Qu’est-ce que le modèle d’objets BACnet ?

Points clés : qu’est-ce que le modèle d’objets BACnet ?

  • Le modèle d’objets BACnet transforme chaque composant d’un système de bâtiment en un objet standardisé.
  • Chaque objet contient des propriétés (telles que la valeur, l’unité ou l’état) et est manipulé via des services.
  • Cette approche garantit l’interopérabilité entre des équipements provenant de fabricants différents.
  • Elle permet une intégration modulaire et scalable des systèmes CVC, d’éclairage, d’énergie et de sécurité.
  • Les exploitants bénéficient d’opérations simplifiées et d’investissements pérennes.

Sommaire

Introduction

Dans l’automatisation moderne des bâtiments, l’interopérabilité est essentielle. Les systèmes de CVC, d’éclairage, de sécurité ou de gestion de l’énergie proviennent souvent de fabricants différents, et pourtant ils doivent tous « parler le même langage ». C’est précisément pour cette raison que BACnet s’est imposé comme un standard mondial.

Au cœur de BACnet se trouve un concept fondamental : le modèle d’objets. Plutôt que d’échanger des données brutes ou propriétaires, BACnet représente chaque élément — qu’il s’agisse d’un capteur de température, d’un ventilateur ou d’un planning hebdomadaire — sous la forme d’un objet standardisé, doté de propriétés définies et accessible via des services.

Olivier Hersent

« Le génie du modèle d’objets BACnet réside dans sa capacité à abstraire chaque équipement en un objet standardisé, rendant interopérables des systèmes de bâtiment complexes.« 

Cet article explore le fonctionnement du modèle d’objets BACnet, les raisons pour lesquelles il est central pour l’interopérabilité, et la manière dont il aide les propriétaires de bâtiments et les intégrateurs à simplifier des projets complexes. Pour une introduction générale, vous pouvez commencer par l’article Qu’est-ce que BACnet ?

Qu’est-ce que le modèle d’objets BACnet ?

Le modèle d’objets BACnet constitue la base qui rend le protocole à la fois puissant et universel. Au lieu de gérer les points de données de manière propriétaire, BACnet représente chaque composant d’un système d’automatisation du bâtiment sous la forme d’un objet.

Un objet n’est pas simplement une valeur — c’est une structure complète comprenant :

  • un type (par exemple : Analog Input, Binary Output, Schedule),
  • un identifiant permettant de le référencer de manière unique,
  • un ensemble de propriétés (valeur, unité, état, etc.),
  • et la possibilité d’interagir avec lui via des services (lecture, écriture, abonnement aux changements).

Cette approche garantit qu’un capteur de température du fabricant A peut être lu par un système de gestion technique du bâtiment du fabricant B, sans intégration spécifique ni développement sur mesure.

Exemples d’objets BACnet et de leurs usages

Type d’objet Cas d’usage typique
Entrée analogiqueMesure d’un capteur de température
Sortie binaireCommande marche/arrêt d’un ventilateur
PlanningProgramme hebdomadaire de fonctionnement du CVC
Journal de tendancesEnregistrement de la consommation énergétique
ÉquipementLe contrôleur lui-même
Principes fondamentaux du modèle d’objets BACnet

Le modèle d’objets BACnet repose sur quelques principes simples mais particulièrement puissants :

  1. Chaque fonction est un objet : Qu’il s’agisse d’un capteur, d’un actionneur, d’un journal ou d’un planning, tout dans BACnet est représenté sous la forme d’un type d’objet.
  2. Les objets sont identifiés de manière unique : Chaque objet possède un Object Identifier (une combinaison du type d’objet et d’un numéro d’instance) qui le rend unique au sein d’un équipement. Il dispose également d’un Object Name lisible par l’humain, qui doit être unique à l’intérieur du même équipement.
  3. Les objets possèdent des propriétés
    1. Les propriétés décrivent l’objet — par exemple sa valeur courante (Present Value), ses unités (°C, %, kWh) ou ses indicateurs d’état (Status Flags). Certaines propriétés sont obligatoires, d’autres optionnelles selon le type d’objet.
  4. Les services interagissent avec les propriétés : Les services BACnet, tels que ReadProperty ou SubscribeCOV, permettent aux systèmes externes d’interagir avec ces objets de manière standardisée.

