Comment fonctionne BACnet ? Guide pratique

Points clés : Comment fonctionne BACnet ?

  • BACnet est un protocole de communication conçu pour les systèmes d’automatisation des bâtiments (BMS), permettant l’interopérabilité entre des équipements de différents fabricants.
  • Il offre deux fonctionnalités clés qui font gagner du temps aux intégrateurs :
    • Une ontologie standard orientée objet (par exemple : Analog Input, Binary Output, Schedule)
    • La découverte automatique des équipements grâce à des services comme Who-Is, I-Am et ReadProperty
  • Les équipements communiquent en mode pair-à-pair (sans architecture maître/esclave), en utilisant des services applicatifs bien définis (par exemple : ReadProperty, COV, WriteProperty).
  • BACnet/IP et BACnet MS/TP sont les deux couches de transport les plus couramment utilisées :
    • BACnet/IP : rapide, moderne, nativement basé sur IP
    • MS/TP : série, économique, adapté aux équipements de terrain
  • Chaque équipement expose des objets standardisés avec des propriétés lisibles et/ou modifiables (par exemple : Present Value, Units).
  • Exemple : un capteur de température BACnet expose un objet Analog Input avec une propriété Present Value, que le BMS peut lire ou à laquelle il peut s’abonner via le mécanisme COV.
  • Les outils couramment utilisés pour explorer des réseaux BACnet incluent :
    • YABE
    • Wireshark
    • Niagara
    • BACpypes
  • BACnet est évolutif, neutre vis-à-vis des fournisseurs et pérenne, ce qui en fait un protocole idéal pour l’intégration avec les architectures IoT modernes et des technologies comme LoRaWAN®.

Sommaire

Pourquoi il est essentiel de comprendre BACnet

Dans le monde actuel des bâtiments intelligents, la capacité des systèmes à communiquer de manière intelligente et fiable est un prérequis fondamental. Du CVC (chauffage, ventilation, climatisation) à l’éclairage, en passant par le contrôle d’accès et le comptage énergétique, les systèmes du bâtiment doivent fonctionner ensemble en temps réel — et souvent entre des équipements provenant de fabricants différents.

C’est là que BACnet (Building Automation and Control Network) se distingue.

Contrairement aux protocoles traditionnels comme Modbus, qui reposent sur des registres fixes et un décodage manuel, BACnet s’appuie sur deux fonctionnalités majeures qui changent radicalement la donne :

  • Une ontologie standardisée orientée objet, permettant à tous les équipements de « parler le même langage »
  • Des capacités de découverte intégrées, qui permettent à des plateformes d’automatisation comme Niagara d’identifier instantanément les capacités d’un équipement sans configuration manuelle

Pour les intégrateurs systèmes, cela se traduit par moins d’erreurs, des déploiements plus rapides et une meilleure interopérabilité — en particulier face à des protocoles qui nécessitent de parcourir des manuels techniques simplement pour comprendre à quoi correspond un point de donnée. Comprendre le fonctionnement de BACnet est donc essentiel pour concevoir des systèmes d’automatisation des bâtiments évolutifs, interopérables et prêts pour l’avenir.

La conception intelligente de BACnet : découverte et ontologie standardisée

Au cœur de l’efficacité de BACnet se trouve sa structure auto-descriptive, en contraste marqué avec les protocoles historiques comme Modbus. Dans BACnet, chaque équipement expose ses capacités à l’aide d’une ontologie standard : un ensemble cohérent de types d’objets (par exemple Analog Input, Binary Output, Schedule, Device) et de propriétés clairement définies (Present Value, Units, Status Flags, etc.).

Cela signifie que les intégrateurs et les plateformes logicielles n’ont plus besoin de deviner la signification d’une valeur ni de mapper manuellement des adresses de registres à des fonctions réelles. La structure est claire, universelle et normalisée.

Encore plus puissant, le mécanisme de découverte de BACnet. Grâce à des services tels que Who-Is, I-Am, ReadProperty et ReadPropertyMultiple, des outils comme Niagara Framework, YABE ou SCADA Engine peuvent automatiquement :

  • Détecter les équipements BACnet présents sur le réseau
  • Récupérer leurs listes d’objets
  • Comprendre les fonctions proposées par chaque équipement
  • Démarrer l’intégration avec peu ou pas d’intervention manuelle

Cette découverte autonome représente un gain de temps considérable et réduit fortement les erreurs lors des phases de configuration et de mise en service — en particulier dans des installations de grande taille ou complexes.

