Je teste beaucoup d’appareils ZigBee et j’observe un peu de tout. Que ce soit au point de vue qualitatif ou concernant les tarifs, il faut bien avouer qu’aucun n’arrive à rivaliser avec la gamme Xiaomi Aqara. En effet, les capteurs Xiaomi Aqara sont nombreux, plutôt petits, avec une très bonne finition et surtout vraiment pas cher. (aux alentours de 10-15€)

Hé bien, cette fois-ci, je pense avoir trouvé une gamme qui peut rivaliser avec Xiaomi. Cette marque était, pour ma part, complètement inconnue. Cette marque se nomme Konke

Je suis tombé dessus lors de mes prospections habituelles sur Aliexpress et la première chose qui m’a intéressé et attiré, c’est son prix !

Voyons ce que réserve ces produits

Votre note :

 

Achat du kit ZigBee Konke

Kit ZigBee konke

Comme vous pouvez le voir, le kit ZigBee est composé de 4 capteurs et un Hub. (Je ne commande jamais de HUB au début car le but est de tester la compatibilité avec la ZiGate). Cependant, je vais surement faire une exception pour ce kit… mais on verra plus tard.

Ce qui m’intéresse, ce sont les capteurs (Les prix sont ceux de début Juillet 2019):

Le capteur de mouvement –> 8.05 €

Le capteur d’ouverture de porte –> 8.05€

Le bouton multiclic –> 6.99€

Le capteur de température / humidité –> 8.05€

Il y a de quoi être surpris en voyant les prix. Comparés aux appareils Xiaomi, on est vraiment pas mal voir moins cher. (En tout cas, si les prix actuel de change pas trop)

Les dimensions

C’est toujours difficile de se rendre compte de la taille des appareils sur photo (merci les photos trafiquées de la boutique 😉 ). Du coup, je savais pas trop quoi penser de la taille des objets jusqu’à ce que je les reçoive.

Pour mieux se rendre compte, je vais comparer leur taille avec les produits que l’on connait bien :

Capteur de mouvement

Capteur d’ouverture de porte

Capteur de température/humidité

Bouton multiclic

Comme on peut le remarquer, la dimension des objets connectés est relativement petite. Lorsqu’on les compare aux produits Xiaomi Aqara, on s’aperçoit que la taille est relativement identique voir un peu moins volumineuse.

Les caractéristiques

Pour chacun des objets communiquant voici les caractéristiques :

Capteur de température / humidité

Protocole Radio : Zigbee 3.0
Puissance d’émission : 10 dBm
Sensibilité : <-98dBm
Pile : 3v 540mAh (CR2450)
Précision : ~ 0.5°C / ~5%

Capteur de mouvement

Protocole Radio : Zigbee 3.0
Puissance d’émission : 10 dBm
Sensibilité : <-98dBm
Pile : 3v 540mAh (CR2450)
Détection : 120 ~140° / 4~6 m

Capteur d’ouverture de porte

Protocole Radio : Zigbee 3.0
Puissance d’émission : 10 dBm
Sensibilité : <-98dBm
Pile : 3v 130mAh (CR1632)
Détection : <= 20mm

Bouton multifonctions

Protocole Radio : Zigbee 3.0
Puissance d’émission : 10 dBm
Sensibilité : <-98dBm
Pile : 3v 540mAh (CR2450)
Capacité : 1 clic court / 1 clic long / multiclic

Comme on pouvait l’imaginer, les caractéristiques sont quasi toutes identiques car l’architecture est bien évidemment la même (voir le détail dans le démontage).

2 choses me paraissent importantes dans ces informations.