L’identité des objets dans BACnet

Élément Rôle
Identifiant d’objetIdentifiant numérique unique (type + instance), utilisé dans les communications réseau
Nom de l’objetLibellé lisible par l’humain, unique au sein d’un même équipement
Type d’objetDéfinit le rôle de l’objet (AI, BO, Schedule, Trend Log, etc.)
Propriétés des objets et interopérabilité

Chaque objet BACnet est défini par un ensemble de propriétés. Ces propriétés décrivent l’état, le comportement et les métadonnées de l’objet. Elles sont au cœur de l’interopérabilité des équipements BACnet, car tous les fabricants s’accordent sur un ensemble minimal de propriétés obligatoires, tout en laissant la possibilité d’en ajouter d’autres de manière optionnelle.

Types de propriétés

  1. Propriétés obligatoires
    • Doivent toujours être présentes pour un type d’objet donné.
    • Garantissent que tout équipement BACnet peut lire et interpréter l’objet.
  2. Propriétés optionnelles
    • Apportent des fonctionnalités ou des informations supplémentaires.
    • Non indispensables à l’interopérabilité, mais améliorent l’intégration des systèmes.
  3. Propriétés dynamiques
    • Valeurs susceptibles d’évoluer en temps réel, telles que Present Value ou Status Flags.

Exemples de propriétés BACnet

Type de propriété Exemple de propriété Rôle
ObligatoireIdentifiant d’objetGarantit l’unicité et l’identification entre les équipements
OptionnelleDescriptionAjoute des informations lisibles par l’humain pour les exploitants
Dynamique (en fonctionnement)Valeur actuelle (Present Value)Représente la mesure en temps réel ou l’état d’une commande
OptionnelleUnitésDéfinit les unités physiques (°C, Pa, %, ppm, kWh, etc.)
ObligatoireType d’objetDéfinit la catégorie de l’objet (AI, BO, Schedule…)
Commandes et priorités : rendre les écritures déterministes

Dans l’automatisation des bâtiments, plusieurs systèmes peuvent vouloir piloter le même point — par exemple, un ventilateur peut être commandé par le système de sécurité incendie, par un algorithme d’optimisation énergétique ou par un opérateur en manuel. Afin d’éviter les conflits, BACnet utilise un système de priorités appelé Priority Array.

Fonctionnement

  • Tableau de priorités (1–16) : chaque objet inscriptible (comme Analog Output ou Binary Output) maintient un tableau de 16 niveaux de priorité.
  • La priorité la plus élevée l’emporte : si plusieurs commandes sont écrites simultanément, la valeur active avec la priorité la plus élevée est appliquée.
  • Relinquish Default : si aucun niveau de priorité n’est actif, l’objet revient à sa valeur par défaut.
  • Déterminisme : ce mécanisme garantit un comportement prévisible et sûr, même lorsque plusieurs systèmes sont en concurrence pour le contrôle.

Tableau — Pilotage basé sur les priorités dans BACnet

Mécanisme Effet pratique
Tableau de priorités (1–16)Résout les conflits en appliquant la priorité active la plus élevée
Relinquish DefaultFournit une valeur de repli lorsqu’aucune priorité n’est active
WritePropertyÉcrit une valeur à un niveau de priorité spécifique
WritePropertyMultiplePermet des écritures groupées pour assurer la cohérence sur plusieurs objets
Services : comment les logiciels interagissent avec les objets

Les objets BACnet deviennent réellement utiles lorsque d’autres équipements et logiciels peuvent interagir avec eux. Cette interaction s’effectue via les services BACnet, qui sont des opérations normalisées définies par le protocole. Les services permettent aux systèmes de lire des valeurs, d’écrire des commandes, de découvrir des équipements ou de s’abonner à des mises à jour.

Sans les services, le modèle objet ne serait qu’une description statique. Avec eux, il devient un cadre dynamique pour l’automatisation en temps réel.