Grâce à cette conception, BACnet n’est pas seulement un protocole : c’est un véritable cadre d’interopérabilité plug-and-play pour des systèmes de bâtiment hétérogènes.

Vue d’ensemble de l’architecture BACnet

BACnet repose sur une architecture modulaire et pair-à-pair, conçue spécifiquement pour l’automatisation des bâtiments. Contrairement aux modèles maître-esclave utilisés par les anciens protocoles, BACnet permet à n’importe quel équipement — capteur, contrôleur ou serveur — d’initier une communication avec n’importe quel autre équipement du réseau.

Cette flexibilité est l’une des raisons pour lesquelles BACnet est devenu le protocole par défaut des systèmes de gestion technique du bâtiment (BMS) dans le monde entier.

Principes architecturaux clés :
  • Communication pair-à-pair : les équipements interagissent sur un pied d’égalité, permettant un contrôle distribué et réduisant la dépendance à un point central
  • Structure orientée objet : chaque fonction d’un équipement est représentée sous forme d’objet (par exemple Analog Input, Binary Output), avec des propriétés lisibles et modifiables
  • Indépendance vis-à-vis des médias : BACnet prend en charge plusieurs couches physiques et réseaux (Ethernet, RS-485, IP, Wi-Fi, etc.), ce qui le rend compatible avec les infrastructures existantes comme avec les architectures modernes
  • Interactions basées sur des services : les équipements utilisent des services définis (comme ReadProperty ou WriteProperty) pour communiquer entre eux

L’architecture BACnet permet une scalabilité allant de petites installations mono-bâtiment à de vastes systèmes multi-sites ou multi-campus, tout en conservant une structure cohérente qui simplifie l’intégration et l’extension.

Cela fait de BACnet un choix particulièrement pertinent pour les organisations et exploitants qui investissent dans des stratégies d’automatisation des bâtiments durables et pérennes.

Olivier Hersent

« BACnet offre une base solide pour l’automatisation des bâtiments, mais associé à LoRaWAN®, il ouvre la voie à de toutes nouvelles capacités — en permettant une communication longue portée et basse consommation avec des capteurs sans fil déployés sur de grands sites, y compris au-delà des limites des infrastructures de câblage traditionnelles.« 

Les couches du protocole BACnet expliquées

Pour gérer la complexité des communications entre équipements sur différents types de réseaux et d’infrastructures, BACnet s’appuie sur une architecture en couches — comparable dans son principe au modèle OSI — qui sépare clairement les responsabilités telles que les services applicatifs, le routage et le transport des données.

Chaque couche joue un rôle spécifique afin de garantir une communication efficace entre les équipements, quel que soit le support sous-jacent.

Couche applicative (Application Layer)

C’est à ce niveau que résident les services BACnet proprement dits. Les équipements utilisent ces services pour lire ou écrire des données, découvrir d’autres équipements, s’abonner aux changements de valeurs, et bien plus encore.

  • Les services BACnet couramment utilisés incluent :

  • ReadProperty, WriteProperty : lire ou mettre à jour la valeur d’une propriété
  • Who-Is, I-Am : découvrir les équipements présents sur le réseau
  • COV (Change of Value) : notifier les équipements abonnés uniquement lorsqu’une valeur change
  • SubscribeCOV, UnsubscribeCOV : gérer les flux de mises à jour automatiques
Couche réseau (Network Layer)

La couche réseau prend en charge :

  • L’adressage et le routage entre les équipements (en particulier entre différents sous-réseaux IP)
  • La segmentation et le réassemblage des messages pour les paquets de données volumineux
  • La gestion des diffusions (broadcast), un point clé pour les réseaux BACnet/IP utilisant des BBMD (BACnet Broadcast Management Devices)

Cette couche est essentielle lors de l’intégration de plusieurs bâtiments ou du franchissement de frontières réseau.

