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Certification KNX, DALI-2 et EnOcean

Guide. Protocoles d'automatisation du batiment et eclairage

Trois alliances dominent le marche europeen de l'automatisation du batiment et de la commande d'eclairage : KNX Association a Bruxelles pour le bus KNX et sa famille IP, la Digital Illumination Interface Alliance (DiiA) pour DALI-2 sur l'eclairage, et l'EnOcean Alliance pour les capteurs et interrupteurs sans fil a recuperation d'energie. Chaque alliance opere son programme de certification, sa marque, son systeme d'adhesion et ses laboratoires accredites. Les trois certifications sont des marques privees d'interoperabilite ; elles ne remplacent ni le marquage CE, ni RED pour les variantes radio, ni les normes de securite produit comme EN 60598 pour les luminaires. Cette page decrit le cadre reglementaire, le processus de certification de chaque alliance, l'articulation avec CE/RED, et les ecueils recurrents sur un dossier de produit batiment ou eclairage.

Place des trois alliances dans la pile reglementaire

Section intitulée « Place des trois alliances dans la pile reglementaire »

KNX, DALI-2 et EnOcean sont des programmes d'interoperabilite de couche applicative qui se placent au-dessus de la couche physique radio ou filaire. Ils normalisent les formats de trames, les profils applicatifs, l'adressage et le comportement, pour que des dispositifs de fabricants differents puissent etre mis en service ensemble. Ils ne regulent ni les emissions radio, ni l'isolement de securite, ni le placement du produit sur le marche ; ces aspects relevent des directives europeennes transposees en droit national.

CoucheReglee parExemples
Mise sur le marche UEDirectives europeennes, droit nationalMarquage CE, declaration UE de conformite
Radio (le cas echeant)RED 2014/53/UE, normes harmonisees ETSIETSI EN 300 220 (sub-GHz), ETSI EN 300 328 (2,4 GHz)
Securite electriqueLVD 2014/35/UE, EN 60598, EN 60950 / 62368-1Isolement, lignes de fuite, conditions de defaut
CEMEMCD 2014/30/UE, EN 55015 / EN 61547 (eclairage), EN 55032 / EN 55035Emissions, immunite
Interoperabilite protocoleCertification d'allianceKNX (KNX Association), DALI-2 (DiiA), EnOcean (EnOcean Alliance)

Le certificat d'alliance est un passeport commercial qui se superpose au dossier reglementaire : il autorise le produit a porter la marque de l'alliance, a figurer dans son catalogue et a etre selectionne par les integrateurs qui cherchent des appareils certifies. Sans la marque, le produit peut etre legalement mis sur le marche UE s'il satisfait CE, RED et les normes de securite produit, mais il ne peut pas revendiquer l'appartenance a l'ecosysteme de l'alliance.

KNX est le systeme d'automatisation du batiment normalise sous la serie ISO/IEC 14543-3 (parties 1 a 7 pour le systeme, avec amendements ulterieurs). Il est egalement reference par le CENELEC sous EN 50090 (Home and Building Electronic Systems, HBES), et a ete connu historiquement sous les noms European Installation Bus (EIB), BatiBUS et EHS avant la convergence de 2003 en KNX.

Les variantes de couche physique actuellement en service :

VarianteSupportUsage typique
KNX TPPaire torsadee, alimentation bus 30 V CC, 9600 bit/sCapteurs et actionneurs muraux en installation fixe
KNX RFRadio 868 MHz (Europe), bande SRDRetrofit, capteurs sans fil, zones sans cablage bus
KNX IPEthernet ou Wi-Fi, tunnel et routage KNXnet/IPReseau federateur, integration au SI
KNX PLCourants porteurs (historique, en declin)Installations heritage

KNX TP est le support dominant des installations neuves residentielles et tertiaires. KNX IP sert de backbone reliant les segments TP. KNX RF est utilise quand le tirage d'un cable bus n'est pas envisageable.

