DISPOSITIF DE GESTION ACTIVE DU BÂTIMENT APPLIQUÉ AU MILIEU RÉSIDENTIEL MODÉLISANT ET INTERPRÉTANT LE COMPORTEMENT DES OCCUPANTS COMBINANT AUTOMATISATION ET CONFORT AVEC UNE NOTION ÉNERGÉTIQUE.
La présente invention concerne le domaine de la domotique. Plus précisément, l'invention s'intéresse aux systèmes de gestion active du bâtiment (GAB) regroupant la gestion technique du bâtiment (GTB) et la gestion technique centralisée (GTC) dans les habitations résidentielles. À notre connaissance et à ce jour, aucun dispositif permettant le pilotage global intelligent d'une habitation ainsi que sa supervision, modélisant et interprétant le comportement des occupants, nous est connu. En effet, il existe actuellement une multitude de systèmes domotiques pour la commande d'un habitat. Il subsiste également différentes technologies pour émettre et réceptionner les états et les ordres entre les capteurs et les actionneurs, comme le système par courant porteur qui utilise le réseau électrique de l'habitat (220V ou 110V) pour véhiculer les informations aux appareils concernés. Le système par bus de commande tel que BACnet, KNX, LonWorks, ... est également une solution, celle-ci fait appel à des protocoles de communication pour dialoguer entre les différents produits. Il existe également des systèmes basés sur le pilotage et le contrôle par radiofréquences tels que le protocole ZigBee ou EnOcean. Des appareils de type « actif » équipés d'électronique de types interrupteur - douille, interrupteur - prise de courant, ... sont également disponibles sur le marché. Toutes ces solutions permettent une automatisation de certaines commandes de l'habitat, mais dans aucun cas la modélisation et interprétant du comportement de l'occupant, les problématiques liées au confort, au besoin des occupants et aux réductions d'apports énergétiques cohabitent au sein d'un même dispositif. La présente invention vise donc à remédier à ces inconvénients. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un dispositif permettant l'automatisation de l'habitat et la modélisation du comportement de l'occupant en utilisant les capteurs et les actionneurs. Le dispositif prend également en compte les besoins des utilisateurs avec les notions de confort et d'économie énergétique. Les inventeurs à l'origine de la présente invention proposent un dispositif permettant de réguler l'ensemble d'un logement en instrumentant les différentes pièces par des capteurs et des actionneurs. Ce dispositif modélise le comportement des utilisateurs afin de réaliser son automatisation. Il fait communiquer les capteurs et les actionneurs selon un protocole prédéfini avec l'utilisateur final, mais également en fonction de l'habitation. Le but de l'invention est de permettre aux occupants de réaliser des économies d'énergies sans perdre en confort et en température dans le logement. Chaque pièce du logement est équipée au minimum d'un capteur de type présence, température, luminosité, ... et d'un actionneur de type luminaire, appareil motorisé... Tous ces dispositifs électriques communiquent entre eux suivant des règles de dialogue prédéfinies en fonction des actions à effectuer. Toutes ces actions sont programmables informatiquement et/ou manuellement. La programmation informatique est privilégiée, cela pour des questions de mise en oeuvre et d'évolution du dispositif de l'invention. Les éléments électriques peuvent être de différentes technologies. Le dispositif doit également tenir compte du besoin et du désir de l'utilisateur. L'action de l'utilisateur est prioritaire sur l'action automatisée. Le dispositif répond à un besoin par une action. Dans ce cas l'interrupteur n'a pas une action, mais une fonction. Celui-ci a par exemple une fonction « augmenter l'intensité lumineuse » dans une pièce, pour répondre à cette demande le dispositif peut par exemple ouvrir le volet. Le dispositif peut également être capable d'identifier les périodes où l'énergie est la moins coûteuse pour l'utilisateur, cela afin de privilégier l'utilisation d'équipements les plus « énergivores » dans ces périodes. Sachant que l'opérateur peut utiliser les appareils le reste du temps. La supervision de l'ensemble de l'installation permet à l'utilisateur d'être renseigné sur l'état global du dispositif de l'invention. Chaque action de l'utilisateur évolué comme « non éco-citoyenne » ce qui signifie que l'utilisateur privilégie son confort au dépend d'économie d'énergie, est traduit par un message texte et/ou visuel et/ou vocal, .... Le texte est visible sur une support multimédia sous la forme d'un texte, de façon visuel en utilisant une couleur au niveau de l'actionneur. L'intégralité de son installation électrique peut-être gérée par un dispositif sans-fil de type IP et cela quelque soit son emplacement géographique. Pour cela l'utilisation d'un système tel qu'une table multimédia ou un téléphone portable équipé d'une connexion IP telle qu'une connexion internet est nécessaire. En local cela est également possible en utilisant les mêmes systèmes multimédias qui peuvent être connectés de manière filaire ou sans-fil. Le dispositif de l'invention sera également capable par l'intermédiaire de data center, ou de Cloud computing, ou de Software as a Service (SaaS), ... de recueillir des informations importantes à son fonctionnement tel que les données météorologiques, et/ou des données web, et/ou données sur les réseaux électriques type « Réseau de Transport d'Électricité » (RTE) pour le territoire français, ... . Toutes les données seront analysées et permettrons d'accroître le confort des occupants.
