Contribution à la réalisation d’un studio intelligent à l’ORTB

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Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi ************

Centre Autonome de Perfectionnement ************

Département de Génie Electrique

Mémoire présenté pour L’obtention du Diplôme de Licence Professionnelle en Génie Electrique

Thème

:

Contribution à la réalisation d’un studio intelligent à l’ORTB

Centre Autonome de Perfectionnement

Sous la supervision de : Dr. Luc Nassara

Enseignant à l’Ecole

Polytechnique d’Abomey-Calavi Présenté par :

Zaïk Wilfrid. M. AHOSSOUHE

Année académique : 2015-2016

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Rédigé et soutenu par : Zaïk Wilfrid Mètotongi AHOSSOUHE I

DEDICACES

Je dédie ce travail :

A ma très chère mère : qu’elle trouve ici l’hommage de ma gratitude qui, si grande qu’elle puisse être, ne sera à la hauteur de ses sacrifices et de ses prières pour moi ;

A toi Papa, en témoignage de ton dévouement, de ta volonté de faire de moi un fils digne dont tu n'as pas bénéficié les fruits ;

A mes frères et sœurs : Moréo, Duince ; Mariane et Odde ;

A ma très chère chérie Bonheur Dénakpo, merci énormément pour ton soutien plus que précieux. Ma vie ne serait pas aussi magique sans ta présence et ton amour.

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Rédigé et soutenu par : Zaïk Wilfrid Mètotongi AHOSSOUHE II

REMERCIEMENTS Nos remerciements à :

-Toutes les personnes qui ont contribué, à travers conseils, suggestions, critiques et soutiens; nous leur exprimons notre profonde gratitude.

- Monsieur Luc NASSARA, Directeur de mémoire qui a accepté diriger cette œuvre malgré ses nombreuses occupations ;

- Tous les professeurs de l’EPAC en l'occurrence ceux de la Licence Professionnelle option Génie Electrique ;

-Tout le personnel du CAP ;

- Monsieur Georges Marie-Léandre Amlon, Directeur général intérimaire de l'Office de Radiodiffusion et Télévision du Bénin (ORTB) ;

- L'ensemble du personnel de la section exploitation et maintenance de la radiodiffusion nationale ;

- Tous les membres du jury pour le temps qu'ils ont consacré pour apprécier ce travail.

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Rédigé et soutenu par : Zaïk Wilfrid Mètotongi AHOSSOUHE III

Résumé

Notre projet est proposé dans le cadre du Projet de développement et de conception au sein de l'Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi (EPAC).

Notre tâche est de contribuer à la réalisation d’un studio de radiodiffusion intelligent à l’ORTB, studio qui pourra gérer à la fois la consommation en énergie électrique, assurer la sécurité et le confort de ses utilisateurs. Les équipements domiciliaires à l'intérieur peuvent être contrôlés à distance ou sur place depuis un ordinateur, une tablette ou un Smartphone.

Ce mémoire est donc l’aboutissement de 4 mois de travail au sein du service exploitation et maintenance de la radiodiffusion nationale.

Mots-Clés : Studio intelligent, Smartphone.

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Rédigé et soutenu par : Zaïk Wilfrid Mètotongi AHOSSOUHE IV

Abstract

Our project is proposed in the development project and design in the polytechnic school of Abomey-Calavi (EPAC).

Our task is to contribute to the realization of an intelligent broadcasting studio at the ORTB, a studio that will be able to manage both the consumption of electrical energy and ensure the safety and comfort of its users. The home equipments then can be controlled remotely or on-site from a computer, tablet or Smartphone.

This memoir is the culmination of four months of work in the operation and maintenance of the national broadcasting.

Keywords: Smart Studio, Smartphone.

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Rédigé et soutenu par : Zaïk Wilfrid Mètotongi AHOSSOUHE V

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

ORTB : Office de Radiodiffusion et Télévision du Bénin.

UAC : Université d’Abomey-Calavi

EPAC : Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi CAP : Centre Autonome de Perfectionnement

HAAC : Haute Autorité de l'Audiovisuel et de la Communication.

CRTA : Centre de Ressources de Techniques Avancées.

CPL : Courant Porteur en Ligne.

PERT : Program Evaluation Review Technique MPM : Méthode des Potentiels Métra

AFNOR : Association Française de Normalisation AES : Advanced Encryption Standard

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Rédigé et soutenu par : Zaïk Wilfrid Mètotongi AHOSSOUHE VI

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Résumé des applications et de la technologie à privilégier en neuf ou en

rénovation……… ……….…… 24

Tableau 2 : Matériels de commande en domotique……… 25

Tableau 3 : Matériels de commande en domotique (suite)………. 26

Tableau 4 : Matériels de commande en domotique (suite)……… 27

Tableau 5 : Matériels de commande en domotique (suite)………. 28

Tableau 6 : Matériels de commande en domotique (suite)……… 29

Tableau 7 : Plan de maintenance du studio-inventaire des interventions………….. 42

LISTE DES FIGURES Figure 1 : Exemple d’installation avec une technologie BUS………... 15

Figure 2 : Signal électrique et signal CPL superposés...……….. 18

Figure 3 : Graphe PERT du projet... 35 Figure 4 : Contenu de la fonction maintenance ………...

Figure 5 : Annexe A de la norme NF EN 13306 X 60-319 de juin 2001…….

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Rédigé et soutenu par : Zaïk Wilfrid Mètotongi AHOSSOUHE VII

TABLE DES MATIERES

DEDICACES………... I

REMERCIEMENTS……….... II

RESUME………. III

ABSTRACT……….. IV

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS……… V LISTE DES TABLEAUX……… VI

LISTE DES FIGURES……… VI

INTRODUCTION………... 1

PREMIERE PARTIE: Présentation de la structure d'accueil et déroulement du stage Chapitre 1 : Présentation de l’ORTB……….. 3

1.1 Historique de la radio nationale………...………. 3

1.2 Statut juridique………...……….. 4

1.3 Objet et missions………. 4

1.4 Vision……….. 5

1.5 Les organes de l'ORTB………..………….. 5

Chapitre 2 : Déroulement du stage………... 7

2.1 Situation géographique de la radio nationale………..… 7

2.2 Situation administrative de la radio nationale... 7

2.3 Travaux effectués……….………... 9

DEUXIEME PARTIE: Travail de Fin d'Etude(TFE): Contribution à la réalisation d'un studio intelligent à l’ORTB Chapitre 3 : Contexte, justification et problématique……… 11