Pour certifier un produit comme KNX et utiliser la marque KNX, le fabricant doit devenir membre de KNX Association, immatriculee a Bruxelles. L'adhesion donne acces a la specification KNX, a l'outil d'ingenierie ETS, a l'infrastructure de test et au processus de certification. Des frais d'adhesion et de produit s'appliquent ; le bareme en vigueur figure sur le site de KNX Association.

Sans adhesion, le protocole est lisible dans les documents publies ISO/IEC 14543-3, mais le produit ne peut pas etre commercialise sous le nom KNX ni enregistre dans le catalogue ETS.

La certification KNX suit une sequence documentee :

  1. Demande d'adhesion. Approuvee par KNX Association avant toute reservation de test.
  2. Enregistrement du produit. Le fabricant enregistre l'appareil dans la base de certification KNX, declare les fonctionnalites supportees, les programmes applicatifs et la couche physique.
  3. Programme applicatif ETS. Le programme d'application (la logique de configuration chargee par les integrateurs via ETS) est developpe et soumis au format KNX.
  4. Reservation laboratoire. Les tests s'executent dans l'un des laboratoires KNX accredites. La liste est publiee par KNX Association.
  5. Tests de conformite. L'appareil est teste contre les parties pertinentes d'ISO/IEC 14543-3 : structure des telegrammes, adressage, gestion des erreurs, comportement sous defaut.
  6. Tests d'interoperabilite. L'appareil est mis en oeuvre avec d'autres equipements KNX pour verifier qu'il s'integre via ETS et qu'il interagit correctement avec l'ecosysteme KNX.
  7. Licence de marque. Apres validation, KNX Association emet le certificat, inscrit le produit au catalogue KNX public et autorise l'usage du logo KNX pour la duree de la licence.

Pour les variantes KNX RF, la couche radio doit en plus passer RED pour la mise sur le marche europeen : ETSI EN 300 220 pour la bande 868 MHz, plus EN 301 489 pour la CEM des equipements radio. Le certificat KNX ne couvre pas RED ; les deux dossiers sont meneds en parallele.

KNX Secure est l'appellation generique de deux extensions de cybersecurite :

  • KNX Data Secure authentifie et chiffre optionnellement les telegrammes KNX sur le bus, quel que soit le support. Il utilise AES-128 en mode CCM.
  • KNX IP Secure authentifie et chiffre la communication KNXnet/IP utilisee sur le backbone IP.

Les deux sont decrits dans la specification KNX et reference par EN 50090-3-4 (architecture de securite HBES). Un produit peut porter la certification KNX avec ou sans Secure ; le profil Secure est une option declaree a l'enregistrement. Pour les nouvelles conceptions destinees aux bureaux, sante, ecoles ou tout deploiement sous politique de cybersecurite, planifier Secure des le depart est plus economique qu'un ajout posterieur, qui impose generalement une nouvelle campagne de tests sur les fonctions de securite affectees.

DALI (Digital Addressable Lighting Interface) est le protocole filaire de commande d'eclairage normalise sous la serie IEC 62386. Le bus utilise deux fils basse tension non polarises portant un signal numerique code Manchester a 1200 bit/s, en complement des conducteurs secteur alimentant le luminaire. Un bus DALI unique adresse jusqu'a 64 adresses courtes, 16 groupes et 16 scenes.

Partie IEC 62386Perimetre
Partie 101Exigences generales de systeme
Partie 102Ballasts (drivers LED, ballasts electroniques)
Partie 103Dispositifs de commande (dispositifs d'entree, controleurs d'application)
Partie 104Supports sans fil et alternatifs (Bluetooth Mesh, etc.)
Parties 2xxTypes de lampes specifiques (fluorescent, HID, LED, etc.)
Parties 3xxDispositifs d'entree specifiques (bouton poussoir, presence, capteur de lumiere)

Le programme de certification DiiA, lance en 2017, exige des tests selon l'edition revisee d'IEC 62386 (appelee DALI-2) pour les parties implementees par le produit. Seuls les appareils certifies via le programme DiiA peuvent porter le logo DALI-2.