Couche liaison de données & couche physique (Data Link & Physical Layer)

BACnet prend en charge plusieurs options de couche liaison, ce qui lui confère une grande flexibilité :

Support de transport
Ethernet (niveau MAC)
Protocole
BACnet Ethernet
Cas d’usage
Systèmes existants
Support de transport
RS-485
Protocole
BACnet MS/TP
Cas d’usage
Contrôleurs de terrain
Support de transport
IP / Ethernet
Protocole
BACnet/IP
Cas d’usage
Infrastructure moderne
Support de transport
Série point à point
Protocole
BACnet PTP
Cas d’usage
Liaisons directes ou modems
Support de transport
ARCNET
Protocole
BACnet ARCNET
Cas d’usage
Obsolète
BACnet/IP vs BACnet MS/T

BACnet is designed to work over multiple transport layers — but in practice, two dominate most real-world installations: BACnet/IP and BACnet MS/TP. Understanding their differences is essential for selecting the right architecture depending on the building’s infrastructure, scale, and performance needs.

BACnet/IP : rapide et prêt pour l’avenir

BACnet/IP fonctionne sur Ethernet standard ou Wi-Fi en s’appuyant sur la pile de protocoles UDP/IP. C’est aujourd’hui le choix privilégié pour les bâtiments modernes, car il :

  • S’intègre facilement aux réseaux informatiques existants
  • Prend en charge des débits de données élevés
  • Permet l’accès à distance et l’intégration cloud
  • Autorise la diffusion de messages (broadcast) entre sous-réseaux via des BBMD (BACnet Broadcast Management Devices)

Cas d’usage :

✔ Campus intelligents
✔ Bâtiments tertiaires à hautes performances
✔ Systèmes nécessitant une intégration avec des plateformes cloud ou IoT

BACnet MS/TP : économique et largement répandu

MS/TP (Master-Slave / Token-Passing) est un protocole de communication série fonctionnant sur RS-485. Il reste très utilisé dans les réseaux de terrain en raison de sa simplicité et de son faible coût.

Caractéristiques clés :

  • Les équipements se transmettent un jeton pour contrôler l’accès au réseau
  • Plus lent que BACnet/IP, mais largement suffisant pour de nombreuses applications CVC ou d’éclairage
  • Limité à environ 128 équipements par segment, avec des débits plus faibles

Cas d’usage :

✔ Systèmes de bâtiments existants (legacy)
✔ Câblage économique entre contrôleurs et capteurs
✔ Bâtiments dépourvus d’infrastructure Ethernet

Lequel choisir ?
BACnet/IP
Vitesse & performances
✅ Élevées
Infrastructure de câblage
✅ Ethernet / Wi-Fi
Intégration cloud
✅ Support natif
Coût des équipements
🚫 Plus élevé (généralement)
Compatibilité avec l’existant
🚫 Moins répandue
BACnet MS/TP
Vitesse & performances
🚫 Plus faibles
Infrastructure de câblage
✅ RS-485
Intégration cloud
🚫 Nécessite une passerelle
Coût des équipements
✅ Plus faible
Compatibilité avec l’existant
✅ Largement répandue

Dans la plupart des installations neuves ou rénovées, BACnet/IP est la voie recommandée, en particulier lorsque l’on anticipe des intégrations IoT. Toutefois, BACnet MS/TP reste très pertinent dans des contextes sensibles aux coûts ou de rénovation de l’existant — et les architectures hybrides combinant les deux sont courantes.

Les objets BACnet et leurs propriétés

Au cœur de la puissance et de la flexibilité de BACnet se trouve son modèle orienté objet. Plutôt que de manipuler des valeurs brutes ou des registres (comme avec Modbus), BACnet structure chaque fonction d’un équipement sous forme d’objets bien définis, chacun disposant d’un ensemble cohérent de propriétés.

Cette approche est ce qui rend la découverte des équipements et l’interopérabilité aussi fluides : chaque équipement compatible BACnet expose ses capacités selon une structure universelle commune.

Lequel choisir ?

Chaque objet représente une fonction logique d’un équipement. Parmi les plus couramment utilisés, on trouve :

Type d’objet Cas d’usage typique
Entrée analogiqueCapteurs de température, niveaux de CO₂, humidité
Sortie analogiqueVitesses de ventilateurs, positions de vannes
Entrée binaireContacts secs, détecteurs de mouvement
Sortie binaireRelais, commande d’éclairage, actionneurs numériques
Équipement (Device)Métadonnées relatives à l’équipement lui-même
Planning (Schedule)Automatisation des valeurs en fonction du temps
Journal de tendances (Trend Log)Historisation des valeurs de propriétés

BACnet définit des dizaines de types d’objets, et les fabricants peuvent également ajouter des objets propriétaires si nécessaire.