Services BACnet courants et leurs usages

Service Cas d’usage typique
ReadPropertyRécupérer la valeur d’une propriété unique (par ex. : Present Value)
ReadPropertyMultipleLire plusieurs propriétés en une seule requête afin de réduire le trafic
WritePropertyÉcrire une commande ou mettre à jour une valeur de configuration
WritePropertyMultipleÉcrire plusieurs propriétés en une seule opération
SubscribeCOVS’abonner aux mises à jour lorsqu’une propriété change (au lieu d’un polling)
Who-Is / I-AmDécouvrir les équipements présents sur le réseau et les identifier
Who-Has / I-HaveRechercher des objets par nom à travers plusieurs équipements

💡 Grâce à ces services, les systèmes de gestion technique du bâtiment peuvent découvrir automatiquement les équipements, les configurer, surveiller des valeurs en temps réel et garantir une interopérabilité fluide entre équipements multi-fournisseurs.
Pour une vue complète des échanges réseau, de la découverte et des services, consultez Comment fonctionne BACnet ?

Tendances, plannings et comportements de plus haut niveau

Au-delà des simples capteurs et actionneurs, le modèle objet BACnet prend également en charge des objets définissant des comportements et des données historiques. Ces objets de niveau supérieur sont essentiels pour les stratégies d’automatisation telles que l’optimisation énergétique, la maintenance prédictive et la gestion du confort.

Objets de haut niveau clés

  • Schedule (Planning) : définit des automatisations basées sur le temps, comme l’activation des systèmes CVC pendant les heures de travail et leur arrêt la nuit.
  • Calendar (Calendrier) : gère les exceptions telles que les jours fériés, événements spéciaux ou fermetures de bâtiments.
  • Trend Log (Journal de tendances) : enregistre l’historique des valeurs de propriétés, fournissant des données pour l’analyse, le diagnostic et la conformité.

Tableau — Objets BACnet de haut niveau et leurs bénéfices

Objet Bénéfice
PlanningAutomatise les opérations récurrentes localement, réduisant les interventions manuelles et la charge réseau
CalendrierCentralise les exceptions (jours fériés, périodes de maintenance) pour une gestion simplifiée
Journal de tendancesFournit des données historiques pour le diagnostic, le suivi de l’efficacité énergétique et le reporting

Ces objets transforment BACnet d’un simple protocole de communication en un véritable framework d’automatisation et d’optimisation.

Profils d’interopérabilité : spécifier les capacités

Si le modèle objet BACnet définit la manière dont les équipements représentent les données, l’interopérabilité exige également que les équipements déclarent ce qu’ils sont capables de faire. Cela est assuré par des profils et une documentation normalisés.

Mécanismes clés d’interopérabilité

  • BIBBs (BACnet Interoperability Building Blocks) : Chaque BIBB décrit un ensemble de services et de fonctions qu’un équipement doit supporter pour remplir un rôle spécifique (par exemple planification, journalisation ou gestion des alarmes).
  • PICS (Protocol Implementation Conformance Statement) : Document obligatoire fourni par les fabricants, listant précisément les objets, propriétés et services implémentés.
  • EPICS (Extended PICS) : Version étendue du PICS, utilisée pour les équipements ou intégrations plus complexes.

Ces profils garantissent que deux équipements BACnet de fabricants différents peuvent être comparés et validés pour leur compatibilité avant le déploiement.

Tableau — Artefacts d’interopérabilité et leur rôle

Artefact Rôle
BIBBsDéfinissent des blocs fonctionnels servant de base à l’interopérabilité
PICSDéclaration du fabricant indiquant les objets et services pris en charge
EPICSDéclaration étendue pour les équipements ou intégrations complexes

💡 Grâce à ces profils standardisés, les intégrateurs peuvent vérifier l’interopérabilité en amont, évitant ainsi des surprises coûteuses lors de la mise en service.

Exemple concret : modélisation d’une centrale de traitement d’air (RTU)

Pour illustrer le fonctionnement du modèle objet BACnet en pratique, prenons l’exemple d’une centrale de traitement d’air en toiture (RTU) utilisée pour le CVC. Cet équipement unique regroupe plusieurs fonctions, chacune représentée par un objet BACnet.