DALI-1 designait l'edition initiale d'IEC 62386 couvrant les ballasts de base. DALI-2 est le nom du programme correspondant a l'edition revisee de 2014 et apres, qui ajoute la partie 103 (dispositifs de commande), enrichit la partie 102 de nouveaux registres et comportements, et introduit la sequence de test DiiA comme reference de conformite. Un produit DALI-1 peut physiquement operer sur un bus DALI-2 et obeir aux commandes adressees de base, mais il ne peut pas revendiquer la conformite DALI-2, ne peut pas utiliser le logo DALI-2 et peut ne pas supporter les fonctionnalites supplementaires (fade etendu, multi-master, commandes de query) attendues par les integrateurs DALI-2.

L'adhesion DiiA est obligatoire avant toute reservation de certification. Les paliers d'adhesion et les frais par produit figurent sur le site DiiA. Le processus :

  1. Adhesion DiiA. Approuvee par DiiA avant toute soumission.
  2. Declaration produit. Le fabricant declare les parties IEC 62386 implementees et la classe produit (ballast, dispositif de commande, controleur d'application, alimentation bus).
  3. Execution de la sequence de test DiiA. Les tests de conformite utilisent la sequence de test DiiA, suite de tests automatisee executee sur le DiiA Test Bench, plate-forme materielle et logicielle qui pilote le dispositif sous test au travers de toutes les commandes et observe la reponse. L'implementation de reference du Test Bench est fournie par la DiiA et utilisee par les laboratoires accredites.
  4. Revue du rapport de test. La DiiA examine les rapports par rapport au perimetre declare.
  5. Licence de logo et inscription au catalogue. A reussite, le produit est ajoute a la base produit DiiA et peut porter le logo DALI-2.

La sequence de test DiiA couvre uniquement le comportement protocolaire. Elle ne teste ni la securite luminaire, ni la performance photometrique, ni la CEM secteur, ni la couche radio (la ou Bluetooth Mesh selon la partie 104 est implique).

DALI-2 sans fil : Bluetooth Mesh selon la partie 104

Section intitulée « DALI-2 sans fil : Bluetooth Mesh selon la partie 104 »

IEC 62386-104 introduit les supports sans fil et alternatifs pour DALI. L'implementation sans fil primaire en 2026 est Bluetooth Mesh avec un profil DALI, certifie conjointement avec le modele mesh du Bluetooth SIG. Un produit DALI-2 sans fil passe donc par trois filieres de certification distinctes :

  • Certification DALI-2 DiiA pour le comportement applicatif DALI.
  • Qualification Bluetooth SIG pour la pile Bluetooth (voir Qualification Bluetooth SIG).
  • Conformite RED 2014/53/UE pour la radio 2,4 GHz (ETSI EN 300 328, EN 301 489).

Cette structure tripartite est une source frequente de glissement de planning ; chaque filiere a son propre delai de laboratoire et ses propres regles de gestion du changement.

La radio EnOcean classique est normalisee sous ISO/IEC 14543-3 parties 3-10, 3-11 et 3-12, couvrant le reseau sans fil a recuperation d'energie pour dispositifs a trames courtes et faible cycle de service. Les bandes radio par region :

RegionFrequenceCadre SRD sous-jacent
Europe (EEE inclus)868,3 MHzETSI EN 300 220, CEPT ERC/REC 70-03
Etats-Unis et Canada902 MHz (ISM 902-928 MHz)FCC Part 15.247 / 15.249, ISED RSS-247
Japon928 MHzMIC Article 38

L'EnOcean Alliance publie aussi des familles de profils qui s'executent sur Bluetooth Low Energy (BLE) pour des cas d'usage ou l'infrastructure BLE est deja presente. La variante BLE est une autre famille radio non interoperable avec le reseau EnOcean classique 868 MHz a la couche radio ; elle ne partage que les concepts de profil applicatif.

L'EnOcean Alliance exploite deux paliers d'adhesion :

PalierAcces
AdopterGratuit, acces aux specifications publiques et au processus de certification
PromoterPayant, participation a la gouvernance et a la feuille de route

La voie de certification est ouverte des le palier Adopter. Des frais d'adhesion et des frais par produit s'appliquent pour la certification ; le bareme en vigueur figure sur le site EnOcean Alliance.