Chapitre 4: Synthèse bibliographique sur la domotique... 14

4.1 Les technologies utilisées pour la domotique……….. 14

4.1.1 La technologie bus filaire……… 14

4.1.2 Le courant porteur en ligne (CPL)………. 16

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Rédigé et soutenu par : Zaïk Wilfrid Mètotongi AHOSSOUHE VIII

4.1.2.1 Présentation………..……….. 16

4.1.2.2 Architecture des courants porteurs en Ligne………... 18

4.1.3 La radiofréquence……….. 21

4.2 Les critères de choix d’une technologie………. 23

4.3 Les matériels de commande en domotique………... 25

4.4 Coût et avenir de la domotique………. 30

4.4.1 Coût de la domotique……… 30

4.4.2 Avenir de la domotique………. 30

Chapitre 5: Cahier des charges... 31

5.1 Méthodologie………...………..………….. 31

5.2 Réponses apportées………... 31

5.3 Les phases du projet……….. 32

Chapitre 6: Réalisation du projet... 33

6.1 Planning d’informatisation……… 33

6.1.1 Description des tâches et relation d’antériorité………. 33

6.1.2 Choix et principe de la méthode……… 34

6.1.3 Construction du graphe PERT ………. 35

6.1.4 Calendrier de réalisation du projet……….………… 35

6.2 Coût et financement du projet……….……….……… 37

6.3 Plan de maintenance du studio……….………… 38

CONCLUSION………. 43

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES……… 44

ANNEXE………..…….. a

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Rédigé et soutenu par : Zaïk Wilfrid Mètotongi AHOSSOUHE 1

INTRODUCTION

En Afrique en général et au Bénin en particulier, malgré les efforts

substantiels fournis par le gouvernement en vue de dominer le problème d’accès à l’énergie électrique, il persiste et l’électricité coûte de plus en plus chère.

L’augmentation des coûts de l’énergie aussi bien que l’émergence des préoccupations écologiques sont des enjeux importants de notre société actuelle or, de l'antiquité à aujourd'hui, l'esprit perfectionniste de l'homme n'a cessé de lui permettre d'améliorer le niveau de vie quotidienne. Le passage de la mécanique aux domaines : d'informatique, d'électronique, d'automatique et de domotique a révolutionné la vie journalière de l'être humain. Les nouvelles technologies de l'information et de communication illustrent ce phénomène.

Aujourd'hui, l'intérêt croissant de vouloir gagner en temps, en énergie et pas mal d'autres raisons, ont poussé des petites et moyennes entreprises, des grandes entreprises à chercher des solutions informatiques capables de répondre à leurs besoins.

C’est dans cette optique que ce travail se propose de contribuer aux travaux relatifs à « la réalisation d’un studio intelligent à l’ORTB » dans le cadre de la rédaction d’un mémoire de fin de formation en vue d’obtenir une Licence Professionnelle en Génie Electrique à l’Ecole Polytechnique de l’Université d’Abomey-Calavi (EPAC). L’objectif principal du travail est de faire ressortir l’influence de la domotique sur le coût de l’énergie électrique et la productivité du personnel de l’ORTB. Il s’agit plus spécifiquement de :

- faire ressortir quelques atouts et contraintes liés à la réalisation d’un studio intelligent à l’Office de Radiodiffusion et Télévision du Bénin ;

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- mettre en évidence l’influence de la domotique sur la productivité du personnel de l’ORTB.

Pour une meilleure compréhension nous avons articulé ce document en deux grandes parties.

Dans la première partie, nous avons présenté la structure d’accueil puis les différentes tâches effectuées au cours de notre stage.

Dans la deuxième partie, après un développement sur la domotique, nous nous sommes concentrés sur la planification et la réalisation du projet.

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Chapitre 1 : Présentation de l’ORTB

1.1-Historique de la radio nationale

La Radiodiffusion Nationale du Bénin alors appelée Radio Cotonou était un organe de l'administration coloniale. Il a vu le jour le 07 mars 1953 dans un local des PTT à Akpakpa aménagé en studio de fortune avec un effectif de 5 personnes : un Directeur et sa secrétaire, un technicien, un locuteur en français, un locuteur en langue nationale fon. Cet effectif passera à 12 en 1956 puis à 24 en 1960 à l'accession du pays à l'indépendance et à 114 en 2003. La puissance de l'émetteur en ondes moyennes était de 1KW et de 250 W en ondes courtes à la naissance de la Radio pour un programme quotidien de 75 minutes. La puissance de l'émetteur en ondes courtes a été portée à 4 KW en 1957. Ces deux émetteurs en ondes moyennes et en ondes courtes étaient installés dans l'enceinte des PTT à Akpakpa. Avec la création du centre émetteur d'Abomey- Calavi en 1972, la Radiodiffusion a acquis grâce à la coopération avec la République Fédérale d'Allemagne, un nouvel émetteur de 50 KW en ondes moyennes et un autre émetteur de 50 KW en ondes courtes en 1976. La Radiodiffusion Nationale était gérée sous la forme d'une régie de service public à caractère administratif jusqu'à sa fusion avec la Télévision Nationale où elle est devenue un office. Pour offrir au personnel un confort de travail, une maison de la Radio fut construite en 1956 sur financement du Fonds d'Investissement pour le Développement Economique et Social (FIDES) et mise en exploitation en 1957. Mais face à l'accroissement de l'effectif du personnel, la République Fédérale d'Allemagne construit, deux décennies après, la nouvelle maison de la Radio inaugurée le 11 novembre 1976.

La station a connu diverses dénominations: « Radio Cotonou du 07 mars 1953 au 1êr octobre 1958, Radio Dahomey du 1êr octobre 1958 au 1êr août 1970, La voix du progrès du 1êr août 1970 au 26 octobre 1972, La voix de la

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révolution suite au coup d'Etat du 26 octobre 1972 » Ce nom de la station n'a été changé que le 1^er mars 1990 à l'issue de l'historique Conférence des Forces Vives de la Nation de février 1990. Il devient alors « Radio Bénin » qui couvre une grande partie du territoire national, et émet sur les 98.2 mégahertz (Mhz) en modulation de fréquence (FM). La Radio Nationale est captée sur d'autres fréquences dans les autres localités du pays [1].