Cartographie typique des objets pour une RTU

Entrée analogique (AI)

Exemple : Température de l’air soufflé

Rôle : Surveille la température de l’air distribué

Sortie analogique (AO)

Exemple : Commande de vitesse du ventilateur

Rôle : Contrôle la vitesse variable du ventilateur (%)

Entrée binaire (BI)

Exemple : Alarme de filtre

Rôle : Détecte un filtre encrassé

Sortie binaire (BO)

Exemple : Activation du compresseur

Rôle : Met le compresseur en marche / arrêt

Valeur multi-états (MSV)

Exemple : Mode de fonctionnement (Auto / Chauffage / Refroidissement / Arrêt)

Rôle : Sélectionne le mode de fonctionnement de l’unité

Planning

Exemple : Programme d’occupation

Rôle : Fait fonctionner le CVC uniquement lorsque le bâtiment est occupé

Journal de tendances

Exemple : Consommation énergétique (kWh)

Rôle : Enregistre l’historique de la consommation énergétique

Fonctionnement

  • Le superviseur s’abonne à la température de l’air soufflé (AI) via SubscribeCOV afin d’éviter le polling continu.
  • Un algorithme de contrôle écrit sur la commande de vitesse du ventilateur (AO) à la priorité 10 pour l’optimisation énergétique.
  • Le système de sécurité incendie peut surcharger cette même AO à la priorité 2 en mode urgence.
  • L’objet Schedule garantit que la RTU fonctionne uniquement pendant les périodes d’occupation.
  • Le Trend Log fournit des données historiques pour le diagnostic et les rapports énergétiques.

Cet exemple montre comment le modèle objet BACnet permet une structuration claire, un contrôle déterministe et une interopérabilité indépendante des fournisseurs.

Pourquoi le modèle objet est essentiel (pour les propriétaires et intégrateurs)

Le modèle objet BACnet n’est pas qu’une abstraction technique — il apporte des bénéfices opérationnels et économiques directs aux propriétaires de bâtiments, aux exploitants et aux intégrateurs.

Bénéfices clés

  1. Interopérabilité multi-fournisseurs réelle : Les équipements de fabricants différents échangent des données sans intégration spécifique, car ils suivent tous les mêmes définitions d’objets.
  2. Transparence et clarté : Chaque fonction est modélisée par un objet avec un nom, des propriétés et un comportement clairement définis, facilitant le diagnostic et la documentation.
  3. Contrôle déterministe : Grâce au mécanisme de priorités, plusieurs systèmes peuvent piloter un même point en toute sécurité, sans conflit.
  4. Scalabilité et pérennité : L’ajout de nouveaux équipements ou l’extension d’un système est simple : il suffit de mapper de nouveaux objets, sans dépendre de protocoles propriétaires.
  5. Efficacité opérationnelle : Des fonctions comme le COV, les plannings et les journaux de tendances réduisent le trafic réseau, automatisent les tâches répétitives et fournissent des données exploitables.

Tableau — Bénéfices métiers du modèle objet BACnet

Bénéfice Impact
StandardisationIntégration plus rapide, coûts d’ingénierie réduits
TransparenceDiagnostic facilité, documentation fiable
DéterminismeContrôle multi-systèmes sécurisé, sans conflits
EfficacitéTrafic réduit, tâches automatisées, meilleure exploitation des données
PérennitéÉvite la dépendance à un fournisseur, évolutif dans le temps
Foire Aux Questions (FAQ) – Modèle objet BACnet

C’est une manière normalisée de représenter chaque fonction d’un bâtiment sous forme d’objet, avec des propriétés et des services, afin que des équipements de différents fabricants puissent communiquer de façon transparente.

Les objets regroupent la valeur avec des métadonnées (unités, état, priorité) et définissent la façon dont elle peut être consultée ou modifiée, ce qui garantit une cohérence entre les systèmes.

Oui. Bien que les types d’objets soient normalisés, les fabricants peuvent les étendre avec des propriétés optionnelles ou créer des objets propriétaires lorsque cela est nécessaire.

Les propriétés obligatoires garantissent l’interopérabilité de base. Les propriétés optionnelles apportent des fonctionnalités supplémentaires, mais ne sont pas indispensables à la compatibilité.

Des services comme ReadProperty et WriteProperty permettent de lire ou d’écrire des valeurs, tandis que SubscribeCOV permet de recevoir des mises à jour lorsque les valeurs changent.

 

Oui. Il a été conçu pour assurer l’indépendance vis-à-vis des fabricants, ce qui permet à des équipements de marques différentes de fonctionner ensemble sans pilotes spécifiques.

Des objets comme les Trend Logs et les Schedules facilitent le suivi des consommations, l’automatisation des périodes de fonctionnement et l’optimisation des performances des systèmes pour réaliser des économies d’énergie.

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