BACnet : Fonctionnement du protocole de communication

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Protocoles de communication

Le protocole BACnet, acronyme de « Réseaux de Contrôle et d’Automatisation des Bâtiments » en français, s’impose comme un protocole réseau de référence pour l’automatisation des bâtiments.

Développé par l’organisme ASHRAE (association de constructeurs et d’utilisateurs dans le domaine du chauffage, de la ventilation et de la climatisation CVC) le protocole BACnet a révolutionné la manière dont les systèmes échangent des données, évoluant pour devenir un standard international normalisé par l’ANSI et l’ISO.

La spécification du protocole BACnet s’aligne avec les préoccupations actuelles des professionnels du secteur où l’efficacité énergétique et la gestion de l’énergie sont devenues des impératifs majeurs. Ces enjeux ont favorisé l’émergence des bâtiments intelligents (smart buildings), intégrant des systèmes de surveillance et de contrôle pour répondre à ces défis.

Au cœur de cette transformation, le protocole BACnet se distingue en tant que standard ouvert, orienté objet et interopérable et est largement utilisé pour faciliter la communication entre une multitude d’équipements d’automatisation de bâtiments dans le monde.

Sa polyvalence et son adaptabilité en font un choix privilégié des intégrateurs de systèmes car il répond aux besoins d’évolution des installations techniques. Son intégration permet la supervision complète d’un bâtiment depuis une salle de contrôle unique, améliorant significativement l’efficacité énergétique et assurant une maintenance facilitée.

Protocole de communication BACnet
BACnet : fonctionnement du protocole de communication

BACnet : un protocole de communication standard et ouvert


Une approche innovante dans le domaine des protocoles de communication

Le BACnet se distingue en adoptant un protocole ouvert qui permet la communication entre les produits de différents fabricants conformes à la norme. Cette compatibilité est garantie par la certification BTL. Cette approche se traduit par des « messages/services » favorisant l’interopérabilité des applications. Les composantes de communication ISO, telles que MS/TP et IP, offrent une flexibilité maximale, permettant une intégration fluide et fiable avec divers environnements et systèmes.

Une compatibilité ascendante et une accessibilité universelle

La compatibilité ascendante constitue l’un des atouts majeurs du protocole BACnet, assurant une intégration transparente entre ses différentes versions. Cette rétrocompatibilité permet une coexistence harmonieuse des équipements plus anciens et plus récents, simplifiant la transition entre générations de produits et garantissant une fonctionnalité universelle du protocole BACnet.

Le fonctionnement du protocole BACnet

Le protocole BACnet repose sur une architecture client-serveur au sein des systèmes de Gestion Technique des Bâtiments (GTB). Les périphériques (capteurs, actionneurs, contrôleurs, automates, thermostats, vannes etc.) agissent comme serveurs, fournissant des données via des objets BACnet, tels que des points de mesure, des alarmes, des programmes horaires ou des historiques de données. Les superviseurs, en tant que clients, utilisent des services standardisés (lecture, écriture, notification) pour interagir en temps réel avec les serveurs.

BACnet IP vs MS/TP

Diverses implémentations du standard BACnet émergent en fonction du support physique de communication. Les versions les plus répandues sont le BACnet MS/TP et le BACnet IP.

Le BACnet/IP utilise l’adressage via adresse IP et port UDP, tandis que le BACnet MS/TP opère avec une méthode d’accès par passage de jeton et un adressage via adresse par équipement. Cette variété de solutions, allant des bus câblés (BACnet MS/TP) aux réseaux IP (BACnet/IP), confère une grande flexibilité pour une communication fiable dans les systèmes de GTB.

Le BACnet MS/TP fonctionne via des connexions série avec des câbles RS485, limitant le nombre d’équipements connectés (maximum de 128 avec des répéteurs) en raison de sa méthode de passage de jeton, ce qui impacte sa vitesse de transmission.

En comparaison, le BACnet IP offre des avantages grâce à son utilisation d’adresses IP pour une connectivité sur le réseau local et propose des solutions (BBMD, FDT) pour communiquer sur Internet, assurant une communication rapide et sécurisée via VPN vers des logiciels basés sur le cloud. De plus, le BACnet IP est flexible, permettant l’intégration des données vers des applications tierces, sans restriction sur le nombre d’équipements connectés. Cependant, la transition vers les réseaux étendus expose ce protocole à des défis, tels que le filtrage des messages broadcast.

