Comprendre MQTT : le langage invisible de la maison connectée

MQTT. Quatre lettres que l'on croise très vite dès que l'on s'intéresse sérieusement à la domotique : dans Zigbee2MQTT, dans les réglages d'un contrôleur domotique, dans la fiche technique d'une batterie ou d'un onduleur…

Pourtant, son fonctionnement n'a rien d'évident quand on le découvre. Plutôt qu'un long exposé technique, voyons ensemble ce qu'est MQTT, à quoi il sert concrètement dans une maison connectée, et pourquoi il est devenu incontournable. Vous allez voir : le principe est finalement assez simple.

---

MQTT, c'est quoi ?

MQTT (historiquement Message Queuing Telemetry Transport) est un protocole de communication très léger, conçu à l'origine pour permettre à des machines et des capteurs d'échanger de petites quantités d'informations.

Sa particularité : les appareils ne dialoguent pas directement entre eux. Ils passent par un intermédiaire, le broker.

On peut le comparer à un centre de tri postal. Un équipement lui envoie un message en précisant une adresse. Le broker transmet ce message à tous ceux qui ont demandé à recevoir le courrier arrivant à cette adresse.

Cette adresse porte un nom : le topic.

Avec ces trois notions, on a déjà compris l'essentiel :

Publisher → Broker MQTT → Subscriber

• le publisher publie une information ;
• le broker la reçoit et la distribue ;
• le subscriber s'abonne aux informations qui l'intéressent.

Le broker le plus répandu s'appelle Mosquitto. Libre et gratuit, il fonctionne aussi bien sur un Raspberry Pi que sur un serveur domotique ou un NAS. Certaines passerelles intègrent même directement leur propre broker.

Un exemple très simple

Prenons un compteur qui mesure la consommation électrique de la maison. Il publie régulièrement la puissance mesurée sur un topic :

maison/energie/puissance → 742

Le contrôleur domotique est abonné à ce topic. Dès qu'une nouvelle valeur arrive, il la reçoit quasi instantanément et peut l'afficher, l'historiser ou l'utiliser dans un scénario.

Et cela fonctionne aussi dans l'autre sens : le contrôleur peut publier une commande sur un topic auquel un équipement est abonné.

MQTT sert donc autant à remonter des informations qu'à envoyer des commandes.

Un langage compris par la plupart des produits connectés

MQTT n'appartient à aucune marque ni à aucune plateforme. C'est un standard ouvert, et c'est ce qui fait sa force.

La plupart des contrôleurs domotiques savent s'y connecter : Home Assistant, Jeedom, openHAB, Domoticz, ioBroker, Homey, ou encore des outils comme Node-RED. Chacun a sa propre interface et sa propre logique de scénarios, mais tous peuvent lire et publier des messages MQTT.

Un équipement qui publie ses données sur MQTT n'est donc pas lié à un logiciel en particulier. Vous pouvez changer de contrôleur, ou en faire cohabiter plusieurs, sans toucher aux équipements.

Zigbee2MQTT : le meilleur exemple

L'usage le plus connu de MQTT en domotique est sans doute Zigbee2MQTT (souvent abrégé Z2M). Et son nom résume parfaitement son rôle.

Un appareil Zigbee ne parle pas MQTT. Il parle Zigbee avec le coordinateur du réseau. Zigbee2MQTT fait ensuite le pont entre ces deux mondes :

Appareil Zigbee → Coordinateur Zigbee → Zigbee2MQTT → Broker MQTT → Contrôleur domotique

Prenons un compteur d'énergie SEM-4-1-00. Il transmet ses mesures sur le réseau Zigbee. Zigbee2MQTT les récupère et les publie sur un topic du type zigbee2mqtt/compteur_maison, sous la forme d'un petit message regroupant puissance, tension, courant ou énergie cumulée. Le contrôleur domotique les reçoit et peut immédiatement s'en servir.

Dans l'autre sens, pour allumer le relais d'un module SIN-4-1-21, le contrôleur publie une commande sur zigbee2mqtt/chauffe_eau/set. MQTT la transporte, puis Zigbee2MQTT la traduit et l'envoie au module concerné.

Zigbee2MQTT peut tourner sur un serveur domotique, avec une clé Zigbee. Mais il existe aussi des passerelles qui réunissent tout dans un seul boîtier, comme le Bridge NodOn Zigbee MQTT (B2M-4-1-00).

Raccordé au réseau local en Ethernet et alimenté en USB-C ou en PoE, il intègre le coordinateur Zigbee, la passerelle Zigbee–MQTT et son propre broker MQTT sécurisé, le tout configurable depuis une interface web. Les équipements Zigbee deviennent alors accessibles en MQTT à n'importe quel contrôleur compatible, sans serveur supplémentaire.

