Protocoles GTB : Modbus, BACnet, LoRaWAN et les autres
Une GTB réunit des équipements de marques différentes. Pour qu’ils se comprennent, il leur faut une langue commune : le protocole de communication. Nous mettons en œuvre Modbus RTU, Modbus TCP, BACnet et LoRaWAN sur les bâtiments professionnels, partout en France.
Un protocole, c’est quoi ?
Un protocole est la « langue » commune qui permet à deux équipements d’échanger des données. Il fixe le format des messages, la façon de désigner chaque appareil (son adresse) et les règles du dialogue : qui parle, quand, et comment on répond.
Deux appareils reliés par le même câble ne se comprennent pas forcément. Il faut qu’ils parlent le même protocole, ou qu’une passerelle traduise de l’un à l’autre.
Le code de la construction demande que le système d’automatisation et de contrôle du bâtiment (BACS) soit interopérable avec les différents systèmes techniques du bâtiment. Le guide d’application du décret BACS précise que c’est l’interopérabilité « technique », c’est-à-dire la capacité à communiquer, qui est exigée. Elle repose sur des protocoles normalisés ou sur des interfaces de programmation (API), qui peuvent cohabiter en échangeant des données par des passerelles.
Pour aller plus loin : notre guide du décret BACS et la mise en conformité de votre bâtiment.
Les trois niveaux d’une GTB
Le guide d’application du décret BACS décrit un système organisé en niveaux. Dans la profession, on parle aussi de terrain, d’automatisme et de supervision.
Gestion technique (supervision) : les moyens qui transmettent, traitent et présentent les données aux personnes chargées de la gestion technique. Elle assure aussi la programmation de certaines tâches (scénarios). C’est là que l’on consulte les alarmes, les historiques et les consommations.
Régulation (automatisme) : les régulateurs, automates et unités locales. Ils collectent les mesures et agissent automatiquement, sans présence humaine, pour piloter les équipements.
Terrain : les dispositifs de mesure (capteurs, détecteurs, compteurs) et d’action (moteurs de vannes et de registres, relais, contacteurs), placés sur les équipements.
Les protocoles relient ces niveaux entre eux. On trouve souvent un bus série ou une liaison radio entre le terrain et les contrôleurs, et le réseau IP entre les contrôleurs et la supervision.
L’ANSSI, de son côté, ne parle pas de niveaux : elle décrit ces systèmes comme composés, entre autres, de capteurs, d’actionneurs, d’automates et de postes de supervision.
Bus série, réseau IP ou radio
Un protocole circule toujours sur un support physique. Trois familles se partagent le bâtiment.
Bus série RS-485
Une paire de fils partagée par plusieurs appareils, câblés les uns à la suite des autres. Le RS-485 est un support physique, pas un protocole : il transporte par exemple Modbus RTU et BACnet MS/TP.
Réseau IP
Ethernet ou Wi-Fi : le réseau informatique du bâtiment. On y trouve Modbus TCP et BACnet/IP. L’ANSSI recommande de cloisonner le système de GTB des autres systèmes d’information.
Radio
Aucun câble à tirer, ce qui est pratique en rénovation. En contrepartie, peu de données et un temps d’émission limité. Exemple : LoRaWAN, pour des capteurs sur pile.
Et les signaux câblés un à un ?
Toutes les informations ne passent pas par un protocole. Un contrôleur de GTB lit et commande aussi des signaux physiques, raccordés sur ses entrées et sorties ou sur des modules déportés :
- Tout-ou-rien (TOR) : un contact ouvert ou fermé, par exemple un état marche/arrêt, un défaut ou une commande par relais.
- 0-10 V : un signal analogique en tension, utilisé par exemple pour commander un variateur ou une vanne, ou pour lire une mesure.
- 4-20 mA : un signal analogique en courant, moins sensible à la longueur du câble. Comme le bas de l’échelle est à 4 mA et non à 0, un courant nul signale une coupure.
- Sondes PT1000 et NTC : des sondes de température dont la résistance varie avec la température. L’entrée du contrôleur doit accepter le type de sonde raccordé.
Sources : ANSSI, guide ANSSI-PA-110 sur la sécurité des GTB/GTC (version du 27/04/2026), recommandation « Cloisonner le système de GTB » ; LoRa Alliance, paramètres régionaux RP002-1.0.3 (temps d’émission en Europe).
Passerelles : deux familles à ne pas confondre
Le convertisseur de support
Il garde le même protocole et change seulement le support. Exemple : des appareils Modbus RTU sur RS-485, rendus accessibles en Modbus TCP sur le réseau IP. La spécification Modbus TCP prévoit un champ « Unit Identifier » pour joindre plusieurs appareils série derrière une seule adresse IP.
La passerelle protocolaire
Elle traduit un protocole en un autre, par exemple le bus propre à une marque de climatisation vers Modbus ou BACnet. Elle demande une table de correspondance des points : chaque information d’un côté doit trouver sa place de l’autre.
Points de vigilance
- le nombre de points que la passerelle peut gérer ;
- le temps de réponse, surtout quand de nombreux appareils sont interrogés les uns après les autres ;
- les limites fixées par le fabricant de l’équipement raccordé, par exemple un nombre maximal de commandes par an ;
- la sécurité : l’ANSSI juge « peu robustes et peu sécurisés » les équipements qui convertissent le RS-485 vers TCP/IP. Elle recommande de les maintenir à jour et de désactiver leurs services inutilisés.
Sources : Modbus Organization, guide de mise en œuvre de Modbus TCP ; exemple de limite fixée par un fabricant : guide de conception de l’interface Modbus Daikin EKMBDXB, en anglais ; ANSSI, guide ANSSI-PA-110 sur la sécurité des GTB/GTC (version du 27/04/2026), recommandation « Durcir les passerelles protocolaires ».
Les protocoles que nous mettons en œuvre
Sur les bâtiments que nous équipons, nous utilisons le plus souvent Modbus RTU et Modbus TCP. BACnet, en IP comme en MS/TP, est aussi très présent. Pour les capteurs sans fil, nous utilisons LoRaWAN.
Modbus RTU et Modbus TCP
Un protocole simple et très répandu : compteurs, interfaces de climatisation, équipements techniques. Il circule sur RS-485 ou sur le réseau IP.
BACnet/IP et BACnet MS/TP
Le protocole conçu pour l’automatisation des bâtiments (norme EN ISO 16484-5), avec des objets standard : valeurs, plannings, alarmes.
LoRaWAN
Des capteurs radio sur pile, sans câble, raccordés à la GTB par une passerelle qui convertit leurs données en BACnet ou en Modbus TCP.
Pour relier ces équipements, nous installons et programmons des matériels Loxone, Wattsense, WIT et CoolAutomation. Probat Énergie est partenaire Loxone. Pour le suivi à distance, nous utilisons selon les sites le routeur 4G Wattsense, l’application Loxone ou l’application WIT.
Découvrez notre travail d’intégrateur GTB et l’entreprise.
Comparatif des protocoles
Nos trois protocoles, et les principaux autres protocoles que l’on rencontre dans les cahiers des charges.
| Protocole | Organisme ou norme | Support | Usage type en tertiaire | Sécurité intégrée | Chez Probat Énergie |
|---|---|---|---|---|---|
| Modbus RTU / Modbus TCP | Modbus Organization | RS-485 / IP (port TCP 502) | Compteurs, climatisation, équipements techniques | Non (variante sécurisée par TLS sur le port 802) | Mis en œuvre |
| BACnet/IP / BACnet MS/TP | ANSI/ASHRAE 135, EN ISO 16484-5 | IP (port UDP 47808) / RS-485 | Supervision de plusieurs lots, chauffage, ventilation, climatisation | Non en standard ; oui avec BACnet/SC | Mis en œuvre |
| LoRaWAN | LoRa Alliance, UIT-T Y.4480 | Radio (863-870 MHz en Europe) | Capteurs sans fil, relève de compteurs | Chiffrement AES, clés de 128 bits | Mis en œuvre |
| M-Bus / wM-Bus | EN 13757, OMS | Bus 2 fils / radio | Compteurs | AES-128 en radio | Repère seulement |
| KNX | EN 50090, ISO/IEC 14543-3 | Bus, radio, IP | Éclairage, stores, régulation par pièce | KNX Secure (en option) | Repère seulement |
| DALI-2 | IEC 62386 | Bus 2 fils | Éclairage | Non détaillée ici | Repère seulement |
| OPC UA | IEC 62541 | IP (port 4840) | Échanges entre automates et supervision | Oui | Repère seulement |
| MQTT | OASIS, ISO/IEC 20922 | IP (ports 1883 et 8883) | Envoi de données vers une plateforme | TLS (en option) | Repère seulement |
« Repère seulement » : nous ne mettons pas en œuvre ces protocoles. Ils figurent ici uniquement pour faciliter la lecture d’un cahier des charges.
Sources : Modbus Organization ; Modbus/TCP Security ; registre des ports IANA ; bacnet.org ; LoRa Alliance ; LoRa Alliance et UIT ; OMS Group ; Radiocrafts (wM-Bus) ; KNX Association ; KNX Association, normalisation (archive) ; DALI Alliance ; OPC Foundation, IEC 62541 ; mqtt.org ; OASIS, ISO/IEC 20922.
Les autres protocoles du bâtiment, en repères
Les protocoles ci-dessous ne font pas partie de ceux que nous mettons en œuvre. Ces repères servent uniquement à lire un cahier des charges ou à identifier ce qui est déjà installé sur un site.
- M-Bus et wM-Bus : norme européenne EN 13757 pour la relève des compteurs (eau, gaz, électricité, chaleur). En filaire, les compteurs peuvent être alimentés par le bus. La documentation technique historique (m-bus.com, fin des années 1990) indique jusqu’à 250 esclaves. En radio (wM-Bus), fréquences de 868, 433 ou 169 MHz et chiffrement AES-128. La spécification ouverte OMS s’appuie sur M-Bus.
- KNX : standard ouvert (EN 50090, ISO/IEC 14543-3) pour l’éclairage, les stores et le chauffage-climatisation. Bus à paire torsadée à 9 600 bit/s, radio à 868 MHz ou IP. Il se configure avec le logiciel ETS, et dispose d’un chiffrement appelé KNX Secure.
- DALI-2 : protocole numérique d’éclairage (IEC 62386). Bus à deux fils sans polarité, 64 appareillages par bus, 250 mA et 300 m au maximum. La certification DALI-2 porte sur les produits.
- EnOcean : radio pour interrupteurs et capteurs sans pile (ISO/IEC 14543-3-1X), à 868 MHz en Europe. L’EnOcean Alliance indique une portée possible de 30 m en intérieur. Des profils normalisés (EEP) font dialoguer les marques.
- OPC UA : norme IEC 62541 qui échange les données avec leur signification, avec une sécurité intégrée (chiffrement, authentification, certificats). L’ANSSI le cite comme protocole sécurisé, tout en précisant qu’il ne dispense pas d’un mécanisme de détection et de filtrage.
- MQTT : messagerie légère qui passe par un serveur central appelé « broker ». La version 3.1.1 est normalisée ISO/IEC 20922, et MQTT est un standard OASIS. Aucun modèle de données n’est imposé.
- LonWorks : réseau décentralisé (EN 14908, ISO/IEC 14908), surtout présent dans des installations existantes. Selon le fabricant Gesytec, Renesas a arrêté ses composants LonWorks, avec des dernières livraisons au plus tard le 15 mars 2026. Sur ces installations se pose donc la question de la maintenance ou du remplacement.
- SNMP : surveillance des équipements informatiques (onduleurs, commutateurs réseau). La version 3 apporte l’authentification et la confidentialité des messages.
- TIC Enedis : sortie de télé-information client du compteur électrique Linky, qui transmet des données dans un seul sens. Elle peut servir à suivre la consommation de petits sites.
Sources : m-bus.com ; OMS Group ; Radiocrafts (wM-Bus) ; KNX Association ; DALI Alliance ; DALI Alliance, guide de démarrage ; EnOcean Alliance ; OPC Foundation ; mqtt.org ; OASIS, ISO/IEC 20922 ; LonMark, normes LON ; Gesytec (LonWorks) ; IETF, RFC 3414 (SNMPv3) ; Enedis, note Enedis-MOP-CPT_002E (télé-information client Linky) ; ANSSI, guide ANSSI-PA-110 sur la sécurité des GTB/GTC (version du 27/04/2026), annexe A.
Protocole ouvert ou propriétaire ?
Un protocole ouvert, comme Modbus, BACnet ou LoRaWAN, a une spécification publiée et gérée par un organisme : tout fabricant peut l’utiliser. Ouvert ne veut pas dire sans frais : la norme BACnet, par exemple, est payante. Les spécifications Modbus, elles, se téléchargent sans frais.
Un protocole propriétaire est propre à un fabricant. C’est souvent le cas des bus de communication des climatisations à débit variable (VRV/DRV), ou des technologies filaires et radio de certains constructeurs de contrôleurs, comme Tree et Air chez Loxone.
Pour réunir ces équipements dans une même GTB, on passe par :
- les interfaces proposées par le constructeur de l’équipement, avec une sortie Modbus ou BACnet ;
- des passerelles multimarques, comme les passerelles CoolAutomation pour les climatisations à débit variable. Le fabricant annonce Modbus RTU et IP, BACnet IP et MS/TP, ainsi qu’une API REST ;
- des API (interfaces de programmation), que le guide BACS cite aussi comme moyen d’interopérabilité. Wattsense, par exemple, annonce des API et des « webhooks » (envoi automatique de données vers une adresse web) sur son offre Tower Control.
Nous intégrons les principales marques de climatisation, selon la compatibilité des passerelles. Cette compatibilité se vérifie modèle par modèle.
Donner le même nom aux points, partout
Un protocole transporte des valeurs, mais il ne dit pas toujours ce qu’elles représentent. Sur un réseau de sites, donner le même nom au même point (la température de soufflage d’une centrale de traitement d’air, par exemple) facilite les comparaisons, les alarmes et les rapports.
Plusieurs initiatives travaillent sur ce nommage commun : Project Haystack, Brick Schema et le comité BACnet de l’ASHRAE, qui ont annoncé en mars 2018 leur collaboration autour du projet de norme ASHRAE 223P.
Le guide BACS appelle cela l’interopérabilité « sémantique » : savoir se comprendre. Elle n’est pas exigée par la réglementation, qui demande l’interopérabilité technique, mais c’est un sujet à prévoir dès le départ pour une GTB multisite.
Protocoles et cybersécurité
Selon l’ANSSI, Modbus « n’intègre pas de fonctions de cybersécurité », et BACnet n’a pas non plus été conçu en tenant compte de la cybersécurité. Son guide sur les GTB et GTC recommande notamment de :
- cloisonner le système de GTB, c’est-à-dire séparer son réseau des autres systèmes d’information ;
- utiliser un tunnel VPN IPsec, avec une authentification robuste, pour l’accès distant à la GTB ;
- durcir les passerelles protocolaires ;
- désactiver la fonction « Foreign Device » des équipements BACnet/IP ;
- sécuriser les protocoles Modbus et BACnet, en filtrant ou en détectant leurs fonctions sensibles (annexes A et B du guide) ;
- utiliser un poste d’ingénierie dédié et sécurisé pour les actions d’administration de la GTB.
Pour les liaisons sans fil (ZigBee, LoRa, Wi-Fi, 4G), l’ANSSI note que leur mise en œuvre augmente « très significativement l’exposition » aux attaques. Elle recommande de privilégier des protocoles sécurisés.
Sources : ANSSI, guide ANSSI-PA-110 sur la sécurité des GTB/GTC (version du 27/04/2026), recommandations « Cloisonner le système de GTB », « Utiliser un tunnel VPN IPsec pour l’accès distant à la GTB », « Durcir les passerelles protocolaires », « Désactiver la fonctionnalité de “Foreign Device” », « Sécuriser les protocoles Modbus et BACnet » et « Utiliser un poste d’ingénierie dédié et sécurisé », section 3.4.5 et annexes A et B ; page de présentation du guide.
Intégrer un équipement : notre démarche
- Réunir la documentation de chaque équipement : table de registres Modbus, document PICS pour BACnet, format des données des capteurs LoRaWAN.
- Établir la liste de points et l’analyse fonctionnelle.
- Fournir, poser et câbler les contrôleurs, les passerelles, les bus et les armoires.
- Programmer les contrôleurs et les passerelles.
- Mettre en service, puis réaliser les essais point par point.
Nous vous remettons la liste de points, l’analyse fonctionnelle et les essais point par point.
Questions fréquentes
Modbus ou BACnet : que choisir ?
Le choix dépend souvent des équipements, dont beaucoup ne proposent qu’un seul des deux. Modbus est simple et très répandu, mais chaque fabricant publie sa propre table de registres. BACnet, conçu pour le bâtiment, décrit les données sous forme d’objets normalisés et permet de découvrir automatiquement les appareils. Une même GTB utilise souvent les deux.
Modbus RTU ou Modbus TCP ?
Modbus RTU convient à des équipements proches, câblés sur une même ligne RS-485. Modbus TCP convient aux équipements raccordés au réseau IP. Une passerelle permet de passer de l’un à l’autre. Voir notre page Modbus.
Capteurs LoRaWAN ou câble ?
La radio évite de tirer des câbles, ce qui est utile en rénovation ou sur des sites étendus. Mais elle transmet peu de données et se prête mal aux commandes immédiates. Pour piloter des équipements, une liaison filaire reste en général plus adaptée. Voir notre page LoRaWAN.
Peut-on réunir plusieurs marques dans une même GTB ?
Oui : c’est le rôle des protocoles ouverts et des passerelles. La compatibilité se vérifie équipement par équipement, à partir de sa documentation technique.
Mettez-vous en œuvre KNX, M-Bus, DALI ou MQTT ?
Non. Nous mettons en œuvre Modbus RTU, Modbus TCP, BACnet (IP et MS/TP) et LoRaWAN. Les autres protocoles cités sur cette page sont de simples repères.
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