Pourquoi le Bluetooth Mesh risque de bouleverser la Smart Home?10 minute(s) de lecture

Ce n’est pas un secret que de dire que la Smart Home a un problème majeur: l’interopérabilité. Les différentes solutions présentes sur le marché ont la vilaine tendance à ne pas être compatible les unes avec les autres. Si elles ne parlent pas le même langage (on parle de protocole) il est alors impossible qu’elles puissent se comprendre et de ce fait ne peuvent pas travailler ensemble dans le but d’apporter des solutions et des services au client final. Aucun protocole domotique ne s’est encore imposé dans la Smart Home. Le leadership dans la maison connecté est tour à tour envisagé par des Zigbee, des Z-Wave des EnOcean… Le Bluetooth ne compte pas se laisser distancer. Son arme secrète s’appelle le Bluetooth Mesh.

Les avantages d’un protocole (re)connu

L’avantage du Bluetooth est tout simplement… que tout le monde le connait. Il est entré dans les mœurs et tous les possesseurs de smartphones, de tablettes et de PC pourront vous indiquer qu’il s’agit d’une connexion sans fil entre objets high-tech. M ToutLeMonde le sait. Il ne sait pas exactement comment ce protocole fonctionne mais quelque part cela n’a aucune importance. Ce n’est pas bien grave en effet car il sait qu’il peut faire appel au Bluetooth pour connecter 2 appareils sans fils. Quoi de plus enviable que lorsque le consommateur devient un prescripteur de la technologie sans fil à utiliser?

Le consommateur sait en plus que quelque soit le périphérique Bluetooth qu’il achètera il fonctionnera avec son smartphone. Bon, il faut tout de même qu’il fasse attention à la version du Bluetooth de son appareil. Si son téléphone est en Bluetooth 4 il sera compatible avec tous les périphériques aujourd’hui disponibles sur le marché. Prochainement il faudra qu’il prenne en compte l’arrivée du Bluetooth 5. Cela reste gérable.

Pour le grand public, le Bluetooth jouit d’une image de marque très forte. Ce protocole de communication sans fil donne l’impression d’avoir toujours été là à ses côtés dans beaucoup de ses choix high-tech. Il jouit ainsi d’une reconnaissance de marque inégalée si ce n’est avec le Wi-Fi.

Mais, car dans toute belle histoire il y a souvent un “mais”, pour certaines raisons très spécifiques, le Bluetooth n’est actuellement pas considéré comme étant une option viable pour les solutions avancées d’automatisation des bâtiments. La version maillée du Bluetooth pourrait changer la donne.

Maillé pour le meilleur!

A l’origine; le Bluetooth répertorié maintenant sous le nom de Bluetooth Classic, a été conçu comme une technologie destiné à remplacer le câble pour les communications point à point à courte portée. Initialement, le but principal était de synchroniser les données entre les téléphones mobiles, mais la norme est rapidement devenue la technologie par défaut pour l’échange de données sans fil entre les ordinateurs personnels (téléphones portables, PC, PDA) et périphériques (casques d’écoute, claviers et souris sans fil, imprimantes et tel). Les périphériques peuvent alors former un minuscule réseau personnel (PAN) appelé aussi piconet. Dans cette configuration un seul dispositif central coordonne l’activité d’un maximum de sept périphériques actifs.

En 2010, la spécification Bluetooth Core Specification version 4.0 est lancée. Elle introduit le Bluetooth Low Energy (BLE), plus communément appelé Bluetooth Smart. C’est à ce moment là que l’histoire du Bluetooth commence vraiment dans l’IoT. Le Bluetooth Smart a été conçu spécifiquement pour répondre aux besoins d’une nouvelle génération d’appareils intelligents, dont beaucoup sont à piles et nécessitent donc des temps de connexion rapides et une gestion efficace de l’alimentation pour réduire une consommation d’énergie inutile.

La nouvelle spécification du Bluetooth prouvé son utilité sur toute une gamme de produits. En fin de compte il s’est imposé comme étant la technologie par défaut pour toutes sortes de dispositifs portables. Le protocole n’a en revanche pas eu d’impact significatif dans le segment de l’automatisation du bâtiment. Les maisons connectées étaient dominées par d’autres technologies de faible puissance, principalement le ZigBee et le Z-Wave. Cette communication sans fil n’a jamais vraiment décollé dans les smart homes ou les smart buildings.

La raison pour laquelle le Bluetooth Smart n’a jamais été considérée comme étant un concurrent sérieux pour l’automatisation du bâtiment est qu’il a été conçu pour une utilisation relativement simple entre 2 partenaires. Pour étendre la portée et pour rendre plus robuste la discussion, le maillage s’est alors imposé comme indispensable pour que le Bluetooth puisse s’imposer dans la maison connectée.

Le maillage chamboule les familles

Malgré l’intérêt croissant des professionnels au sein de la famille Bluetooth pour le déploiement de périphériques dans une architecture maillée, ce qu’il manquait était une approche standard pour la mise en oeuvre. Le Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), l’organisme qui régit et fait la promotion du protocole, développe les normes d’interopérabilité et les certifications pour la technologie Bluetooth. Il a donc formé en 2015 le groupe de travail Bluetooth Smart Mesh afin de normaliser l’utilisation d’un réseau maillé dans le cadre du Bluetooth Smart ou Bluetooth Low Energy.

2016 était initialement envisagé dans un premier temps pour diffuser la norme finalisée. Ce sera plutôt 2017 finalement. La tâche était ardue et les enjeux fort importants. Il fallait mettre bon nombre de constructeurs d’accord sur une implémentation commune. En effet les travaux des uns doivent se retrouver dans les initiatives des autres afin que tous ces acteurs se rejoignent dans la norme Bluetooth Mesh a venir. Aux dernières nouvelles collectées de source sérieuse lors du CES 2017, cette norme est quasiment finalisée.

