UTL – Module universel de gestion basé sur la télé-information Linky

L’UTL (Universal Tempo Linky) est un module permettant d’exploiter les informations fournies par un compteur Linky afin de piloter automatiquement différents équipements.

Contrairement à un système dédié uniquement au contrat Tempo comme le  TEMPO Linky, l’UTL est conçu pour fonctionner avec différents contrats et offres tarifaires, à partir des informations disponibles dans la TIC du compteur.

Son objectif est de proposer une solution plus compacte, plus souple et plus simple à installer pour exploiter les informations transmises par le compteur et automatiser certains équipements électriques.

Le module récupère les informations disponibles sur la sortie TIC du compteur Linky et les utilise pour déterminer l’état de l’abonnement et les périodes tarifaires. Il peut ensuite piloter deux sorties indépendantes (Shelly et/ou Relais Modbus RTU) suivant les règles configurées.

L’UTL peut recevoir les informations du compteur de deux manières :

1 – Connection directe à la TIC : Lorsque le compteur Linky est suffisamment proche de l’installation, l’UTL peut être directement raccordé à sa sortie TIC. L’UTL reçoit alors directement les trames émises par le compteur. Cette solution est la plus simple lorsqu’un câble TIC peut être installé facilement.

2 – Lorsque le compteur est éloigné du tableau électrique ou qu’il n’est pas pratique de tirer un câble, la liaison peut être réalisée en LoRa. Le module LoraLink récupère les informations de la TIC du Linky et les transmet par LoRa à l’UTL.

Données reçues par l’UTL :

La TIC du Linky fournit un ensemble d’informations concernant le compteur et le contrat électrique. Selon le compteur et le contrat, différentes données peuvent être disponibles.

L’UTL n’exploite qu’une partie des données reçues :

  • les informations relatives au contrat
  • le tarif ou la période tarifaire
  • les heures pleines et heures creuses
  • la puissance consommée
  • les informations spécifiques à certaines offres

Le cœur de l’UTL : les règles

L’utilisateur peut définir les conditions qui doivent entraîner l’activation ou la désactivation d’un équipement.

SI tarif = HEURES CREUSES
ALORS
    RELAIS-SHELLY1 = ON

Mais elle peut également être plus complexe :

SI
    tarif = HEURES PLEINES
ET
    puissance > 6000 W

ALORS
    RELAIS-SHELLY2 = OFF

Ou encore :

SI
    tarif = TARIF_BLANC
ET
    période = HEURES_PLEINES
ET
    plage horaire = 20h-22h
ALORS
    RELAIS-MODBUS1 = OFF

Les équipements commandés par l’UTL :

L’UTL ne commande pas directement les appareils de puissance; il transmet des ordres à des équipements de commande adaptés.

Deux grandes familles sont notamment prises en charge.

1 – Relais Shelly

L’UTL peut commander des relais Shelly Gen1, Gen2 et Gen3. Cela permet de commander des équipements qui disposent déjà d’une interface Shelly via le réseau Wifi.

2 – Relais Modbus RTU

L’UTL peut également communiquer avec des équipements utilisant le protocole Modbus RTU via une liaison filaire en RS-485. Cette possibilité ouvre l’utilisation de l’UTL à de nombreux équipements industriels ou domotiques disposant d’une interface Modbus.

Conception de l’UTL :

Le coeur de l’UTL est basé sur le module XIAO ESP32-S3 avec le WIO-SX1262 pour la gestion du LoRa.

Le schéma électronique se décompose en plusieurs fonctions :

  • Microcontrôleur XIAO ESP32-S3 : il constitue le cœur du module. Il traite les informations reçues et pilote les interfaces de communication.
  • Entrée téléinformation (TIC) : un circuit d’interface assure la réception du signal TIC du compteur Linky. Il adapte le signal électrique afin de permettre sa lecture par le microcontrôleur, tout en assurant l’isolation électrique de l’entrée. Cette entrée physique n’est toutefois pas nécessaire lorsque les données TIC sont reçues par liaison LoRa via un module LoraLink. Dans cette configuration, les informations de téléinformation sont transmises sans fil au module principal.
  • Communication RS485 / Modbus : une interface basée sur le circuit SP3485 permet de communiquer avec des équipements externes compatibles RS485, notamment des modules relais utilisant le protocole Modbus. Des résistances de polarisation et une résistance de terminaison complètent cette interface.
  • Horloge temps réel : le circuit intégré DS3231 fournit une base de temps précise. Son alimentation de secours est assurée par un supercondensateur, permettant de maintenir le fonctionnement de l’horloge lors d’une coupure de l’alimentation principale.
  • Voyants lumineux : plusieurs LED permettent de visualiser certains états de fonctionnement et de faciliter le diagnostic du module.
  • Bouton de commande : un bouton-poussoir permet d’effectuer une action de commande ou de configuration selon le fonctionnement prévu dans le firmware.
  • Alimentation : le module est alimenté en 5 V via le port USB-C du XIAO. Les tensions nécessaires aux différents circuits sont fournies par le microcontrôleur et ses circuits d’alimentation.

L’ensemble constitue une plateforme compacte permettant de traiter les informations de téléinformation du compteur Linky, de disposer d’une horloge précise et de communiquer avec des équipements externes via une liaison RS485/Modbus.