Le broker, c'est le facteur, pas le cerveau

Le broker joue un rôle central. Mais il ne faut pas le confondre avec le contrôleur domotique.

Le broker ne décide de rien. Il ne sait pas si une batterie doit charger, si un chauffe-eau doit démarrer ou si une lampe doit s'allumer. Son travail consiste à recevoir et distribuer des messages.

C'est le contrôleur domotique, avec ses scénarios et automatisations, qui exploite ces informations pour prendre des décisions.

C'est précisément cette séparation des rôles qui rend MQTT intéressant.

MQTT ne se limite pas au Zigbee

C'est probablement le point qui crée le plus de confusion : MQTT n'est pas un protocole Zigbee. Zigbee2MQTT n'est qu'une de ses applications.

De nombreux équipements Wi-Fi ou Ethernet savent publier directement sur MQTT : modules à base d'ESP32 (Tasmota, ESPHome), micro-onduleurs via des passerelles comme OpenDTU, certaines batteries domestiques comme Zendure, bornes de recharge, stations météo…

Dans mon installation, par exemple, une partie des informations de ma batterie Zendure et de mes micro-onduleurs arrive par MQTT, aux côtés des données Zigbee.

Ces équipements viennent de fabricants différents, utilisent des technologies différentes et n'ont parfois rien en commun. Pourtant, leurs informations circulent dans le même environnement.

Un véritable bus de données

Dans une maison équipée de panneaux photovoltaïques, le contrôleur domotique a besoin de connaître en permanence :

• la production photovoltaïque ;
• la consommation réelle de la maison ;
• l'import depuis le réseau ;
• l'injection du surplus ;
• la puissance de charge ou de décharge des batteries ;
• la consommation du chauffe-eau.

Certaines données viennent du Zigbee via Zigbee2MQTT, d'autres directement de MQTT, d'autres encore d'intégrations propres au contrôleur. Et pourtant, celui-ci les réunit pour obtenir une vision cohérente de la maison.

Un point important à retenir : tout n'a pas besoin de passer par MQTT pour que MQTT soit utile. Il est simplement l'un des moyens de faire circuler l'information entre les différentes briques du système.

Un exemple concret : le chauffe-eau photovoltaïque

Lorsque les panneaux produisent plus que ce que la maison consomme, le surplus part sur le réseau. Le contrôleur domotique le sait grâce aux mesures des compteurs SEM-4-1-00. Il peut alors décider d'envoyer ce surplus vers le chauffe-eau, piloté par un SIN-4-1-21.

Production photovoltaïque → Mesure des flux → MQTT → Contrôleur domotique → Scénario → Chauffe-eau / batteries / autres usages

C'est exactement ce qui tourne chez moi au quotidien, avec Home Assistant comme contrôleur. Mais le même principe fonctionne avec n'importe quel contrôleur compatible MQTT.

MQTT ne décide pas de chauffer l'eau. Il transporte une partie des informations nécessaires à cette décision. Le contrôleur reste le chef d'orchestre.

Pour aller plus loin : Piloter un chauffe-eau avec le SIN-4-1-21 : transformer le surplus solaire en eau chaude

Une information publiée une fois, utilisée partout

C'est l'un des grands atouts de MQTT : un équipement publie une information une seule fois, et plusieurs systèmes peuvent s'y abonner.

Prenons la puissance photovoltaïque instantanée :

• le contrôleur domotique l'affiche dans son tableau de bord ;
• un afficheur peut la reprendre sur une matrice LED ;
• un EMS s'en sert pour décider de charger une batterie ;
• un autre programme l'enregistre dans une base de données.

Le producteur de l'information n'a pas besoin de connaître tous ces systèmes. Il publie sa donnée, et ceux qui en ont besoin s'y abonnent.

C'est ce qu'on appelle une architecture Publish / Subscribe. Et c'est sans doute le concept le plus important pour comprendre MQTT.

Du logement au bâtiment

Le principe de MQTT ne change pas avec la taille de l'installation. Ce qui fonctionne dans une maison fonctionne aussi dans un immeuble de bureaux, une école ou un hôtel.

Dans le bâtiment, le contrôleur domotique s'appelle une GTB (Gestion Technique du Bâtiment), et elle aussi sait souvent dialoguer en MQTT.