Près d’une centaine de sociétés ont collaboré au sein du groupe de travail Bluetooth Smart Mesh. Ce ne fut pas un parcours de santé d’autant que ces entreprises sont issues de secteurs aussi divers que l’automobile, la téléphonie mobile, les automatismes industriels, la domotique, l’électronique grand public et l’informatique. Le groupe de travail a planché non pas sur un cas d’usage particulier, mais sur une plate-forme commune utilisable par tous les développeurs, quel que soient leurs domaines d’activités.

Faire passer un protocole point à point vers un protocole en réseau maillé n’est pas une mince affaire. Surtout lorsque l’on souhaite que le maximum de cas d’usage soient pris en charge par la nouvelle norme.

Les avantages de la discussion en réseau maillé

Les objets Bluetooth positionnés sur les marchés de la maison intelligente, les wearables ou les systèmes médicaux connectés sont de manière classique reliés à un seul smartphone ou une seule tablette. Avec la technologie Bluetooth Mesh ils pourront outrepasser les limites du Bluetooth.  Les équipements compatibles peuvent en effet communiquer avec n’importe quel autre de ses collègues sur un réseau Bluetooth. Chacun d’entre eux peut servir de relais vers d’autres objets qui seraient hors de portée d’un smartphone, d’une tablette ou d’un dispositif de contrôle/commande. La portée du signal est décuplée et la communication est plus robuste.

Le réseau maillé que nous présentera prochainement le Bluetooth a été développé pour permettre aux utilisateurs de construire leurs réseaux dans lesquels un ou plusieurs périphériques mobiles (smartphones / tablettes) pourront contrôler un ou plusieurs périphériques du réseau (lampes, capteurs, gradateurs, interrupteurs, etc.). Lorsqu’ils sont équipés des capacités logicielles leur permettant de rentrer dans un réseau maillé, essentiellement une pile Bluetooth Smart améliorée, ces appareils peuvent communiquer entre eux et le contrôleur central via la radio Bluetooth Smart en utilisant les mécanismes standards du protocole. En clair, cela signifie que tous les périphériques maillés peuvent créer leur propre réseau maillé autonome qui ne nécessite aucun dispositif central pour fonctionner. C’est donc la fin du hub, de la centrale ou de la box domotique.

La décision de baser le réseau Bluetooth Mesh sur le Bluetooth Smart est intentionnelle. Cela permet que l’écosystème soit compatible avec tous les périphériques et chipsets Bluetooth Smart existants. Le Bluetooth Mesh est un ajout à la norme Bluetooth qui fonctionne avec des périphériques Bluetooth 4 et le nouveau Bluetooth 5. En pratique je pense que le réseau maillé s’exprimera complètement avec la version 5 du Bluetooth qui verra ses périphériques dimensionnés pour accueillir toutes les fonctionnalités attendues.

Un périphérique remis au centre du réseau

Une chose importante a garder en tête c’est que le maillage est une solution purement logicielle. Cela signifie que les chipsets Bluetooth présents dans les smartphones d’aujourd’hui peuvent rentrer dans un réseau maillé. Ils peuvent contrôler des appareils utilisant ce genre de technologies et resteront parfaitement adaptés au contrôle et à la gestion des réseaux maillés Bluetooth.

Quand aux périphériques Bluetooth, une fois le paramétrage effectué, ils pourront discuter en toute liberté les uns avec les autres sans dépendre d’une intelligence centrale. Cette spécificité leur permet d’assurer les fonctions d’une maison connectée même si un élément tombe en panne. Le système à l’intelligence répartie est plus résistant aux pannes qu’un système à l’intelligence centralisée.

Tout comme les périphériques Z-Wave par exemple, il est fort probable que seuls les périphériques alimentés sur le secteur seront des répétiteurs de signal. Ces périphériques (ampoules, interrupteurs, prises, ..) pourront également jouer un rôle que leurs confrères des autres protocoles n(ont pas. En Bluetooth Mesh, les périphériques alimentés pourront également être des beacon assurant un rôle de géolocalisation indoor naturelle des personnes dans les maisons ou les bâtiments s’ils sont dotés de wearables Bluetooth.

Conclusion

Le Bluetooth a des arguments que le Bluetooth Mesh fera en sorte d’exploiter pour les mettre en oeuvre dans le cadre de la maison ou du bâtiment connecté. La norme classique s’occupe de rendre le protocole de moins en moins consommateur en énergie et de plus en plus efficace dans son rayonnement dans la maison. Le norme Mesh quand à elle lui ouvre les portes des maisons, des bureaux, des locaux commerciaux en apportant du service et des fonctionnalités indispensables, attendues voire nouvelles.

Il reste à savoir si ces arguments techniques ou son acceptation déjà acquise auprès du grand public dans d’autre contextes seront suffisants pour que le Bluetooth Mesh puisse trouver ses lettres de noblesses dans la domotique… Le protocole pourra compter sur l’aide d’un allié de poids pour lui ouvrir les portes des smart homes. Apple a en effet misé sur le Bluetooth pour sa technologie Homekit. Rien n’est annoncé concernant le Bluetooth Mesh dans Homekit mais ce serait dommage de passer à côté de ses atouts.

Sans vouloir aller trop vite, la première étape reste la publication de cette nouvelle mouture du Bluetooth. Elle devait arriver en 2016 puis avec le Bluetooth 5… Tout ce que l’on a pu me dire c’était que la sortie était maintenant imminente… Il va falloir maintenant penser à publier les bans de ce maillage pour que le Bluetooth et la Smart Home soient de “Mesh”.