Le parcours de certification EnOcean :

  1. Adhesion EnOcean Alliance. Palier Adopter ou superieur.
  2. Declaration de profil. Le produit declare le profil EnOcean Equipment Profile (EEP) qu'il implemente (par exemple A5-02-05 pour un capteur de temperature, F6-02-01 pour un interrupteur basculant) et les fonctionnalites du profil generique (GP) le cas echeant.
  3. Reservation laboratoire. Tests dans l'un des laboratoires EnOcean Alliance accredites.
  4. Tests de conformite. L'appareil est teste contre l'EEP declare et contre le document de protocole radio EnOcean Alliance, incluant structure de trame, comportement de repetition, securite (la ou le profil EnOcean Security est declare).
  5. Tests d'interoperabilite. Verification multi-fournisseur contre un ensemble defini de passerelles et de dispositifs de reference.
  6. Licence de marque et inscription. A reussite, l'appareil est inscrit au catalogue produit EnOcean Alliance et peut porter la marque de certification.

Pour la mise sur le marche europeen, la radio 868 MHz necessite en plus la conformite RED (ETSI EN 300 220, plus EN 301 489 pour la CEM radio). Pour la mise sur le marche americain, FCC Part 15.247 ou 15.249 s'applique selon la modulation. La certification d'alliance vient en sus, et non en remplacement, de l'approbation radio reglementaire.

Le profil EnOcean Security ajoute l'authentification et le chiffrement optionnel aux telegrammes EnOcean. Il est decrit dans les specifications EnOcean Alliance et constitue une option declaree a la certification. Les produits destines au tertiaire ou aux environnements sensibles a la cybersecurite doivent planifier le profil securise des le depart.

DimensionKNXDALI-2EnOcean (classique)
Support primaireTP, RF, IPBus CC 2 filsRadio 868 MHz (UE)
Focus applicatifAutomatisation globale du batimentCommande d'eclairageCapteurs, interrupteurs, recuperation d'energie
Norme sous-jacenteISO/IEC 14543-3, EN 50090IEC 62386ISO/IEC 14543-3-10 / -11 / -12
Organisme de certificationKNX AssociationDiiAEnOcean Alliance
Adhesion pour certifierObligatoireObligatoireAdopter ou plus
Recertification RED radio sur changement de pileOui (KNX RF)Oui (DALI-2 Bluetooth Mesh)Oui
Couche cybersecuriteKNX Secure (Data + IP)Aucune au niveau protocole ; s'appuie sur le transportProfil EnOcean Security
Outil d'ingenierieETS (KNX Association)DiiA Test Bench (pour cert), outils integrateur pour la mise en serviceDolphinView (EnOcean), outils specifiques aux passerelles

Les trois protocoles ne s'excluent pas dans une installation : un immeuble tertiaire type utilise KNX pour le CVC et les stores, DALI-2 a l'interieur des luminaires pour la gradation, et EnOcean pour les interrupteurs sans fil retrofit et les capteurs de presence sans pile. Des passerelles existent pour relier les trois familles a la couche applicative.

L'usage des marques KNX, DALI-2 et EnOcean est encadre contractuellement par l'alliance correspondante. Les regles communes aux trois programmes :

  • La marque ne peut figurer que sur des produits certifies couverts par une licence active.
  • La famille produit certifiee est identifiee par une reference unique dans le catalogue de l'alliance ; les modifications de ce produit declenchent une decision de re-inscription.
  • Les supports marketing peuvent mentionner le nom de l'alliance uniquement la ou le produit certifie est l'objet ; les revendications generiques de "compatibilite avec" pour des produits non certifies ne sont pas autorisees par les regles de marque.
  • La marque n'est pas transferable : un OEM qui re-etiquette un produit certifie sous sa propre marque blanche doit obtenir sa propre entree de certification, meme si le materiel sous-jacent est inchange.