1.2-Statut juridique

L’Office de Radiodiffusion et Télévision du Bénin (ORTB) est régi par la loi n° 94-009 du 28 juillet 1994, portant création, organisation et fonctionnement des offices à caractères social, culturel et scientifique, la loi organique n°92-021 du 21 août 1992 relative à la Haute Autorité de l’Audiovisuel et de la Communication (HAAC), et le décret n°2005-252 du 06 mai 2005 relatif à ses statuts. Il est doté de la personnalité morale, de l’autonomie financière et est placé sous la tutelle du Ministère chargé de la Communication [3].

1.3-Objet et missions

Comme le stipule l’article 3 de ses statuts, l’ORTB a pour objet l’exploitation du service public de radiodiffusion sonore et de télévision. A ce titre, il a pour missions :

• d’étudier, de réaliser des émissions d’information générale et des programmes de radiodiffusion et de télévision répondant aux objectifs

politiques économiques et socioculturels de l’Etat béninois ;

• de produire, de coproduire, d’acquérir, d’échanger et de programmer des émissions de radiodiffusion et de télévision destinées au public sans

distinction de race, de culture, de sexe et de religion ;

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• d’offrir toutes prestations, assistance ou coopération en matière de radiodiffusion et de télévision ;

• de contribuer au renforcement de l’unité nationale ;

• d’aider au renforcement des valeurs sociales par la promotion d’une éthique basée sur le respect de la personne humaine, du citoyen et du bien public ;

• de diffuser des émissions qui favorisent l’intégration et l’éducation permanente de tous les citoyens ainsi que le développement de tout le pays ;

• d’assurer le rayonnement et le prestige du Bénin à l’étranger ;

• de prospecter et de diffuser des annonces publicitaires et communiqués conformément à la réglementation en vigueur ;

• de servir de référence nationale en matière d’audiovisuel par la qualité technique, professionnelle et artistique de ses services de productions [3].

1.4-Vision

Comme définie dans son Plan Stratégique de Développement 2010-2014, la vision de l’office est de devenir une entreprise leader par la qualité et la performance, constituant une référence en Afrique et dans le monde [3].

1.5-Les organes de l’ORTB

L’Office de Radiodiffusion et Télévision du Bénin (ORTB) dispose de quatre (04) chaînes de radiodiffusion en Modulation de Fréquence (FM). Il s’agit de :

• La chaîne nationale

Créée le 07 mars 1953, les studios de cette chaîne installés à Cotonou produisent des émissions en langue française uniquement.

• La chaîne nationale Alafia

Créée le 07 mars 2015, les studios de cette chaîne installés à Cotonou produisent des émissions dans 18 langues nationales.

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• La Station Régionale

Basée à Parakou, elle couvre les quatre départements du nord Bénin et une partie du département des Collines. Elle a démarré ses émissions le 1^er avril 1983.

• Atlantic FM

Au départ, chaîne de proximité destinée à diffuser des émissions en direction de la jeunesse, Atlantic FM est aujourd’hui reçue dans les départements du sud Bénin.

L’office dispose également de deux chaînes de Télévision :

• La Télévision Nationale ;

Elle fut construite en 1972 mais ne sera fonctionnelle qu’en 1978. C’est une chaîne généraliste qui offre des émissions d’information, d’éducation et de divertissement au public en langues française et nationales.

• Bénin Business 24 (BB24).

Cette deuxième chaîne de Télévision a démarré ses programmes le 30 Juillet 2013. Elle est une chaîne de développement des affaires.

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Chapitre 2 : Déroulement du stage

2.1 Situation géographique de la radio nationale

La Radiodiffusion Nationale se trouve dans l'enceinte de la nouvelle maison de la radio qui abrite la Direction générale de l'Office de Radiodiffusion et Télévision du Bénin (ORTB).La Direction générale est située à quelque mètre de la place des martyrs en allant vers l'aéroport Cardinal Bernardin GANTIN. Là sont regroupés les bureaux suivants : du Directeur Général, du Directeur de la Radio, du Secrétaire Général, du Directeur du Réseau et du Développement Techniques et du Directeur de la Télévision [1]. L'ORTB étend sa couverture radiophonique et télévisuelle en disposant de nouveaux centres émetteurs tels que: Abomey, Bantè, Djougou, Kandi, Kompa, Natitingou, Malanville, Nikki, Idigni, Pobè, Kouandé, Madékali, Banikoara, Savalou, Savè, Ségbana, Bembèrèkè, Matéri, Tanguiéta, Kérou, Porga, Agouna, Boukombé, Alédjo, Kétou et Sèhouè. La Radiodiffusion Nationale émet sans interruption tous les jours depuis décembre 2003, en modulation de fréquence sur les 98.2 Mégahertz de Cotonou à Bohicon.

2.2 Situation administrative de la radio nationale

La Radiodiffusion Nationale est un département de l'Office de Radiodiffusion et Télévision du Bénin, (ORTB). Elle a à sa tête un directeur. Plusieurs services se trouvent sous son autorité. Il s'agit du :

- service de l'information: Encore appelé service du journal parlé, Il est dirigé par un rédacteur en chef assisté d'un secrétaire de rédaction. Ce service est chargé de la collecte, du traitement et de la diffusion de l'information à la radio.

Comme sources, il utilise les reportages, les dépêches d'agences sélectionnées sur le net et les enquêtes. Il est composé de plusieurs desks. Il s'agit des desks Politique, Economie, Environnement, Société, Santé et la division Sport. Leur rôle est de fournir des papiers d'analyse, d'enquête, de reportages et autres pour

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étoffer les éditions du journal parlé. A la tête de chaque desk, il y a un chef qui est un journaliste expérimenté. Un desk regroupe quelques journalistes de la rédaction habilités à traiter de questions relevant d'un domaine précis. Le journal parlé est donc constitué des papiers de reportage, de dossier, d'interview, de magazine, de commentaire...Toutes les informations sont d'abord soumises à l'approbation du rédacteur en chef avant diffusion [1].

- service de la production : Ce service s'occupe de la conception et de la production de certaines émissions. Il s'agit de la production des documentaires, des magazines, des grands reportages... . Il est composé de deux divisions : la division production et la division réalisation [1].