• La puissance d’émission: 10 dBm correspond à la puissance maximale d’émission autorisée pour la norme CE concernant le ZigBee. On peut d’ors et déjà dire que ces objets devraient émettre moins fort que les capteurs Xiaomi aqara qui eux respectent la norme FCC (autorisant jusqu’à 22 dBm). Malgré tout, cela ne veut pas dire que la qualité est moins bonne car la puissance ne fait pas tout.
• Les piles : le choix de la CR2450 permet d’obtenir une grande capacité d’énergie et malgré sa taille plus importante, les dimensions des objets restent très petites. Pour économiser de l’énergie et rester viable les capteurs Xiaomi ne parlent que très peu (engendrant certains inconvénients). Voyons ce qu’il en est de ces capteurs. (voir les tests plus bas).

Un petit bémol pour le capteur d’ouverture de porte qui a une pile beaucoup moins importante (CR1632). Je pense que si le capteur est souvent sollicité, il ne durera pas 1 an.

Démontage des produits

Comme évoqué précédemment, ces capteurs sont tous basés sur la même architecture. Je ne vais donc pas tous vous les détailler.

J’ai choisi de vous présenter le capteur de température / humidité car c’est le plus parlant. Pour les autres, même architecture et même qualité de conception:

Le capteur de température / humidité Konke

L’arrière du capteur avec son accès à la pile est le même fonctionnement que certains Xiaomi Aqara. Un scotch double face permet de le placer à peu près n’importe où. (On remarque aussi le beau logo CE)

On enlève le support plastique de la pile et le PCB apparaît.

De ce côté du PCB, pas grand chose à dire. On retrouve les deux pôles pour la pile bouton, des plots pour le support mécanique et bien entendu les plots pour la programmation du microcontrôleur. D’ailleurs, toutes les fonctions sont sérigraphiés à côté. Comme ça pas besoin de chercher 😉

De ce côté, c’est beaucoup plus intéressant car c’est ici qu’il y a tous les éléments constituant le capteur.

En vert : Le bouton qui permet d’agir sur le capteur. Un appuie long enverra une requête pour joindre ou quitter le réseau Zigbee

En bleu : Une LED (bleue) signalant les interactions avec le bouton.

En rouge : le microcontrôleur EFR32MG13. Ce micro est réputé, comme toute la gamme, être très peu gourmand en consommation. Sa particularité est qu’il peut-être multi-protocoles. En changeant simplement son firmware, vous pourrez le faire dialoguer en Bluetooth BLE. (pourquoi pas en faire un hack ;))

En rose : C’est vraisemblablement une antenne céramique. On ne le voit pas trop sur la photo mais il y a un circuit apparent en zig zag sur l’épaisseur. Si vous me lisez souvent, vous savez que ce type d’antenne ne me plait pas beaucoup car peu performante à l’usage. Cependant, pour ce type d’objet et pour le gain de place, c’est l’idéal.

En jaune : le capteur de température / humidité SHT20 de Sensirion. C’est un capteur très connu quoi qu’un peu obsolète. Il fait le travail mais dérive pas mal sur les valeurs extrêmes. (en gros vraiment pas fait pour l’extérieur). D’ailleurs c’est surement pour cette raison que dans les caractéristiques, ils n’ont pas pris trop de risques en donnant des valeurs de précisions au dessus de celles indiquées dans la datasheet :). De plus ils n’ont pas fait d’isolation autour du capteur (comme dans le capteur Aqara). Du coup, les mesures seront légèrement influencées par la circuiterie.

Ce capteur est tout de même bien pensé et la qualité des composants est bonne. Cela reste tout de même légèrement en dessous de la qualité Xiaomi mais honnêtement, c’est largement suffisant pour le travail à accomplir.

Tests des produits

Bon, maintenant que l’on a vu ce qu’il y avait dans le ventre de ces capteurs, il est temps de passer aux tests.

Principe de fonctionnement et cluster

Bon comme tous les éléments ZigBee 3.0 respectant la norme, ils utilisent les principes du protocole. On met le coordinateur en mode inclusion et on déclenche à l’aide d’un appuie long sur le bouton du capteur la mise en route de l’appairage.

Un échange de clefs de sécurité se fait jusqu’à l’intégration du capteur dans le réseau ZigBee.

Jusqu’ici, rien de bien nouveau, tous les capteurs ZigBee utilisent le même procédé.