L'usage abusif des marques (logo sur un produit non certifie, fausse revendication de catalogue) est un sujet de marque et de pratique commerciale, traite par l'alliance par lettres de mise en demeure et, le cas echeant, par l'application des droits de marque a l'echelon national.

Ecueils recurrents sur un dossier KNX, DALI-2 ou EnOcean

Section intitulée « Ecueils recurrents sur un dossier KNX, DALI-2 ou EnOcean »
  1. Confondre la marque d'alliance avec le passeport reglementaire. La marque est privee ; le passeport reglementaire est le CE, plus RED pour les variantes radio. Un appareil qui a passe les tests DiiA mais qui echoue a EN 55015 sur les emissions n'est pas placable sur le marche europeen.
  2. Reserver le laboratoire avant l'approbation de l'adhesion. La reservation laboratoire est conditionnee au statut de membre. Un glissement frequent consiste a presumer que l'adhesion est administrative et a reserver le laboratoire le meme jour ; en pratique, KNX Association, DiiA et EnOcean Alliance verifient chacun la demande avant d'activer le chemin de test.
  3. Confondre DALI-1 et DALI-2. Un ballast conforme a l'edition initiale d'IEC 62386 n'est pas eligible au logo DALI-2. Les integrateurs qui lisent les specifications attendent la conformite DALI-2 sauf si le document indique explicitement DALI-1, et la difference est visible dans les outils de mise en service DALI.
  4. Supposer que BLE EnOcean et EnOcean classique 868 MHz sont interoperables. Ils partagent la philosophie de profils applicatifs et certains EEP, mais ce sont deux familles radio distinctes. Une passerelle concue pour EnOcean classique 868 MHz ne recoit pas nativement un profil BLE EnOcean, et reciproquement.
  5. Sauter la recertification RED apres un changement de firmware radio. Toute modification de la modulation, de la structure de trame, du cycle de service ou de la puissance d'emission sur KNX RF ou EnOcean declenche un nouveau test RED d'ETSI EN 300 220 et EN 301 489. Le certificat d'alliance seul ne satisfait pas le cadre radio europeen.
  6. Mauvais usage du logo KNX, DALI-2 ou EnOcean avant emission de la licence. Les fiches techniques et les supports de pre-lancement qui affichent le logo avant que le certificat ne soit emis sont une violation contractuelle recurrente. La marque ne peut figurer qu'apres emission de la licence par l'alliance.
  7. Oublier la securite au niveau luminaire sur un projet de ballast DALI-2. Un certificat de ballast DALI-2 prouve l'interface de communication ; le luminaire doit encore passer EN 60598-1, la partie 2-x correspondante, EN 62471 sur la securite photobiologique, EN 55015 sur les emissions et EN 61547 sur l'immunite. Voir EN 60598 et IEC 61000-4-3 pour le pendant immunite.
  8. Sous-estimer les delais de laboratoire. Les laboratoires accredites KNX, DiiA et EnOcean sont concentres en Europe ; les delais de reservation peuvent etre une contrainte structurelle du planning projet. La pratique prudente consiste a planifier le creneau de test d'alliance en parallele du creneau RED / CEM, pas en sequence.

Cartographie pratique : controleur CVC, driver luminaire, interrupteur sans fil

Section intitulée « Cartographie pratique : controleur CVC, driver luminaire, interrupteur sans fil »

Pour une equipe produit electronique, la cartographie typique se lit comme suit.

Type de produitCertification d'alliance probableFilaire / sans filVoie reglementaire UE
Controleur CVC de zone, actionneur ventilo-convecteurKNX (TP ou RF)TP filaire ; RF si retrofit sans cableCE sous LVD + EMCD, RED si RF
Driver LED pour luminaire tertiaireDALI-2 partie 102Bus DALI filaireCE sous LVD + EMCD, EN 60598-2-x pour la famille luminaire
Detecteur de presence sans pileEnOcean classique868 MHzCE sous RED + EMCD
Interrupteur mural retrofit sans pileEnOcean classique868 MHzCE sous RED + EMCD
Passerelle eclairage (DALI vers KNX vers BLE)KNX + DiiA (controleur DALI-2) + Bluetooth SIGTP filaire + BLECE sous LVD + EMCD + RED
Controleur de luminaire sans filDiiA DALI-2 partie 104 (Bluetooth Mesh)BLE 2,4 GHzCE sous RED + EMCD, plus qualification Bluetooth SIG

Voir Qualification Bluetooth SIG pour le volet BLE, EN 60598 pour la securite luminaire, et IEC 61000-4-3 pour le test d'immunite rayonnee qui s'applique a toutes les variantes filaires et sans fil placees sur le marche europeen.