Pour cela le dispositif peut réguler la température de l'habitation en agissant sur l'inertie du bâtiment en fonction des données météorologies d'une période prédéfinie, cette période peut-être de différente forme soit courte avec les données du jour, du lendemain et des jours suivants, mais elle peut-être plus longue basée sur des historiques de données afin de pallier à des éventuels problèmes lors de l'acquisition des données (perte de connexion, grève de service, ...). Mais les données permettent également le stockage optimal de l'énergie par exemple utiliser les éléments de stockage d'énergie électrique telles les batteries d'un véhicule électrique pour pallier aux problématiques de pics de consommation sur le réseau électrique lors de période de grand froid afin d'éviter un probable Black-out. Pour cela le dispositif proposé permet d'utiliser une source de stockage pour alimenter les éléments principaux de l'habitat voir la totalité afin d'être autonome pendant les périodes les plus critiques du réseau électrique. Si l'habitation n'est pas équipée d'un système de stockage, le dispositif va gérer automatiquement les différents équipements de son installation afin de diminuer de façon significative les consommations d'énergie pour ne pas craindre une déconnexion du réseau. Les actions et les paramètres de certains capteurs du bâtiment peuvent également être envoyés sur le système de stockage externe, mais également en interne, pour permettre une gestion du bâtiment en constante amélioration en utilisant une base de données qui s'accroit au court du temps. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures dans lesquelles : - la figure 1 représente l'architecture synthétique du dispositif - la figure 2 présente un scénario possible d'allumage de l'éclairage dans une pièce, Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif comporte au minimum une plateforme de pilotage et/ou de programmation et/ou de supervision, ... (1), permettant de véhiculer les informations permettant le pilotage à distance, et/ou la visualisation, et/ou la supervision, ... des états des différents éléments de l'installation, mais celle-ci peut également permettre la programmation de l'installation. Cette plateforme est un élément équipé d'un microprocesseur, d'un écran, d'une interface permettant la connexion de manière filaire ou sans fil. Pour la connexion sans fil à distance, il est nécessaire d'avoir une connexion sur IP. La connexion en IP telle qu'une connexion internet à également son importance afin de recueillir les informations présentes sur des supports de stockage externe telles les prévisions météorologiques, et/ou des données sur les réseaux électriques, ... par l'intermédiaire de data center, et/ou de Cloud computing, et/ou de Software as a Service (SaaS), Celui-ci communique en temps réel avec l'automate, et/ou les modules de pilotage, ... (2) pouvant être par exemple des relais. L'élément présent en (2) comporte l'intégralité du programme, les éléments permettant le pilotage et les données recueillies en externe. Ces données sont analysées et exploitées, les informations utiles à une gestion optimale du bâtiment sont véhiculées aux différents actionneurs (4). Les capteurs (3) envoient les ordres aux actionneurs (4). Les capteurs (3) véhiculent les changements d'état à l'élément (2) qui vont traduire les demandes en action et envoyer les ordres aux actionneurs (4). Toutes les informations sur l'état des capteurs (3) et actionneurs (4) sont visibles à travers les éléments (1) et (2). Les informations peuvent être envoyées sur les supports de stockage en interne et/ou en externe afin d'alimenter une base de données et d'accroitre la fiabilité et la performance de notre système. L'élément électrique (5) tel qu'un compteur électrique et/ou des dispositifs permettant d'identifier les périodes horaires les moins onéreuses, et/ou la charge sur le réseau, .... Il permet d'envoyer des ordres aux différents dispositifs par l'intermédiaire du bloc (2) qui traduit les informations en ordres. Les informations sur le coût de l'énergie sont une notion indispensable au dispositif afin de remplir la fonction « gestion énergétique ». Chaque élément du dispositif de l'invention peut-être équipé d'un dispositif permettant le calcul de la consommation énergétique. Toutes les données seront disponibles par l'intermédiaire des blocs (2) et (3). L'ensemble du dispositif est communicant, chaque élément véhicule les informations et peut recevoir les informations de l'ensemble des éléments. Toutes les données nécessaires au fonctionnement du dispositif tel que le programme peuvent également se trouver sur un élément externe au dispositif tel un Cloud computing afin de garder à tout moment une version exploitable du système afin de faire une reprogrammation partielle ou globale du dispositif aussi souvent que nécessaire. Toutes les données sur les consommations énergétiques peuvent également être transférées sur cet élément afin d'identifier et corriger les éventuelles dérives énergétiques créées par le dispositif, mais également par l'utilisateur. Afin de répondre au besoin de confort, la figure 2 représente un organigramme logique de l'allumage de l'éclairage dans une pièce de son habitat. Pour ce scénario, l'installation devra comporter au minimum un capteur de présence, un interrupteur de type bouton-poussoir, un capteur de luminosité intérieure, un capteur de luminosité extérieure, un actionneur pour une lampe et si la pièce possède un ouvrant équipé de système motorisé tel qu'un volet ou un store, il sera équipé d'un actionneur permettant cette action. Tous les actionneurs et les capteurs sont reliés entre eux via l'automate et/ou le module (FIG.1). Dans le scénario présenté, le dispositif montrée que l'action de l'utilisateur est prioritaire au système automatisé, si l'utilisateur actionne à deux reprises l'interrupteur de façon rapprochée, l'éclairage de la pièce sera activé à sa valeur maximum alors que d'après l'automate il ne fallait peut-être pas de lumière. Cette action est un exemple type d'une action évaluée comme « non éco-citoyenne ». Les actions effectuées de manière « non éco-citoyenne » ce qui signifie que l'occupant privilégie son confort en voulant par exemple la lumière à son maximum alors que l'environnement ne nécessitait pas d'éclairage. Le moyen permettant d'avertir l'occupant de son geste est un signal lumineux au niveau de l'organe qu'il manipule et/ou un message sous forme de texte affiché sur son téléphone portable par exemple. Ce message lui indiquera la valeur financière de son geste. La valeur est calculée en fonction du coût de l'énergie au moment du geste.
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit.