Un jumeau numérique est une copie numérique de vos bâtiments, équipements et processus, alimentée par vos données réelles. Il rassemble en un seul endroit l'information de votre patrimoine pour vous aider à mieux l'exploiter, l'entretenir et décider : retrouver une donnée en quelques clics, anticiper les pannes, maîtriser vos consommations et prouver votre conformité.
Les notions techniques qui comptent pour réussir un jumeau numérique, expliquées simplement. Elles sont rangées en trois niveaux : commencez par les fondamentaux.
Protocoles
Comment parlent les équipements ?
Un bâtiment combine plusieurs façons de communiquer. Trois images suffisent pour s'y retrouver.
L’essentiel
BACnet
La langue commune
Comme l'anglais dans une conférence internationale : chaque participant se fait comprendre, quel que soit son pays.
Un standard ouvert : les équipements de fabricants différents se comprennent.
Chaque équipement se présente sur le réseau, et chaque point (entrée, sortie, valeur) peut être lu ou commandé.
La supervision peut demander à être prévenue dès qu'une valeur change.
Où l'image s'arrête : Dans la salle, on voit à qui l'on parle. BACnet classique ne vérifie pas l'identité de son interlocuteur : il faut segmenter le réseau, ou utiliser BACnet/SC, qui ajoute chiffrement et certificats.
MQTT
C'est comme un réseau social
Des créateurs publient, des abonnés reçoivent ce qui les intéresse, grâce à une plateforme centrale.
Un capteur publie une mesure sur un sujet, par exemple batA/etage2/salle204/temperature.
La GTB, la GMAO et le jumeau s'abonnent à ce sujet et reçoivent chaque mise à jour en temps réel.
Au centre, un « broker » distribue les messages : le capteur ne sait pas qui le lit.
Où l'image s'arrête : Sur un réseau social, tout est public. Un MQTT sans protection laisse n'importe qui publier ou s'abonner : il faut le chiffrement TLS, un compte par équipement et des droits par sujet.
API
Une carte de médiathèque
La carte donne accès au guichet : on demande un document et on l'obtient, selon ses droits.
La clé ou le jeton d'accès joue le rôle de la carte.
Le serveur de l'API répond aux demandes de lecture ou d'écriture.
Les droits du jeton (lecture seule ou écriture) sont comme une carte enfant ou adulte.
Où l'image s'arrête : Une carte perdue permet d'emprunter à votre nom. Une clé volée donne accès à tout ce que ses droits permettent : droits minimaux, durée courte et possibilité de la révoquer.
Même besoin, trois façons de communiquer
Protocole
Mode d'échange
Usage dans le bâtiment
Précaution
BACnet
Questions et réponses, et abonnement aux changements
Dialogue entre automates et supervision (GTB)
Segmenter le réseau, privilégier BACnet/SC
MQTT
Flux continu : publication et abonnement
Remontée des mesures des capteurs connectés
Chiffrement TLS, droits par sujet
API
À la demande : requête et réponse
Dialogue entre logiciels : GTB, GMAO, plateformes
Protéger la clé, droits minimaux
En pratique, un bâtiment les combine : BACnet pour les automates, MQTT pour les capteurs, les API pour relier les logiciels. Les protocoles de terrain (Modbus, M-Bus, LonWorks, KNX, DALI…), toujours largement utilisés, passent le plus souvent par une passerelle.
Dans le référentiel :
Pour aller plus loin ISO 16484-5 (BACnet) · ISO/IEC 14543-3 (KNX) · IEC 62386 (DALI) · Modbus Organization, spécification du protocole · OASIS, MQTT 5.0 · OPC Foundation, IEC 62541 (OPC UA).
À propos de l'auteur
Olivier Petit, responsable jumeau numérique chez Stereograph. Il accompagne propriétaires et exploitants dans la construction et la valorisation de leurs jumeaux numériques : BIM pour l'exploitation, connexion de la GMAO et de la GTB, gouvernance des données et maintenance prédictive. Il intervient également en Master sur le jumeau numérique à Ynov Campus Lille.