque d’accès; dont voici la procédure d’installation :
# cd /usr/src
# wget http://www.phidgets.com/downloads/libraries/Phidgetlinux_2.1.6.20090928.tar.gz
# tar xzvf Phidgetlinux_2.1.6.20090928.tar.gz
# cd Phidgetlinux/phidget21
# make
# make install

Test de fonctionnement du lecteur

La 1ère étape consiste à tester le fonctionnement du lecteur à l’aide du programme mhc_rfid :
# cd /usr/src
# wget http://www.cmatthew.net/mhc_rfid/mhc_rfid.c
# gcc -o mhc_rfid mhc_rfid.c -g -O0 -Wall -lphidget21 -lm
# ./mhc_rfid
Waiting for RFID to be attached....Phidget RFID 2-output 78185 attached!
Output: 0 > State: 0
Output: 1 > State: 0
PhidgetRFID
Serial Number: 78185
Version: 206
# Outputs: 2
Antenna Status: 1
Onboard LED Status: 0
Press any key to start.....
Antenna ON Reading.....
Press any key to end.....
Got: 0107759322
Output: 1 > State: 1
Lost: 0107759322
Output: 1 > State: 0
Closing...

L’identifiant de la carte est 0107759322.

Gestion des droits

Par défaut l’accès aux périphériques USB est limité à l’utilisateur root. Pour donner l’accès à un utilisateur simple. Il faut configurer udev à l’aide du fichier fourni dans le kit de développement :
# cd /usr/src/Phidgetlinux/phidget21/udev
# cp 99-phidgets.rules /etc/udev/rules.d/

Débrancher et rebrancher le lecteur. Vous pourrez ensuite l’utiliser en tant que simple utilisateur.

Configuration de PAM

Pour utiliser ce lecteur comme système d’authentification, il faut installer et configurer un module PAM spécifique : PAM mhcrfid

Installation du module


# apt-get install libpam-dev
# cd /usr/src
# wget http://www.cmatthew.net/pam_mhcrfid/0.1.4/pam_mhcrfid.c
# gcc -Wall -fPIC -c pam_mhcrfid.c
# gcc -shared -o pam_mhcrfid.so pam_mhcrfid.o -lpam -lm -lphidget21
# mv pam_mhcrfid.so /lib/security

Configuration d’un service

Voici un exemple de configuration pour xscreensaver :
$ cat /etc/pam.d/xscreensaver
#
# /etc/pam.d/xscreensaver - PAM behavior for xscreensaver
#
auth sufficient pam_mhcrfid.so

L’utilisateur qui lance le service doit avoir un fichier .authtag contenant l’identifiant du tag :
$ cat -e ~/.authtag
0107759322$

Et voilà ;-)

Conclusion

Le système d’authentification n’est pas très solide, il n’y a aucune protection contre le rejeux et il est possible de sniffer l’identifiant du tag, etc…
Si vous cherchez une solution d’authentification plus forte, il faut regarder du côté du projet OpenPCD.
Mais cela peut être utile et très pratique dans certaines configurations, comme l’accès à certaines ressources de mon réseau domotique ;-)

Filed under: Debian,Do it yourself — Tags:, , — cscm @ 10:28

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