LQI Zigbee : Analysez et améliorez le Link Quality Indicator Zigbee de vos appareils

LQI Zigbee (Link Quality Indicator) est un critère pratique essentiel à prendre en compte lors de l’utilisation de technologies sans fil telles que Zigbee pour créer une maison intelligente simple, économique et flexible, car il mesure la qualité de la liaison et la portée de la communication.

Qu’est-ce que le LQI Zigbee ?

LQI Zigbee signifie Link Quality Indicator et est un indicateur de la qualité de la liaison de notre appareil Zigbee.

Cet LQI est une valeur comprise entre 0 et 255.

Si nous regardons les informations sur le site web Zigbee2mqtt, nous pouvons voir qu’une valeur LQI maximale de 255 signifie que nous avons une qualité de lien parfaite avec un taux d’erreur nul.

Plus ce chiffre diminue, plus la qualité de la liaison est mauvaise. Tant que la valeur est supérieure à 40, elle devrait être acceptable et notre appareil devrait fonctionner normalement.

Commençons par un exemple simple. Vous disposez d’un concentrateur domotique Zigbee.

Vous avez acheté un appareil Zigbee et l’avez connecté à ce concentrateur. Selon l’endroit où vous avez placé ce dispositif Zigbee et votre concentrateur domotique Zigbee, ils pourront communiquer correctement ou non.

En général, cette portée directe se situe à l’intérieur, entre 10 et 15 mètres.

Mais cette fourchette est variable à tout moment et dépend de nombreux facteurs tels que

• Distance.
• Les meubles.
• Les appareils ménagers tels que les micro-ondes émettent des interférences dans la même bande.
• Routeurs Wi-Fi utilisant la même fréquence, 2,4 GHz, que Zigbee.
• Les obstacles tels que le métal qui peuvent fortement atténuer le signal.
• Le type et l’épaisseur des murs.
• Le vent ou la pluie si vous utilisez des appareils Zigbee dans le jardin.

Ce sont les principaux critères qui peuvent influencer la distance de communication d’un dispositif Zigbee.

Il faut également éviter les interférences, comme par exemple éloigner notre dongle USB Zigbee du port USB du hub domotique, qui peut provoquer des interférences à cause d’un câble USB déporté.

Nous avons un exemple intéressant de dongles Smlight qui fonctionnent sur Ethernet et qui, grâce à un câble réseau RJ45, permettent au dongle d’être éloigné du routeur et de ne pas s’approcher du concentrateur domotique.

Comment vérifier le LQI Zigbee ?

En tenant compte de ces informations, nous pourrons voir quelle est l’évolution de la qualité de la liaison pour chaque appareil Zigbee, bien sûr si notre concentrateur domotique Zigbee le permet.

C’est le cas de Jeedom et Home Assistant avec la plateforme Zigbee2mqtt que nous allons tester pour ce contenu.

Par exemple, si nous intégrons un capteur de porte et de fenêtre Zigbee dans notre concentrateur domotique, chaque fois que nous ouvrons ou fermons la porte, le LQI est mis à jour et, par conséquent, nous disposons d’une tendance pour savoir si notre capteur a une portée suffisante ou non.

Comme vous pouvez le constater, à chaque ouverture ou fermeture, le LQI est variable, bien que nous ayons tendance à avoir des valeurs qui se situent dans la même fourchette.

Et si nous éloignons ce capteur, nous constatons que le LQI est plus faible. Il s’agit d’un exemple simple de communication directe entre un dispositif Zigbee et notre concentrateur domotique.

Nous allons maintenant voir une configuration plus large, avec différents dispositifs Zigbee. Il s’agit de différents dispositifs installés à différents endroits et nous pouvons voir le LQI de chacun d’entre eux.

Et si nous accédons à la carte du réseau Zigbee, comme vous pouvez le voir, il y a une grande toile d’araignée entre différents appareils de différentes marques, ce qui est un détail très intéressant, étant capable de combiner des marques qui utilisent cette technologie Zigbee et qui peuvent toutes communiquer ensemble.

Les appareils en bleu sont ceux qui peuvent répéter le signal et sont appelés coordinateurs, étant des appareils connectés à l’alimentation, et l’étoile est le coordinateur Zigbee, qui est généralement notre dongle Zigbee ou un hub domotique qui intègre un chipset Zigbee en interne, et les appareils en vert sont les « End devices », c’est-à-dire les appareils alimentés par une batterie, des piles ou un panneau solaire.

Ce qui est intéressant avec Zigbee, c’est que tout appareil Zigbee connecté à l’alimentation peut répéter le signal, à l’exception d’un module Zigbee sans neutre et d’autres cas isolés.

Ainsi, un thermostat, un module d’obturation, un module d’éclairage, un dongle USB, une prise, une ampoule sont quelques-uns des dispositifs qui peuvent répéter le signal.

Il existe un dispositif que je trouve très intéressant et que j’utilise personnellement dans le bureau où je travaille pour répéter le signal d’un bouton Zigbee afin d’ouvrir le portail électrique du bâtiment pour recevoir les marchandises tous les jours.

Il s’agit du dongle Smlight Zigbee.