- service de la radio rurale : Ce service gère la nouvelle radio dénommée radio bénin Alafia, dérivée de la radio nationale ; inaugurée le 07 Mars 2015 et dont les studios sont implantés à la nouvelle maison de la radio. Il regroupe des journalistes et animateurs en langues nationales. Il a pour principale activité la collecte, le traitement, la diffusion de l'information et la production des émissions dans 18 langues nationales du pays.

- service Atlantic FM : Ce service gère la radio Atlantic FM, une station de la Radiodiffusion Nationale émettant en bande FM sur toute l’étendu du territoire national. Sa mission est entre autres de contrer l'action des radios privées de Cotonou émettant elles aussi en bande FM. Situé dans l'enceinte de la nouvelle maison de la Radio, le service Atlantic FM est à vocation sociale et culturelle. Il regroupe des journalistes-animateurs qui produisent des émissions en direct et font aussi des mises en boîtes. Son chef est nommé par le Directeur général de l'ORTB sur proposition du Directeur de la Radiodiffusion Nationale pour un mandat à durée indéterminée. La radio Atlantic FM entre en synchronisation avec la Radiodiffusion nationale aux heures des grandes éditions du journal parlé [1].

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- Le service des programmes : Ce service élabore et assure la gestion de la grille des programmes de la Radiodiffusion Nationale. Il est dirigé par un chef programme qui exécute la politique des programmes de la chaîne et planifie la diffusion des émissions. Le service des programmes regroupe des animateurs qui se relayent à l'antenne par tranche d'animation. Une rencontre hebdomadaire réunit le chef des programmes et les animateurs pour statuer sur les ratés observés des animations d'émissions. La régie générale des programmes est une division du service des programmes [1].

- service exploitation et maintenance : Ce service regroupe des techniciens et s'occupe de la gestion des reportages, de la mise en boîte et de la diffusion des émissions radiophoniques. Il s’occupe également de la gestion de l'antenne et de la maintenance des équipements techniques.

Notre stage de fin de cycle s’est déroulé au service exploitation et maintenance de la radiodiffusion nationale.

2.3 Travaux effectués

Au cours de notre stage professionnel nous avons effectué au service

exploitation et maintenance de la radiodiffusion nationale les travaux suivants : o Tenue d’antenne.

C’est le temps durant lequel le technicien de son est chargé de la diffusion en direct des programmes de la radiodiffusion.

o Prise de son et montage audio

La prise de son est l'opération qui consiste à garder une trace durable d'un son sur un support en vue de le rediffuser tandis que le montage audio consiste à rassembler et assembler d'une façon harmonieuse et en rapport avec le contexte, les éléments sonores d'un fait.

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o Maintenance et câblage des équipements techniques

La maintenance est tout ce qui concourt à l’entretien d’un appareil, d’un système en état de fonctionnement tandis que le câblage est l’ensemble des fils électriques entrant dans un circuit.

o Reportages

C’est l’ensemble des informations écrites, enregistrées, photographiées ou filmées, recueillies par un journaliste sur le lieu même de l'événement. Partie d'un programme de radio ou de télévision destinée à informer le public sur un événement d'actualité, sur une activité humaine, sur la nature.

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Chapitre 3 : Contexte, justification et problématique

La réduction du coût de l’énergie électrique et l’amélioration de la productivité du personnel de l’ORTB sont d’une importance capitale pour la performance de cette structure. Face à cette situation, la domotique constitue une alternative. La domotique peut se charger des tâches les plus complexes ou contraignantes et, en même temps, assurer l’intendance de la maison. Ses domaines d’application sont au cœur de la vie quotidienne. Ils peuvent être regroupés selon 4 grands thèmes : la sécurité, le confort, la gestion de l’énergie et le multimédia.

 Sécurité

En termes de sécurité, la domotique permet entre autres de :

- Prévenir les risques provenant de l’extérieur (intrusion, cambriolage…) comme ceux provenant de l’intérieur (accidents domestiques) ;

- Surveiller à distance vos locaux ou votre habitation depuis votre smartphone, une tablette ou un ordinateur ;

- Être averti d’un incident (alarmes techniques) par SMS et/ou par e-mail.

La vidéo connectée présente des fonctions domotiques (détection de présence, alarme, détecteur de fumée…) et apporte des solutions dans ce domaine.

En cas d’incident, vous, et/ou des personnes de votre choix, peuvent être avertis en temps réel par SMS [7].

 Confort et simplicité

La domotique permet d’améliorer le confort et de simplifier votre quotidien.

La mise en place d’un système domotique rend possible de nombreux scénarios tels que :

- Éteindre toutes les lampes et fermer tous les volets roulants en appuyant sur un seul bouton lors du départ de sa maison ou du studio;

- Lancer une musique d’ambiance, adapter la luminosité lorsque vous recevez des invités.

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L’installation électrique de votre habitation s’adapte donc à vos besoins et à vos envies. Par exemple, la gestion de l’éclairage, celle des volets, du chauffage vont pouvoir être automatisées et programmées.

La domotique permet également d’obtenir une meilleure qualité d’éclairage et de confort thermique. Elle facilite la centralisation des commandes, et le

pilotage à distance des équipements. Elle rend possible la modularité des espaces et l’évolutivité des équipements. C’est donc le bâtiment qui s’adapte aux occupants [7].

 Économie et performances énergétiques

- Suivre sa consommation d’énergie afin de contrôler ses dépenses, optimiser ses consommations tout en gardant un certain confort (en gérant la température de son intérieur par zone et selon son occupation) sont autant d’atouts qui vont permettre une meilleure gestion des dépenses énergétiques.

- L’augmentation des coûts de l’énergie aussi bien que l’émergence des préoccupations écologiques sont des enjeux importants de notre société actuelle. La domotique propose ainsi de réduire les consommations énergétiques des bâtiments en adaptant ces consommations aux modes de vie des occupants et à l’environnement extérieur. Cela comprend la régulation de l’éclairage, le traitement de l’air, l’optimisation des ouvrants, la programmation horaire, les commandes à distance, les interrupteurs automatiques pour l’éclairage d’un escalier ou d’un couloir, l’ouverture ou la fermeture d’un volet selon l’ensoleillement [7].

 Communication et multimédia

Regarder un film sur le support de son choix, mettre en place un système multiroom et pouvoir diffuser le son et l’image dans son logement sont des

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exemples de scénarios qu’offre la domotique. Les équipements vidéo, home- cinéma, réseau téléphonique et internet sont intégrés dans toutes les pièces de l’habitation.

Il est possible de gérer et diffuser ses bibliothèques de musiques et de vidéos dans différentes pièces, de sauvegarder ses données informatiques, d’avoir accès à distance à ses ordinateurs, de faciliter la mobilité et le télétravail. Ces systèmes sont en général indépendants et peuvent être pilotés par les fonctions domotiques.

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Chapitre 4 : Synthèse bibliographique sur la domotique

La domotique, du latin « domus » signifiant maison, est l’ensemble des technologies de l’électronique, de l’information et des télécommunications permettant d’automatiser des bâtiments individuels ou collectifs.

Le principe de la domotique consiste à faire communiquer ensemble et entre eux les équipements électriques d’un bâtiment. On parle alors de bâtiment intelligent ou de bâtiment communicant [9].

4.1 Les technologies utilisées pour la domotique

Généralement, une installation domotique peut être conçue sur trois principaux types de technologie. Ces technologies peuvent cohabiter, être superposées suivant l’évolution de l’installation dans le temps.

4.1.1 La technologie bus filaire

La technologie bus filaire, est souvent utilisée dans la construction ou la rénovation de bâtiments en raison de l’installation d’un bus filaire.

Cette technologie veille à ce que tous les composants communiquent entre eux avec le même langage afin qu’ils puissent échanger des informations, les analyser et les traiter.

L’information circule dans les deux sens : une unité d’entrée envoie des informations aux récepteurs de sortie chargés de faire effectuer une tâche précise à des équipements de l’installation électrique (éclairage, ouvrants, alarmes…).

Ces derniers envoient ensuite des informations concernant leur état vers la ou les unités d’entrée.

L’installation de ce dispositif est composée de deux réseaux :

- un réseau bus filaire reliant les capteurs (détecteurs, interrupteurs, sondes) aux actionneurs (éclairage, ouvrants, chauffage, produits de puissance), - un réseau d’alimentation reliant les actionneurs au courant fort.

Ce type d’installation présente pour les utilisateurs plusieurs avantages :

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- la réduction massive du câblage : un seul câble en général pour tous les équipements au lieu d’un par équipement,

- une meilleure fiabilité de la transmission des informations et de l’installation, - une supervision en local ou à distance,

- une évolutivité de l’installation à tout moment [9].

Le schéma, ci-dessous, rend compte de l’installation avec une technologie BUS :

Figure 1 : Exemple d’installation avec une technologie BUS [9].

Exemples de réseaux bus filaires :

- KNX, standard ouvert international, suivi par un ensemble de constructeurs comme Hager, Schneider, ABB, Theben, Siemens…,

- Solutions constructeurs comme MyHome de Legrand.

• Avantages et Intérêts

-Insensible aux « brouillages » radio et aux distances de raccordement radio: le système de gestion peut être placé dans le point le plus approprié.

- Immunité aux interférences radio : les appareils émettant la radiofréquence ou les lignes d'alimentation n'engendrent pas de problèmes de communication.

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- Pour le système KNX , compatibilité entre produits : les capteurs et les actionneurs sont choisis dans les gammes les plus appropriées, parmi les offres de différents constructeurs.

- Pérennité de la solution grâce à sa compatibilité et sa complémentarité avec d'autres produits [8].

• Inconvénients

-Nécessité de câblage : tous les capteurs et les actionneurs doivent être raccordés au système de gestion (ou au bus) avec des câbles multifilaires.

- L'alimentation de la centrale de gestion requiert l'alimentation 230V - Temps d'installation plus ou moins longs : s'il n'existe pas d'installation électrique encastrée dans le mur, il faut passer les fils de raccordement sous moulures [8].

4.1.2-Le courant porteur en ligne (CPL) 4.1.2.1 Présentation

Les CPL (Courants Porteurs en Ligne) sont une norme de transmissions de signaux numériques. Ils concernent toute technologie qui vise à faire passer de l’information à bas/haut débit sur les lignes électriques en utilisant des techniques de modulations avancées.

Les CPL sont principalement utilisés dans le domaine informatique pour créer un réseau local haute vitesse en utilisant des prises de courant électrique. Mettre en place un tel réseau ou partager une connexion internet entre plusieurs ordinateurs devient beaucoup plus simple, il suffit d’utiliser le réseau électrique qui existe déjà.

Les CPL offrent aux utilisateurs, un large éventail d’applications et de services comprenant l’internet haut débit, la voix sur IP, les services multimédias. Ils s’adressent généralement à des professionnels mais des offres grand public commencent à être proposées. Ces offres comprennent en général, une borne qui

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doit être reliée d’une part à la prise électrique d’autre part à la carte réseau de l’ordinateur (carte Ethernet).

Selon les pays, les institutions, les sociétés, les courants porteurs en ligne se retrouvent sous plusieurs mots-clés différents :

 CPL (Courants Porteurs en Ligne)

 PLC (Powerline Communications)

 PLT (Powerline Telecommunication)

 PPC (Power Plus Communications)

Les CPL se trouvent à la frontière de plusieurs domaines concernant différents corps de réglementation :

• L’électricité

• Les télécommunications

• La gestion du plan de fréquence.

Les problèmes de normalisation /standardisation sont donc extrêmement complexes à résoudre.

Il y a donc eu la création d’une association « HomePlug Power Alliance » qui a pour but de normaliser l’essentiel de cette technologie. Cette association met en place des spécifications et sort le standard HomePlug V1.0.1. Tous les équipements commercialisés à ce jour pour le grand public sont des produits « HomePlug»

Le standard «HomePlug » est le seul standard qui existe, il est américain. Il n’existe pas encore de standard au niveau européen. Le HomePlug ne concerne que des installations « indoor » qui ne sont pas interopérables avec les installations « outdoor » existant à ce jour.

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D’autres standards verront bientôt le jour afin de régler cette incompatibilité entre les deux types d’équipements [10].

Le principe des CPL consiste à superposer au signal électrique de 50Hz (fréquence du courant électrique qui est délivré par les prises électriques) un autre signal à plus haut débit (bande 1,6 à 30 MHz) et de faible énergie, comme le montre la figure 2.Ce deuxième signal se propage sur l’installation électrique et peut être reçu et décodé à distance.

Figure 2 : Signal électrique et signal CPL superposés [11].

La superposition est obtenue par une opération de couplage inductif ou capacitif qui permet le transfert de l’information sur les lignes d’énergie. Le décodage est effectué par des récepteurs CPL. Un coupleur intégré en entrée des récepteurs CPL élimine les composantes basses fréquences avant le traitement du signal [11].

4.1.2.2 Architecture des courants porteurs en Ligne

Le réseau CPL permet d’étendre un réseau local Ethernet existant ou bien de partager un accès internet haut débit et ce à travers toutes les prises électriques d’un même bâtiment.

(28)

On utilise donc l’infrastructure électrique existante et il n’y a pas besoins de câblage supplémentaire.

Le réseau CPL peut être mis en œuvre sous deux types d’architectures : OUTDOOR et INDOOR.

A- OUTDOOR : Accès extérieur

Lorsqu’on parle d’OUTDOOR pour les courants porteurs en ligne, on est dans la logique dit « Accès dernier Kilomètre » pour un accès Internet à Haut Débit.

NB : L’OUTDOOR n’existe qu’au point de vue expérimental.

B- INDOOR : Accès intérieur

Lorsqu’on parle d’INDOOR pour les courants porteurs en ligne, il s’agit de l’intérieur d’un bâtiment, que ce soit une maison, un appartement, une entreprise, c’est une prolongation du réseau local ou/et de l’accès haut débit existant [10].

Il est indéniable que le courant porteur en ligne possède des avantages non négligeables

-L’utilisation des câbles électriques évite de refaire du câblage spécifique informatique ou de configurer des connexions Sans-fil.

-Cette technologie peut être très utile pour désenclaver des endroits dans lesquels aucune technique ne permet de se raccorder.

-Les débits sont corrects 14Mbits/s et sont en cours d’évolution rapide.

(29)

-Il n’est pas nécessaire d’installer de pilote sur les PC, les matériels sont

«Autonomes ».Il faut juste configurer sa carte réseau Ethernet ou son port USB.

-Il existe des passerelles vers les autres technologies que sont l’ADSL, le câble, le satellite.

-Les matériels ne sont pas plus chers que ceux associés à des technologies équivalentes comme le Sans-fil.

-Les matériels même si il n’y a pas de normes sont compatibles les uns avec les autres dans leur grand ensemble.

-Sécurisation possible avec du DES 56 bits (Voir AES (Advanced Encryption Standard) 128 Bits chez certains fournisseurs comme Oxance).

-Le CPL est une technique plus sûre car il est plus difficile d’écouter un câble électrique que de capter une onde hertzienne (WIFI) [10].

Souvent les avantages sont aussi des inconvénients et cela se confirme avec le CPL :

-Le débit même élevé en «INDOOR», est partagé par tous les matériels connectés à une même ligne électrique, plus il y a de matériels moins le débit sera important.

-Ce problème se retrouve en «OUTDOOR» ou le point d’accès global (pour un immeuble, pour la boucle locale…) est aussi partagé par tous les utilisateurs connectés.

-L’installation est simple si elle est basique. Mais dès qu’on lance la configuration des outils avancés, des connaissances réseaux sont nécessaires comme avec toutes technologies réseau que ce soient du WIFI, du câble…

(30)

-Le manque de norme, même si, la spécification HomePlug est prise en compte est un frein au développement réel de cette technologie.

-La sécurisation proposée est faible. 56 Bits ne représentent que 7 octets. Le Sans-fil même avec des cryptages plus importants (128 voir 256 bits) est une solution peu sécurisée alors le CPL…

-La sécurisation via le cryptage ne se fait qu’à l’intérieur du réseau électrique.

Une fois le signal sorti de la prise via l’adaptateur, il n’y a plus de cryptage. Il est donc possible de récupérer les données en clair. Le tri se fait alors au niveau des couches physiques de la carte réseau en étudiant les en-têtes Ethernet des paquets. Il est donc possible au moyen d’un «sniffer» de récupérer ces paquets non cryptés.

-Les limitations qu’elles soient au niveau des distances, du nombre des utilisateurs connectés à un point d’accès, ou sur les adaptateurs, les débits…du fait de l’absence de norme ne sont pas clairs et dépendent d’un grand nombre de critères difficiles à évaluer.

-Les débits et les distances dépendent des matériels utilisés, du nombre de connexions, des distances, des parasitages du réseau électrique…

-Les lignes électriques sont soumises à de très fortes variations de performance dès que des matériels « gourmands» électriquement y sont connectés.

La technologie CPL est particulièrement intéressante dans le cas des logements anciens [10].

4.1.3-La radiofréquence

Avec la technologie radio, la transmission d’informations s’effectue sans fil.

Elle convient particulièrement aux travaux de rénovation légère étant donné

(31)

qu’elle est souvent utilisée en complément d’une installation filaire traditionnelle.

En utilisant les ondes radio, l’émetteur (une commande sans fil) peut ainsi piloter un récepteur (interrupteur, prise…).L’avantage de la radiofréquence est qu’elle permet de faire évoluer une installation électrique sans grands travaux.

Exemples de technologies radiofréquence : - KNX radio fréquence, Zigbee, EnOcean…

- Solutions constructeurs telles que X3D de Delta Dore et MyHome RF de Legrand [9].

-Pas besoin de câblage: la communication s'effectue via radio et les composants peuvent être placés dans les points les plus appropriés.

- Les émetteurs :

Ils peuvent être facilement déplacés si vous changez la disposition des meubles dans une pièce.

Ne requiert pas l'alimentation 230V : tous les composants du système sont alimentés par piles longue durée.

Installation rapide : il suffit de fixer les composants du système, sans câblage [8].

-Sensible aux « barrages » radio : des matériaux spécifiques peuvent atténuer les ondes radio en empêchant ou en causant des difficultés à la communication entre les différents dispositifs.

-Sensible aux interférences radio: des sources émettant des ondes

électromagnétiques (ex : compteur d'électricité, téléviseurs, ordinateurs, moteurs électriques, jouets radio-commandées etc.) peuvent causer des difficultés de communication entre les différents dispositifs.

(32)

- Il faut au moins un canal radio disponible (d'autres systèmes ne doivent pas l'utiliser).

- Gamme de détecteurs et d'avertisseurs réduite et limitée.

- Tous les 2,3 ou 5 ans, remplacement, coûteux, de l'ensemble des piles (unité centrale, détecteurs & avertisseurs)

- Renouvellement rapide des gammes de produits (sans compatibilité ascendante).

D'autres technologies existent, comme par exemple : Delta dore X2D, Somfy RTS, Somfy IO Home Control, Legrand / Btcino MyHome, Leevez / Castorama Blyssbox, etc.

Ces technologies étant propriétaires, elles représentent un risque en termes de pérennité, que se passerait-il si la marque abandonnait le protocole ? De plus, cela limite aussi le choix d'accessoires à ceux proposés par cette marque.

Pour finir, la plupart de ces protocoles sans-fil n'intègrent pas de retour d'information, de confirmation de l'exécution "ACK" (risque de non exécution d'un ordre) ni de fonction de routage intelligent et sont donc sensibles aux obstacles et à la distance d'émission [8].

4.2-Les critères de choix d’une technologie

La détermination de ce choix technologique se fait en fonction des paramètres suivants :

• La typologie du chantier,

• La complexité fonctionnelle,

• Le budget,

• Et le nombre de point de commandes à installer.

En neuf ou en rénovation lourde, lorsque le nombre de points de commandes domotiques à installer est supérieur à 30, le meilleur choix est celui de la technologie BUS/SCS.

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Sinon pour le neuf ou la rénovation légère, optez pour la technologie courant porteur ou radio du système domotique [8]. Le tableau qui suit résume les applications et la technologie à privilégier en neuf ou en rénovation.

Applications

Technologie à privilégier

Neuf Rénovation Réseau local informatique dans plusieurs

pièces

Câblage VDI et /ou Wifi CPL et/ou wifi Accès Internet sur plusieurs postes Câblage VDI et /ou Wifi CPL et/ou wifi Remplacement des câbles entre ordinateur,

clavier, souris, téléphone, appareil photo numérique, etc.

Radio (Bluetooth) Radio (Bluetooth)

Système de sécurité domestique et anti- intrusion

Filaire et/ou Radio Radio Réseau téléphonique multi combiné Câblage VDI et Réseau radio DECT Réseau radio DECT Carillon ou portier entre le portail et

l’habitation

Câblage Radio Ajout ou modification de points de

commande sans refaire le câblage

- Infrarouge Télécommande du portail depuis l’intérieur

et depuis la voiture

Bus de commande et/ou radio Radio Commande à distance, par téléphone, du

chauffage, de l’eau chaude et des volets roulants

Bus de commande Radio, courant porteur ou câblage et bus audiovisuel spécifique dans le coffret électrique Commande des éclairages et des volets

roulants dans une pièce

Bus de commande Infrarouge ou courant porteur Centralisation des fonctions d’automatisme

de volet roulant et d’éclairage

Bus de commande Courant porteur Centralisation des fonctions audiovisuelles

dans une pièce (home cinéma)

Bus audiovisuel Infrarouge ou radio Distribution des sources audiovisuelles dans

plusieurs pièces

Câblage VDI ou bus audiovisuel Emetteur-récepteur radio ou courant

porteur

Tableau 1:Résumé des applications et de la technologie à privilégier en neuf ou en rénovation [4].

(34)

4.1 Les matériels de commande en domotique

Les tableaux 2, 3, 4, 5 et 6 présentent une synoptique des matériels de commande en domotique.

Dispositif Fonction Avantage Inconvénient

Interrupteur

Bouton poussoir

Bouton inverseur

Bouton variateur

Télécommande universelle infrarouge

Commande

Commande, variation, Sonnette, Carillon, etc.

Commande d’automatisme (montée /descente de volet, par exemple)

Gradation de l’intensité d’un éclairage ou d’une source sonore.

Contrôle d’équipements audiovisuels par infrarouge.

-Peu onéreux d’un point d’éclairage ou d’une prise de courant -Facile à installer

-Commande d’un même circuit à partir de plusieurs points

- Peu onéreux - Facile à installer

- Confortable

-Pas de fil

-Remplace toutes les télécommandes IR.

-Aucune intelligence

-Doit être relié à des modules intelligents de type télérupteur, télévariateur, etc.

-Fonction définie par câblage et non par programmation.

-Nécessite un modèle électronique pour la centralisation et la gestion de scénarios.

-Portée limitée

-Alimentation par piles -Limitée à la centralisation audiovisuelle.

Tableau 2 : Matériels de commande en domotique Source : (AHOSSOUHE, 2016)

(35)

Rédigé et soutenu par : Zaïk Wilfrid Mètotongi AHOSSOUHE 26 Dispositif Fonction Avantage Inconvénient

Télécommande radio

Télécommande infrarouge/ radio

Platine de boutons poussoir

Boîtier à clé

Clavier à code

Relais

Contrôle d’équipements électriques par fréquence radio (portail, éclairage, sécurité, etc.)

Contrôle d’équipements à distance (TV, portail, éclairage, sécurité, etc.)

Rassemblement de fonctions

Commande de volet de piscine, de portail, etc.

Commande de portail, de porte, de centrale d’alarme, etc.

Commande à partir d’une impulsion électrique

-Pas de fil -Possibilité de variation d’éclairage.

-Pas de fil -Possibilité de centralisation audiovisuelle et domestique.

-Facilité d’intégration et d’utilisation.

-Commande sécurisée

-Commande sécurisée - Possibilité de personnalisation

-Gestion électrique

-Alimentation par piles - Limitée à la centralisation d’appareils électriques.

-Pas de fréquence radio standard.

-Portée limitée

-Alimentation par piles

-Nécessite une programmation

-Risque de perte de clé

-Risque d’oubli du code

-Complexité de mise en œuvre

Tableau 3 : Matériels de commande en domotique (suite) Source : (AHOSSOUHE, 2016)

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Détecteur

Horloge

Synthèse vocale

Téléviseur

Ordinateur de bureau

Ordinateur portable

Commande d’équipement selon un seuil (humidité, mouvementent, etc.)

Commande d’équipement par programmation horaire

Commande d’équipement par la voix

Commande d’équipements sur l’écran de télévision via la télécommande (TVLinck de Teleco ou PC média center par exemple)

-Programmation -Supervision

-Commandes ponctuelles -Contrôle à distance

-Supervision de

commandes ponctuelles partout dans la maison -Contrôle à distance

-Automatique

-Commande

directe mains libres

-Présent dans presque tous les foyers -Très intuitif -Pas de barrière technologique

-Puissant -Nombreux périphériques -Convivial

-Mobile -Sans fil

-Difficulté de réglage -Intrusif

-Nécessite un réglage -Gestion de dérogation

-Très peu d’équipements disponibles

-Interface limitée par les contraintes graphiques du téléviseur

-Oblige à laisser le téléviseur allumé en permanence

-Installé à un endroit fixe -Utilisation contraignante

-Ecran peu confortable -Entrées-sorties limitées -Inadapté aux

commandes domestiques régulières

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Tablet PC

Ecran tactile IR/radio

Ecran tactile IR/radio/IP

-Supervision -Télécommande universelle

-Commande domestique -Accès au réseau local, à Internet et à toutes les applications informatiques

Commande tactile d’appareils audiovisuels

Commande tactile

d’appareils audiovisuels et domestiques et accès au réseau local et à Internet

-Mobile -Sans fil

-Saisie d’écriture par Stylet

-Contrôle biométrique -Approche centralisée

-Convivialité

-Facilité d’utilisation -Programmation de scénarios

-Convivialité -Scénarios

-Infrarouge en direct -Approche

centralisée -Accès au web

-Entrées-sorties limitées -Onéreux

-Fragile

-Nécessite une programmation -Onéreux -Fragile

-Pas de retour d’information

-Nécessite une programmation -Onéreux -Fragile

-Puissance limitée

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Ecran tactile propriétaire

Assistant personnel

Téléphone fixe

Téléphone mobile

-Commande tactile d’appareils audiovisuels et domestiques (AMX, crestron, secant vity etc.)

-Commande ponctuelle d’appareils audiovisuels ou domestiques

(infrarouge, Wifi, Bluetooth)

Commande à distance d’équipements

domestiques (chauffage, sécurité, etc.)

Commande et supervision à distance (caméras chauffage, sécurité, etc.)

-Convivialité - Scénarios -Approche centralisée -Fiabilité -Encastrement possible

- Scénarios -Infrarouge en direct

-Approche centralisée

-Pratique

-Pratique -Convivial

-Nécessite la mise en place d’un serveur

-Très Onéreux -Non standard

-Portée infrarouge limitée -Petit écran

-Puissance limitée

-Nécessite la mise en place d’un module de

communication -Peu convivial -Fonctions limitées

-Nécessite la mise en place d’une passerelle

résidentielle -Petit écran -Onéreux

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4.4-Coût et avenir de la domotique 4.4.1-Coût de la domotique

Les coûts dépendent de plusieurs facteurs, dont le niveau d'automatisation, le type et le nombre d'équipements ainsi que la maison elle-même. Donner un

«cerveau» à une résidence s'avère en effet moins dispendieux dans une petite maison en construction que dans une grande maison existante, où il faudrait soit passer les fils dans les murs, soit opter pour un système sans fil. Concrètement, une personne qui désire intégrer elle-même un mini réseau informatique, les lignes téléphoniques et le câble, pourrait le faire pour environ 313.614,94 FCFA à 376.337,92 FCFA. Il est aussi possible d’automatiser l’éclairage de la maison avec un système de base à compter de 219.530,45 FCFA. À l'autre extrémité, une automatisation avancée de la maison, réalisée par des professionnels, pourrait quant à elle coûter entre 1,5 % et 5 % de la valeur de la résidence, soit entre 1.881.689,61 FCFA et 6.272.298,70 FCFA pour une maison de 125.445.974 FCFA. Et il est possible de dépenser davantage [5].

4.4.2-Avenir de la domotique

Présente depuis les années 80, la domotique n'a pris son envol que dans les années 2000 en raison du coût onéreux des appareils. Avec le temps, le prix des appareils de domotique devrait baisser et la domotique devenir abordable à tout le monde. Dans tous les cas, c'est le pari qu'ont fait les grands opérateurs de télécommunication qui ont investi fortement dans la recherche et le

développement liés à la domotique ces dernières années [6].

(40)

Chapitre 5 : Cahier des charges 5.1-Méthodologie

Les principes de base de la conduite de projet sont les mêmes dans tous les métiers, ce qui justifie la métaphore.

Il ne s'agit pas d'étudier tous les aspects de la construction d'une maison, mais le rapprochement permet d'expliquer et de présenter les différents sujets de notre projet.

Imaginons donc qu'une personne possède un terrain, et souhaite y bâtir une maison ; cette personne est dans une situation où elle connaît l'état initial, elle imagine un ou plusieurs états finaux possibles, et se demande lequel choisir, pour quelles raisons, quel coût, quel délai, quels avantages, quels inconvénients..

De même nous nous posons ces questions pour parvenir à bien planifier notre projet.

En outre, nous devons définir de manière détaillée comment passer de la situation de départ à celle d'arrivée [2].

5.2- Réponses apportées

L'analyse du problème exposé de manière spontanée et avant toute structuration conduit, à envisager les réponses suivantes :

• Étudier le plan d'informatisation pour savoir s'il est possible de planifier et de construire un studio intelligent.

• Commencer par étudier la faisabilité du projet, puis étudier plusieurs solutions pour une prise de décision sur le lancement de notre opération.

• Réaliser le plan de la conception, puis le plan technique.

• Utiliser des outils de conception assistée par ordinateur pour établir le plan d'informatisation.

• Déterminer un ensemble de phases du projet.

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• Préparer un plan de financement, puis suivre le consommé par rapport au prévisionnel au fur et mesure de l'avancement du travail.

5.3-Les phases du projet

Seul un découpage du projet en phases permet de rythmer et d'organiser la vie du projet, depuis l'étude de son opportunité et de sa faisabilité, jusqu'à sa réalisation et sa maintenance.

Pour notre projet domotique nous avons établi 11 phases qui sont :

1- Rencontre avec le personnel technique de l’ORTB pour déterminer ses besoins et discuter de ses attentes

2- Conception et production des plans et devis

3- Rencontre pour révision des plans et du budget pour approbation 4- Visite du site et localisation des éléments

5- Rencontre entrepreneur électricien, designer et toute personne impliquée dans le projet

6- Installation du câblage et infrastructure avant la pose de gypse

7- Installation des connecteurs, détecteurs, haut-parleurs, etc.… en suivant l’évolution du chantier

8- Installation du panneau de contrôle + programmation 9- Installation et finition des composants audio/vidéo

10- Formation au personnel technique de l’ORTB et ajustement de la programmation

11- Suivi après installation