  • Qualification Bluetooth SIG : processus de qualification de la pile BLE utilisee par DALI-2 sans fil
  • EN 60598 : pile de securite luminaire pertinente pour toute integration de driver DALI-2
  • IEC 61000-4-3 : test d'immunite rayonnee RF appele par les normes produit d'eclairage et de CVC
  • Procedure RED : voie europeenne de la directive sur les equipements radio pour KNX RF et EnOcean
  • Glossaire : definitions de KNX, DALI-2, EnOcean, ETS, EEP, KNXnet/IP, DiiA, Bluetooth Mesh
  • KNX, DALI-2 et EnOcean sont des certifications privees d'interoperabilite portees par trois alliances independantes. Elles ne remplacent ni le CE, ni le RED, ni les obligations de securite produit ; elles se superposent au dossier reglementaire.
  • L'adhesion a KNX Association est obligatoire avant qu'un produit puisse etre certifie KNX et porter la marque. Les tests de conformite et d'interoperabilite se deroulent dans des laboratoires KNX accredites, et le produit est inscrit au catalogue KNX accessible via ETS.
  • La certification DiiA DALI-2 s'execute via la sequence de test DiiA automatisee sur le DiiA Test Bench. DALI-2 est l'edition revisee d'IEC 62386 introduite a partir de 2014 ; les produits DALI-1 ne peuvent pas utiliser le logo DALI-2.
  • EnOcean Alliance propose un palier Adopter (entree gratuite) et un palier Promoter (payant), avec frais de certification par produit. La radio EnOcean classique 868 MHz releve d'ISO/IEC 14543-3-10/-11/-12 ; les profils EnOcean BLE sont une famille radio distincte.
  • KNX RF et EnOcean sont des radios sub-GHz qui necessitent RED (ETSI EN 300 220, EN 301 489) dans l'UE ; DALI-2 partie 104 sur Bluetooth Mesh necessite RED (ETSI EN 300 328, EN 301 489), la qualification Bluetooth SIG et la certification DiiA.
  • KNX Secure (KNX Data Secure + KNX IP Secure) fournit l'authentification et le chiffrement AES-128 des trames KNX. EN 50090-3-4 couvre l'architecture de securite HBES.
  • Les pieges recurrents sont l'usage abusif de la marque avant emission de la licence, la reservation des laboratoires avant approbation de l'adhesion, la confusion DALI-1 / DALI-2, et l'omission du nouveau test RED apres un changement de firmware radio.

Sources & références

  1. KNX Association, adhesion fabricant et certification , KNX Association www.knx.org/knx-en/for-manufacturers/
  2. Serie ISO/IEC 14543-3, Information technology, home electronic system architecture (KNX) , ISO/IEC www.iso.org/standard/82111.html
  3. DiiA, programme de certification DALI-2 , Digital Illumination Interface Alliance www.dali-alliance.org/dali2/
  4. Serie IEC 62386, Digital addressable lighting interface (DALI) , IEC webstore.iec.ch/publication/6275
  5. EnOcean Alliance, adhesion et certification , EnOcean Alliance www.enocean-alliance.org/
  6. EN 50090-3-4, Home and building electronic systems (HBES), architecture de securite , CENELEC www.cenelec.eu/dyn/www/f?p=104:110:::::FSP_PROJECT,FSP_LANG_ID:67944,25
  7. ETSI EN 300 220, Short Range Devices in the 25 MHz to 1 GHz frequency range , ETSI www.etsi.org/standards-search