Les propriétés : les informations contenues dans chaque objet

Chaque objet contient des propriétés, qui fournissent des données lisibles ou modifiables à propos de cet objet. Par exemple, une entrée analogique (Analog Input) peut inclure :

  • Present Value (par exemple : 22,5 °C)
  • Units (degrés Celsius)
  • Status Flags (en alarme, forcé, etc.)
  • Description (par exemple : « Capteur de température – Salle 205 »)
  • High Limit / Low Limit (seuil haut / seuil bas)

Ces propriétés sont standardisées pour tous les fabricants, ce qui permet à toute plateforme compatible BACnet de les interpréter sans avoir besoin de pilotes spécifiques ni de tables de décodage personnalisées.

Un avantage clair par rapport à Modbus

Avec Modbus, un équipement peut exposer une valeur dans le registre 40025 — mais l’intégrateur doit consulter la documentation pour savoir à quoi elle correspond, dans quelles unités elle est exprimée et comment l’échelonner.

Avec BACnet, cette même valeur serait exposée sous la forme d’un objet Analog Input avec une propriété Present Value intitulée « Température », exprimée en °C — et découverte automatiquement par le BMS.

Cette clarté sémantique est ce qui rend BACnet idéal pour une automatisation des bâtiments évolutive, interopérable et indépendante des fabricants.

Exemple : comment un capteur de température communique en BACnet

Pour bien comprendre le fonctionnement de BACnet, examinons un cas réel : un capteur de température compatible BACnet connecté à un système de gestion technique du bâtiment (BMS).

Ce cas d’usage simple met en évidence la puissance du protocole — du modélisation des objets à la communication en temps réel, en passant par la découverte automatique.

Étape 1 : le capteur expose un objet standard

Le capteur de température intègre un objet Analog Input. Cet objet possède plusieurs propriétés, notamment :

  • Object Name → « Température – Salle 305 »
  • Present Value → 22,8
  • Units → Degrés Celsius
  • Status Flags → [OK, Pas en alarme, Pas forcé]

Étant donné que ces types d’objets et noms de propriétés sont standardisés, le BMS n’a besoin d’aucun code spécifique pour les interpréter.

Étape 2 : le BMS découvre le capteur

À l’aide des services Who-Is / I-Am de BACnet, le contrôleur BMS envoie une requête en diffusion pour détecter les équipements présents sur le réseau. Le capteur répond en fournissant son Device ID, sa liste d’objets et ses capacités.

Ensuite, grâce à ReadProperty ou ReadPropertyMultiple, le BMS peut accéder à l’ensemble des objets et propriétés disponibles — sans aucun mappage manuel.

Étape 3 : le BMS lit ou s’abonne à la température

Le BMS peut :

  • Interroger périodiquement la Present Value via ReadProperty
  • Ou, pour plus d’efficacité, s’abonner au mécanisme COV (Change of Value)

Lorsque le COV est activé, le capteur envoie automatiquement des mises à jour au BMS uniquement lorsque la température change, ce qui réduit le trafic réseau et la latence.

Étape 4 : les données sont exploitées dans la logique d’automatisation

Une fois la donnée de température disponible, le BMS peut :

  • Ajuster le fonctionnement du CVC dans la pièce
  • Enregistrer la température dans un journal de tendances
  • Déclencher des alarmes si des seuils sont dépassés
  • L’afficher sur le tableau de bord du bâtiment

Tout cela se fait sans parsing spécifique, sans mise à l’échelle manuelle et sans configuration complexe — une démonstration claire de l’interopérabilité plug-and-play de BACnet.

Outils pour explorer et déboguer BACnet

L’un des points forts de BACnet en tant que protocole ouvert est la large gamme d’outils et d’utilitaires disponibles pour les développeurs, intégrateurs et gestionnaires de bâtiments. Que ce soit pour tester un nouvel équipement, diagnostiquer un problème de communication ou analyser les performances réseau, ces outils simplifient considérablement le travail.

Niagara Framework

Largement utilisé dans l’automatisation des bâtiments tertiaires, Niagara offre une intégration native de BACnet et propose :

  • La découverte automatique des équipements
  • Une programmation graphique basée sur les points BACnet
  • L’historisation des données et l’analyse des tendances

Il s’agit d’une plateforme de niveau entreprise, idéale pour les déploiements BMS à grande échelle.