Cependant,  certains constructeurs aiment bien faire en sorte que seuls leurs matériels soient compatibles entre eux. Du coup, ils posent des petits pièges (ou pas). Leur intérêt est bien évidemment de profiter, à la fois, de la norme et des différents « template » fournis par les constructeurs (pour augmenter le fameux time-to-market)

Voyons si c’est le cas de cette gamme d’appareils:

Capteur de température / humidité

Pour ce capteur, rien de particulier. Il rentre bien dans le réseau ZigBee et envoie dans la foulée une trame pour signaler son état de batterie :

Ensuite, il communique les informations de température :

et d’humidité :

 

Ces informations sont envoyées sur des grands changements de valeur (comme le capteur Xiaomi d’ailleurs) et toutes les 30 minutes environ. (un peu mieux qu’une heure pour faire de la régulation)

Le bouton multiclic

Le bouton suit les mêmes règles que son prédécesseur. Voici comment déterminer les différents types de clic

Simple clic

Clic long

multiclic

Ces deux capteurs sont donc entièrement compatibles avec la norme et les différents coordinateurs du marché.

Pour les deux autres, il y a un piège :

Capteur de mouvement

En effet, au départ tout est ok, l’appairage et la remontée de la mesure de batterie suit le même principe que les autres capteurs.

Cependant, comme ce sont des capteurs de  » sécurité « , ils passent par un phase d' »enrollement ». Le capteur et le coordinateur doivent passer par un phase d’échange pour bien s’identifier (une sorte de signature).

Et c’est là la subtilité. Au lieu de s’adresser au endpoint 0x01 (normalement le coordinateur), il envoie sa requête à 0x15. Du coup, les coordinateurs classiques (hormis j’imagine le coordinateur de la marque) ne reçoivent pas la trame et le capteur se met en défaut.

Une fois ce problème résolu, le capteur de mouvement enverra à chaque détection une trame au coordinateur

Le capteur d’ouverture de porte

Ce capteur fonctionne exactement comme le capteur de mouvement à la différence qu’il remontera les informations à l’ouverture et la fermeture de la porte. Donc seule l’alarme 1 passera de open à close.

Pour ce qui est du fonctionnement général, il y a quelques points intéressant à relever par rapport aux capteurs Xiaomi Aqara.

La première chose à noter, c’est que ces capteurs utilisent les bons clusters pour la bonne fonction. En effet, tout ce qui attrait à la sécurité devrait passer par le cluster 0x500 (IAS) prévu à cet effet. Ce n’est absolument pas le cas des capteurs Xiaomi Aqara qui font passer leur capteur de mouvement et d’ouverture de porte pour des simples boutons. Ce n’est pas très grave en soi mais fait baisser très  légèrement le niveau de sécurité.

Ensuite, vous avez pu remarquer que les capteurs Xiaomi ont un gros bug difficile à résoudre. Le protocole prévoit de faire un « rejoin » automatique lorsque le capteur est sorti du réseau Zigbee. Chez Xiaomi, lorsque le capteur décide de sortir du réseau suite à des problèmes de communication, il est incapable de rejoindre le réseau. (Je ferai surement un article plus complet sur le sujet). Les capteurs Konke n’ont pas ce problème. Ils réintègrent le réseau dès que la communication est rétablie.

J’ai testé l’ensemble des capteurs sur 3-4 jours et je n’ai eu aucune rupture de service. les capteurs parlent très régulièrement et le coordinateur envoie des réponses (beaucoup plus fréquemment que les Xiaomi)

Qualité et distance d’émission

Comme nous l’avons vu précédemment, les capteurs Konke tiennent bons face aux redoutables capteurs Xiaomi Aqara. Pour le moment, difficile de faire un choix même si le bug des capteurs qui sortent du réseau me font choisir les capteurs Konke sans trop d’hésitation.