C'est pour ce type de projet que le Bridge NodOn Zigbee MQTT (B2M-4-1-00) a été pensé. Chaque bridge gère jusqu'à une soixantaine d'équipements Zigbee, et l'on installe autant de bridges que nécessaire pour couvrir un ou plusieurs bâtiments.

Trois modes permettent de s'adapter à l'architecture en place :

• Standalone : chaque bridge embarque son propre broker, et la GTB vient s'y connecter ;
• Multi-bridge : un bridge central joue le rôle de broker et regroupe les données des bridges « satellites » ;
• Broker externe : tous les bridges se connectent au broker déjà présent côté GTB.

Dans tous les cas, on retrouve les trois mêmes notions : des publishers, un broker et des subscribers.

Pourquoi MQTT est si populaire en domotique

MQTT réunit quatre qualités particulièrement adaptées à la maison connectée :

• Léger : les messages échangés sont très petits.
• Rapide : une information est transmise quasi instantanément.
• Universel : contrôleurs domotiques, GTB, ESP32, Raspberry Pi, passerelles, logiciels… de très nombreux systèmes savent parler MQTT.
• Local : lorsqu'un équipement propose une communication MQTT locale, ses données peuvent circuler sans passer systématiquement par le cloud du fabricant.

Ce dernier point est essentiel : une installation qui fonctionne en local reste opérationnelle même lorsque la connexion Internet ou le service d'un fabricant fait défaut.

De la Smart Home à la Smart Resilience

Une maison vraiment intelligente ne devrait pas être une simple accumulation d'objets connectés et d'applications mobiles. Elle devrait faire dialoguer ses équipements, exploiter ses propres données et assurer un maximum de fonctions essentielles en local.

Dans cette approche, chaque brique a son rôle :

• le contrôleur domotique est le cerveau ;
• Zigbee, Wi-Fi et les autres protocoles connectent les équipements ;
• MQTT permet à ces briques d'échanger simplement leurs informations ;
• les scénarios exploitent ces données pour optimiser la maison, notamment sa consommation énergétique.

C'est ce que j'aime regrouper sous une notion plus large : la Smart Resilience. Une maison connectée, certes, mais surtout une maison cohérente, interopérable et aussi locale que possible.

Finalement, MQTT n'est pas si compliqué

Si vous découvrez MQTT, inutile de commencer par ses subtilités techniques. Retenez simplement cette image : un appareil publie une information sur un topic, le broker la distribue, et les appareils intéressés s'y abonnent.

Les notions de QoS, de messages retained, de discovery ou de sécurité viendront ensuite. Elles ne sont pas indispensables pour comprendre le principe.

Une fois ce mécanisme compris, beaucoup de choses deviennent plus claires quand on regarde ce qui se passe derrière Home Assistant, Zigbee2MQTT ou n'importe quel contrôleur compatible MQTT.

MQTT n'est ni le cerveau, ni les yeux, ni les bras de ma maison. C'est son système de messagerie. Et sans faire de bruit, il permet à tout ce petit monde de se parler.

---

À retenir

✔ MQTT repose sur trois notions : publisher, broker et topic
✔ Le broker distribue les messages ; le contrôleur domotique prend les décisions
✔ Zigbee2MQTT fait le pont entre le réseau Zigbee et MQTT
✔ Une information publiée une fois peut être utilisée par plusieurs systèmes simultanément
✔ Le Bridge NodOn B2M-4-1-00 réunit coordinateur Zigbee, passerelle et broker dans un seul boîtier
✔ MQTT favorise une installation locale, ouverte et interopérable

Produits utilisés

• SEM-4-1-00 – Compteur d'Énergie Intelligent Zigbee
• SIN-4-1-21 – Module Multifonction Zigbee avec mesure
• B2M-4-1-00 – Bridge NodOn Zigbee MQTT

Dans la même série

• Construire un EMS résidentiel avec Home Assistant et les produits Zigbee NodOn
• Mesurer les flux énergétiques avec le SEM-4-1-00
• Optimiser son autoconsommation photovoltaïque avec Home Assistant
• Piloter un chauffe-eau avec le SIN-4-1-21 : transformer le surplus solaire en eau chaude

---

eHome Labs

Passionné de domotique depuis plus de 20 ans, Pascal Stephany fait évoluer son installation au rythme de ses expérimentations. Chaque automatisation est testée en conditions réelles avant d'être adoptée au quotidien, ce qui fait de sa maison un véritable laboratoire grandeur nature.

Cette approche lui permet d'affiner en permanence la stratégie énergétique du foyer et d'exploiter pleinement les possibilités qu'offrent Home Assistant et les solutions Zigbee NodOn.

Pascal STEPHANY
Chef Produit NodOn