Quel que soit le modèle, ces dongles peuvent être utilisés comme coordinateurs, c’est-à-dire que vous pouvez en utiliser un avec un hub domotique comme Home Assistant Green pour inclure tous les dispositifs Zigbee et en faire le coordinateur de cette installation… mais vous pouvez également décider d’acheter des dongles Smlight supplémentaires pour les utiliser comme routeurs, c’est-à-dire qu’ils répéteront le signal comme s’il s’agissait d’autres dispositifs Zigbee comme les ampoules, les prises de courant et plus encore.

En disposant d’une antenne extérieure rotative, vous serez certainement en mesure de couvrir la plage de communication avec de meilleures performances.

Vous pouvez donc évaluer ce type de produit, mais il va de soi que tout autre appareil Zigbee connecté au réseau peut être utilisé comme répéteur.

Il convient de noter que certains commentaires d’utilisateurs indiquent que certaines marques sont de bons voisins et d’autres de moins bons voisins. En d’autres termes, certaines marques n’aident pas correctement à répéter le signal.

Je vous recommande donc de vérifier les expériences des utilisateurs sur certaines marques et certains produits avant tout achat si vous souhaitez améliorer cette gamme Zigbee.

Dans cette carte, nous avons, par exemple, un thermostat Zigbee et deux LQI, 255 et 151.

255 est la qualité de la liaison entre le coordinateur et le thermostat et 151 est la qualité de la liaison entre le thermostat et le coordinateur. Lorsqu’un appareil connecté à l’alimentation électrique est un coordinateur, il y a deux valeurs de LQI car il s’agit d’une communication bidirectionnelle.

Ce thermostat se trouve à 1 m du concentrateur domotique et, par conséquent, le dongle Smlight a une excellente qualité de liaison avec ce thermostat, mais ce thermostat a une qualité de liaison plus faible, bien qu’elle reste élevée.

Comme vous pouvez le voir, nous avons des capteurs comme le capteur de porte qui communique en direct avec le hub domotique avec un excellent LQI Zigbee, mais d’autres capteurs comme le capteur de fumée le fait par l’intermédiaire d’un module de volet, également avec un excellent LQI.

Comment améliorer l’indice de qualité Zigbee ?

La première chose à faire est de vérifier si notre dispositif Zigbee communique correctement et 100 % du temps. En d’autres termes, si nous ouvrons et fermons la porte 10 fois, il n’y a pas de perte d’information, et c’est le cas pour n’importe quel appareil.

Nous pouvons accéder aux entités sur notre appareil.

Et activer un historique du LQI pour suivre la tendance et savoir s’il faut ou non renforcer le signal de communication.

Par exemple, nous disposons d’un capteur de mouvement Zigbee dont le LQI se situe généralement entre 160 et 190 au fil du temps.

Il convient de noter que pendant la nuit, en l’absence de toute personne dans le bureau, le LQI est rapporté sur des périodes plus longues, car tout appareil alimenté par une batterie, un accumulateur ou un panneau solaire ne se réveillera que toutes les X minutes pour envoyer des informations s’il n’y a pas de changement soudain tel qu’un mouvement détecté, l’ouverture ou la fermeture d’une porte, une variation importante de la température ou tout autre événement produisant un rapport immédiat.

Au cours de la journée, lorsqu’il y a des mouvements dans le bureau, chaque mouvement entraîne la déclaration de le LQI à ce moment-là, de sorte que nous avons plus d’activité à cet égard.

Nous avons placé un dispositif Zigbee connecté à l’alimentation à une distance moyenne et maintenant, nous avons un LQI de ce capteur entre 248 et 255, ce qui est une amélioration remarquable.

C’est ainsi que nous pouvons améliorer le LQI de notre capteur, mais nous pouvons également déplacer ce capteur ou notre coordinateur Zigbee si nous ne voulons pas acheter des dispositifs Zigbee supplémentaires qui peuvent agir comme des répéteurs.

Par ailleurs, dans certains cas, la solution pourrait consister à mettre à jour le dispositif Zigbee par OTA afin d’améliorer la gestion des communications.

Il est intéressant de noter que ce LQI n’est pas visible dans les différentes solutions, donc dans de nombreux hubs domotiques autres que Home Assistant ou Jeedom avec Zigbee2Mqtt, vous serez probablement aveugle avec cette information.

Mais comme je l’ai mentionné, même si vous n’avez pas les données en main, si vous voyez qu’un dispositif Zigbee a des problèmes de communication, vous pouvez le tester près du concentrateur pour voir s’il s’agit d’un problème de distance.

Et, si nécessaire, vous pouvez acheter des appareils branchés sur le secteur pour renforcer ce signal.

Bien qu’il faille être très prudent, vous devez toujours vérifier que chaque appareil Zigbee que vous allez acheter est compatible avec votre concentrateur domotique Zigbee.

En résumé, ces informations peuvent être d’une grande importance pour créer votre projet de maison intelligente avec moins d’échecs de communication et, par conséquent, avoir le contrôle de vos appareils de n’importe où dans le monde avec votre téléphone et être en mesure d’exécuter correctement les automatisations que nous avons créées.