YABE (Yet Another BACnet Explorer)

YABE est un outil Windows gratuit et open source très populaire, qui permet de :

  • Découvrir les équipements BACnet sur un réseau
  • Visualiser tous les objets exposés et leurs propriétés
  • Lire et écrire des valeurs de propriétés en temps réel

Il est largement utilisé par les ingénieurs pour sa simplicité et son efficacité, notamment sur des projets de petite et moyenne taille.

Wireshark (avec décodeur BACnet)

Wireshark, le célèbre analyseur de paquets réseau, intègre un décodeur BACnet natif. Il permet de :

  • Capturer le trafic BACnet/IP
  • Inspecter chaque trame (type de service, source/destination, charge utile)
  • Diagnostiquer des problèmes tels que des messages malformés ou des conflits d’équipements

C’est un outil indispensable pour le débogage approfondi, en particulier sur des réseaux complexes ou segmentés.

Autres outils à connaître

Outil Cas d’usage
CAS BACnet ExplorerOutil de diagnostic et de test de niveau professionnel
BACpypes (Python)Créer et simuler des équipements BACnet en Python
BACnet Stack (C / C++)Implémentation open source pour des équipements personnalisés
BACnetSimSimulation de réseaux complexes d’équipements BACnet
Visual Test Shell (VTS)Validation de la conformité au protocole (utilisé pour les tests)

Que vous soyez développeur en train de concevoir votre propre stack BACnet ou intégrateur configurant un bâtiment tertiaire, ces outils rendent les systèmes BACnet plus transparents, plus faciles à déboguer et interopérables par conception.

Un protocole pérenne pour les bâtiments intelligents

L’architecture de BACnet — fondée sur la découverte automatique, la modélisation standardisée des objets et l’indépendance vis-à-vis des médias — en a fait la colonne vertébrale de l’automatisation moderne des bâtiments. Des systèmes CVC à l’éclairage, en passant par les compteurs d’énergie et le contrôle d’accès, BACnet permet à des équipements hétérogènes de communiquer de manière fluide et fiable, quel que soit le fabricant.

Sa structure auto-descriptive et ses mécanismes de découverte automatique le rendent bien plus efficace que les protocoles historiques comme Modbus. Les intégrateurs passent moins de temps à lire des manuels et à mapper des registres, et davantage à concevoir des systèmes évolutifs et performants.

À mesure que le secteur du bâtiment évolue vers la convergence IP, le pilotage cloud et des déploiements IoT natifs, BACnet continue d’évoluer. Associé à des technologies comme LoRaWAN®, prises en charge par Actility, BACnet s’étend au-delà du bâtiment — en connectant des capteurs distants et des équipements en périphérie au sein d’une plateforme unifiée et intelligente.

Dans un monde où les bâtiments intelligents deviennent la norme, comprendre le fonctionnement de BACnet va bien au-delà d’un simple savoir technique — c’est un véritable avantage stratégique.

Foire aux questions (FAQ)

Contrairement à Modbus, qui repose sur une communication basée sur des registres et nécessite souvent un décodage manuel, BACnet utilise des types d’objets et des propriétés standardisés, permettant la découverte automatique des équipements et une intégration fluide.

La découverte des équipements permet à des systèmes comme Niagara ou des explorateurs BACnet d’identifier automatiquement les appareils, de lire leurs structures d’objets et de comprendre les services qu’ils prennent en charge — sans aucun mappage manuel.

Un objet BACnet représente une fonction spécifique au sein d’un équipement (par exemple : entrée de température, interrupteur binaire). Chaque objet dispose de propriétés définies telles que la valeur actuelle (Present Value), les unités (Units) et les indicateurs d’état (Status Flags).

Il s’agit des actions utilisées par les équipements BACnet pour communiquer.

  • ReadProperty permet de récupérer une valeur depuis un autre équipement.
  • COV (Change of Value) permet aux équipements d’envoyer automatiquement des mises à jour lorsque les valeurs changent.

Utilisez BACnet/IP pour des réseaux modernes et performants basés sur Ethernet ou Wi-Fi.
Utilisez BACnet MS/TP lorsque vous recherchez une solution économique pour des équipements de terrain utilisant un câblage RS-485.

À propos d’Actility

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