Liste des composants :

DésignationEmpreinteQuantityValue
C1, C212062100nF
C3Supercapa H 0.11C_Polarized
C412061470pF
D1LED_Inolux_IN-PI554FCH_PLCC4_5.0x5.0mm_P3.2mm1STATUS
D2LED_Inolux_IN-PI554FCH_PLCC4_5.0x5.0mm_P3.2mm1RESO
D3D_MiniMELF1LL4148
D4SOT-231SM712_SOT23
D5D_SMB1D_TVS
D612061LED_IN
J1PinHeader_1x02_P2.54mm_Vertical1Conn_01x02
Q1SOT-231IRLML6344
R1120611k
R10, R8120624,7k
R2, R3, R4120634.7k
R512061100
R612061120
R7120611.2k
R91206110K
RS1Altech_AK100_1x02_P5.00mm1RS485
SW1SW_SPST_CK_RS282G05A31SW_Push
TIC1Altech_AK100_1x02_P5.00mm1TIC
U1MCU_Seeed_ESP32C3_11XIAO-ESP32-S3-DIP
U2SOIC-8_3.9×4.9mm_P1.27mm1SP3485EN
U3SOIC-8_3.9×4.9mm_P1.27mm1DS3231MZ
U4DIP-4_W7.62mm_LongPads1LTV-814

Pour la réalisation, je te conseille d’utiliser ce guide permettant d’optenir l’explacement de chaque composant.

Documentation d’utilisation : Universal Tempo Linky (UTL)

L’interface web se divise en plusieurs onglets accessibles depuis le menu principal : Dashboard, Configuration et Firmware.

1. Comportement WiFi au démarrage

Lors de sa première mise sous tension ou en cas de perte de réseau, le module gère intelligemment sa connexion :

  • Mode Normal (Box) : Le module tente de se connecter à votre réseau WiFi local.
  • Mode Autonome (Point d’Accès / AP) : Si la connexion échoue, ou si vous forcez ce mode depuis l’onglet Configuration, le module génère son propre réseau WiFi. Il suffit de s’y connecter et de se rendre sur l’adresse (http://192.168.4.1) pour accéder à l’interface.

2. Configuration de la source TIC

Avant de visualiser vos données, vous devez définir la source matérielle de téléinformation depuis l’onglet Configuration. Le module redémarrera automatiquement pour appliquer la modification :

  • TIC (Filaire) : Lecture directe via la liaison série physique. Le module détectera automatiquement s’il s’agit du mode Historique (1200 bauds, 7E1) ou Standard (9600 bauds, 8N1).
  • LORA : Réception des données sans fil via un module transmetteur LoraLink distant.
  • SIMU (Simulation) : Génération de données fictives pour tester vos règles logiques sans avoir besoin d’être connecté au compteur.

3. Le Dashboard (Tableau de bord)

L’onglet Dashboard est votre écran de supervision en temps réel.

  • Consommation en cours : Un graphique dynamique trace l’évolution de la puissance apparente (en VA) sur les 50 dernières mesures.
  • Statut du mode : Affiche le mode actif et, en cas d’utilisation du mode LORA, la qualité du signal (RSSI / SNR) et l’état d’association.
  • Données TIC : Affiche les champs remontés par le compteur avec un indicateur temporel de fraîcheur de la donnée (ex: il y a 5s). L’affichage s’adapte au mode de votre compteur :
    • Mode Historique : OPTARIF, PTEC, PAPP, DEMAIN.
    • Mode Standard : NGTF, LTARF, SINSTS, SINSTI, PJOURF+1.
  • Contrôle manuel des relais : Vous pouvez forcer l’état (AUTO, ON, OFF) des 4 relais de sortie directement depuis cet écran.

L’onglet Configuration permet de transformer le module UTL en un véritable gestionnaire d’énergie intelligent.

1. Configuration des Relais Distants

Le firmware de l’UTL permet de piloter jusqu’à 4 sorties distantes :

  • Relais 1 & 2 (Shelly) : Pilotage via le réseau WiFi. Renseignez l’adresse IP du module Shelly, le canal (ID) et la génération matérielle (Gen 1 ou Gen 2/3).
  • Relais 3 & 4 (RS485 / Modbus RTU) : Pilotage filaire industriel. Renseignez l’ID Esclave (1 à 247) et l’adresse de la bobine (Coil).

2. Plages Horaires Globales

L’interface permet de définir 3 masques horaires distincts (Période 1, 2 et 3).

  • Pour chaque période, une grille de 24 heures (0h – 23h) est affichée.
  • Cliquez sur une case pour l’activer ou la désactiver. Vous pouvez également cliquer sur le nom de la période pour basculer la journée complète.

3. Configuration des Règles Logiques

C’est ici que s’opère le traitement automatique. Sélectionnez un relais cible, puis construisez vos conditions :

  • Opérateurs de groupe : Choisissez si le groupe principal requiert que TOUTES les conditions soient remplies (ET) ou si UNE SEULE suffit (OU).
  • Sous-groupes et champs : Ajoutez des conditions basées sur la tarification (ex: PTEC, LTARF), la puissance (SINSTS, PAPP), ou les plages horaires configurées précédemment (PERIODE contient « p1 »).
  • Comportement : Le relais passera sur ON si la règle est vérifiée, et sur OFF dans le cas contraire.

4. Mise à jour du Firmware

L’onglet Firmware permet de maintenir votre module à jour facilement :

  • Mise à jour en Ligne (OTA) : Cliquez sur « Vérifier les mises à jour » pour interroger le serveur distant. Si une nouvelle version est disponible, ses nouveautés s’afficheront et vous pourrez lancer le téléchargement direct.
  • Fichier Local : Si vous possédez le fichier .bin, vous pouvez l’importer manuellement via le formulaire. Une barre de progression vous informera de l’avancée du flashage avant le redémarrage automatique.