L’évolution : BACnet SC

Le principal reproche autrefois adressé à BACnet IP, en tant que protocole utilisé au sein des réseaux informatiques, résidait dans son déficit en matière de cybersécurité, avec des échanges non cryptés et des interlocuteurs non identifiés. Toutefois, cette lacune a été comblée avec l’introduction de BACnet SC basé sur TLS 1.3. Cette évolution du protocole a été pensée pour pouvoir s’intégrer aisément aux installations existantes, facilitant ainsi l’interopérabilité entre les anciens équipements et les nouvelles infrastructures.

Dans un contexte où la sécurité des systèmes de contrôle devient une préoccupation prépondérante, l’émergence de BACnet/SC (BACnet Secure Connect) se profile comme une avancée significative. Cette version renforce la sécurité des communications grâce à des méthodes de chiffrement sophistiquées et des protocoles d’authentification avancés au sein des réseaux, répondant ainsi de manière proactive aux impératifs croissants de cybersécurité des bâtiments intelligents.

Le BACnet, une solution pour faciliter la supervision des bâtiments intelligents

Grâce à son architecture client-serveur et à la standardisation des objets et services, le BACnet permet une intégration transparente des divers équipements de Gestion Technique des Bâtiments (GTB). Cela engendre une communication fluide entre capteurs, actionneurs et contrôleurs, facilitant la collecte et le partage de données en temps réel. Cette interconnectivité, combinée à la compatibilité ascendante du protocole, offre une flexibilité optimale pour évoluer avec les besoins des installations.

Le BACnet trouve des applications variées dans les bâtiments commerciaux, industriels et tertiaires. Il est utilisé pour superviser et contrôler des systèmes. Sa polyvalence en fait un choix incontournable pour garantir une gestion technique avancée et centralisée dans divers contextes, contribuant ainsi à l’efficacité énergétique et à la durabilité des bâtiments.

Les réponses à vos questions sur le protocole BACnet

Qu’est-ce que le protocole BACnet ?

Le protocole BACnet est un standard ouvert de communication utilisé dans la Gestion Technique des Bâtiments (GTB). Il permet la supervision et le contrôle des systèmes tels que le chauffage, la ventilation, la climatisation et l’éclairage. Mis au point par l’association ASHRAE, le BACnet offre une architecture client-serveur, standardise les objets et services, favorisant ainsi une communication transparente entre capteurs, actionneurs et contrôleurs. Son utilisation étendue pour tout type de bâtiments en fait un choix privilégié des intégrateurs de systèmes pour une gestion intelligente et efficace des installations.

Comment fonctionne BACnet ?

Le protocole BACnet repose sur une architecture client-serveur, facilitant la communication entre capteurs, actionneurs et contrôleurs dans la Gestion Technique des Bâtiments (GTB). Il utilise des objets standardisés et des services définis pour garantir une interaction transparente et efficace. Le BACnet s’appuie sur diverses intégrations, tels que les bus câblés (BACnet MS/TP) ou les réseaux IP (BACnet/IP), assurant ainsi une communication fluide entre les équipements.

Quelle est la différence entre le protocole BACnet & Modbus ?

La principale différence entre les protocoles Modbus et BACnet réside dans la nature des données et la méthode de déploiement. Le protocole Modbus utilise des tables de registres pour structurer les échanges entre maîtres et esclaves, nécessitant une configuration statique qui peut limiter la flexibilité du système.

Le protocole BACnet quant à lui, adopte une approche de « liaison dynamique », simplifiant la mise en œuvre en permettant à la supervision d’interroger le réseau pour identifier les dispositifs. De plus, le BACnet organise les données en « objets » (points de données, alarmes, historiques et programmes horaires) et « propriétés » (seuil d’alarmes, fréquences d’enregistrement, etc.) , offrant une quantité considérable d’informations, tandis que le Modbus se distingue par sa simplicité, avantageuse dans des applications nécessitant des échanges de données moins complexes.
 
Le BACnet favorise l’interopérabilité grâce à sa norme ouverte, alors que le Modbus excelle dans la communication entre automates programmables industriels (API).
 
En termes de coûts, bien que le déploiement du protocole BACnet ne nécessite pas de royalties et peu de hardware pour permettre la communication entre les systèmes, le protocole Modbus peut s’avérer être une option plus économique, surtout si des équipements compatibles sont déjà installés.
 
Le choix entre les protocoles Modbus et BACnet dépend des besoins spécifiques du système, de la nature des données, de la facilité de mise en œuvre, de l’interopérabilité et des coûts d’intégration et de maintenance à court et à long terme.

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