Cependant, on a vu dans les caractéristiques que les capteurs respectaient la norme CE contrairement aux capteurs Xiaomi. On sait que la FCC est plus permissive sur les puissances d’émissions donc les capteurs Xiaomi devrait émettre plus fort que les Konke.

Voyons si c’est réellement le cas. Pour ces tests, je vais utiliser les boutons Konke et Xiaomi. (Plus pratique pour déclencher des émissions)

Attention, ces tests n’ont rien de rigoureux. Ce sont des tests en cas réel (avec des perturbations, du WiFi et autres éléments d’un environnement qui est le mien). Les valeurs sont des moyennes (sur 10 mesures).

Les valeurs affichées sont des remontées LQI (link quality index) allant de 0 à 255. (255 étant la qualité la plus haute)

Distance (capteur – coordinateur)	Konke	Xiaomi Aqara
50cm (sans obstacle)	168	177
2m (sans obstacle)	165	165
7m (cloison 7cm placo)	123	126
12m (cloison 5cm placo)	108	110
20m (cloison + mur brique)	60	69

Ce que l’on peut observer dans ces résultats, c’est que la qualité est relativement similaire entre les deux capteurs.

Là où la différence se creuse, c’est surtout sur les distances aux bornes. En effet, proche du coordinateur, la puissance d’émission fait la différence. C’est souvent le cas en radio, plus la distance est courte entre deux éléments qui communique, moins il y a de sensibilité à la perturbation. (Attention si les deux éléments sont trop proches, la saturation peut-être atteinte. Si la puissance est trop importante et le coordinateur trop sensible. voir l’histoire, plus bas, du crie dans dans mon oreille 😉 )

Ensuite, la différence se creuse sur la longue distance où la puissance d’émission permettra de gagner quelques mètres (bien entendu s’il n’y a pas trop de bruits).

N’oublions pas que l’on peut comparer la radio à la voix (qui sont des ondes). Si vous gueulez très fort collé à mon oreille, je ne vais pas mieux entendre/comprendre car le son sera saturé et inaudible. Si vous souhaitez discuter dans un environnement où tout le monde parle / chante / crie (les perturbations), il va falloir augmenter le volume (la puissance d’émission). Parfois vaut mieux dire aux gens de baisser de volume, c’est moins fatiguant…

Bref, tout ça pour dire que la puissance seule ne suffit pas et que les capteurs Konke ne s’en sortent pas mal du tout malgré une puissance d’émission à priori moins importante que les capteurs Xiaomi.

Attention : les capteurs ne dialoguent que sur les canaux 15, 20 et 25

Conclusions

Je dois vous avouer que ces capteurs Konke m’ont vraiment agréablement surpris. Que ce soit sur le plan qualitatif ou sur le tarif, c’est assez bluffant. Bien entendu, un petit bémol sur le prix car c’est actuellement sous forme de promotion. Si les tarifs évoluent, il faudra peut-être voir les choses autrement. Autre problème, c’est que cette marque et que son réseau de distribution est quasi inexistant. Là où on trouve du Xiaomi un peu partout dans le monde, les capteurs Konke, pour le moment, ne sont disponibles que sur aliexpress dans 1 ou 2 boutiques…

Bon mise à part ça, ces capteurs ont répondu favorablement aux tests et pour le moment, je trouve que c’est la meilleure alternative aux capteurs Aqara sur le marché. Le point le plus important pour moi, c’est que ces capteurs n’ont pas le bug de sorti de réseau. Et même si on peut corriger le problème en maillant le réseau ZigBee, on est jamais à l’abri de voir un capteur sortir et ne plus rentrer dans le réseau.

Alors, oui Aqara a une gamme plus fourni et sortent régulièrement des nouveaux produits mais peut-être que les choses vont évoluer et que d’autres concurrents vont lancer l’assaut sur ce marché pour concurrencer Xiaomi.

Qu’en pensez-vous ? Konke pourrait-il réellement être le Xiaomi killer de la domotique ?

A bientôt !

PS : Bien entendu, ces capteurs sont compatibles avec la ZiGate à partir de la version v3.1a