Cinq noms reviennent sur toutes les fiches techniques de la maison connectée, et ils ne font pas le même travail. Ce guide compare leur portée réelle en mètres, leur consommation, leur capacité à former un réseau maillé et le nombre d'appareils qu'ils supportent. À la fin, vous saurez lequel convient à une ampoule, à un capteur sur pile ou à une caméra.
En bref
- Le Zigbee et le Thread portent 10 à 20 mètres par saut à l’intérieur, mais chaque appareil sur secteur relaie le signal : un maillage de 30 modules couvre sans difficulté 150 m².
- Un module Wi-Fi consomme 0,3 à 1 W en permanence, contre 2 à 5 microampères au repos pour un capteur Zigbee ou Thread, soit un rapport d’environ 1 à 1 000 sur une journée.
- Matter, publié en octobre 2022, n’est pas une radio : c’est une couche applicative qui circule sur le Wi-Fi, le Thread et l’Ethernet, et qui permet de rattacher un même appareil à 5 écosystèmes.
Cinq noms, quatre radios et une couche applicative
Sur une fiche technique, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread et Matter apparaissent souvent dans la même liste, comme s’ils étaient interchangeables. Ils ne le sont pas. Quatre d’entre eux sont des radios : ils décrivent la façon dont deux appareils échangent des ondes. Le cinquième, Matter, est une couche applicative : il décrit le langage commun que ces appareils parlent une fois la liaison établie.
Les quatre radios partagent la bande des 2,4 GHz, libre d’usage en France. Le Wi-Fi y ajoute les bandes 5 GHz et 6 GHz. Le Zigbee et le Thread utilisent exactement la même couche physique, celle de la norme IEEE 802.15.4 : 16 canaux numérotés de 11 à 26, un débit brut de 250 kbit/s, des trames très courtes. La différence tient à ce qui circule au-dessus, le Thread transportant de l’IPv6 nativement là où le Zigbee utilise son propre adressage et passe par un pont pour rejoindre le réseau local.
Les débits utiles séparent nettement les usages. Un objet Wi-Fi en 2,4 GHz atteint 20 à 30 Mbit/s réels, largement de quoi porter un flux vidéo de 1 à 4 Mbit/s. Le Bluetooth à basse consommation plafonne entre 125 kbit/s et 1,4 Mbit/s selon le mode retenu. Le Zigbee et le Thread tombent à 50 à 80 kbit/s utiles une fois retirés les en-têtes et les retransmissions : assez pour annoncer une température de 19,5 °C, jamais assez pour transporter une image.
La portée réelle, mur par mur
Les portées annoncées sur les emballages (100 m, parfois 300 m) sont mesurées en espace libre, sans obstacle et avec les antennes en vis-à-vis. À l’intérieur d’un logement, il faut diviser par cinq à dix. Comptez 20 à 35 m pour le Wi-Fi en 2,4 GHz à travers deux ou trois cloisons, 10 à 15 m seulement en 5 GHz, 10 à 15 m pour le Bluetooth, et 10 à 20 m par saut pour le Zigbee comme pour le Thread.
Ce qui coûte de la portée, ce sont les matériaux traversés. Chaque obstacle retire des décibels au signal, et six décibels perdus divisent la distance utile par deux. Les valeurs relevées couramment dans l’habitat français donnent un ordre d’idée fiable.
Dans un logement de 90 m² avec des murs porteurs épais, un point d’accès unique laisse presque toujours une zone faible à l’opposé du routeur. Un réseau maillé règle le problème autrement : au lieu d’augmenter la puissance, il ajoute des relais. La règle utile consiste à disposer d’un appareil alimenté sur secteur tous les 8 à 10 m, et à éviter d’encastrer un module dans une boîte métallique, derrière un miroir ou à l’intérieur d’un tableau électrique.
- Cloison en plaque de plâtre : 3 à 5 dB d’atténuation
- Mur en brique ou en parpaing : 6 à 10 dB
- Dalle ou voile en béton armé : 15 à 25 dB
- Porte métallique, miroir, paroi de douche vitrée, tableau électrique : 20 à 30 dB
- Réfrigérateur, machine à laver, ballon d’eau chaude : 15 à 25 dB, à contourner plutôt qu’à traverser
Portée, débit, maillage et consommation : les cinq protocoles comparés
| Protocole | Portée intérieure typique | Débit utile | Réseau maillé | Appareils par réseau | Consommation d'un module sur secteur | Autonomie sur pile |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Wi-Fi (2,4 GHz) | 20 à 35 m, 2 à 3 cloisons | 20 à 30 Mbit/s réels | Non, étoile autour du routeur | 25 à 30 objets bavards avant saturation, 250 adresses distribuées | 0,3 à 1 W en veille connectée | Quelques semaines à quelques mois sur 2 piles AA |
| Bluetooth basse consommation | 10 à 15 m, 1 cloison | 125 kbit/s à 1,4 Mbit/s | Possible mais rare au domicile | 7 à 8 connexions simultanées | 0,2 à 0,4 W | 12 à 36 mois sur pile bouton |
| Zigbee 3.0 | 10 à 20 m par saut | 50 à 80 kbit/s utiles | Oui, 3 à 5 sauts en pratique, 20 à 40 ms par saut | 50 à 200 par pont, 65 000 en théorie | 0,2 à 0,5 W pour un relais | 2 à 3 ans sur 2 piles AAA |
| Thread | 10 à 20 m par saut | 50 à 80 kbit/s utiles | Oui, sans point unique, jusqu'à 32 routeurs actifs | 50 à 250 par réseau, plusieurs routeurs de bordure | 0,2 à 0,5 W pour un routeur | 2 à 3 ans sur 2 piles AAA |
| Matter (couche applicative) | Celle du réseau porteur | Celui du réseau porteur | Hérité du Thread ou de l'Ethernet et du Wi-Fi | Jusqu'à 5 écosystèmes rattachés au même appareil | Nulle en propre | Celle du réseau porteur |
Le maillage, ou comment un réseau se répare tout seul
Le Wi-Fi et le Bluetooth fonctionnent en étoile : chaque objet parle directement au routeur ou au téléphone, et s’il est trop loin, il décroche. Le Zigbee et le Thread fonctionnent en maillage, avec trois rôles qui coexistent : le coordinateur ou routeur de bordure qui tient le réseau, les routeurs alimentés sur secteur qui relaient les messages de leurs voisins, et les appareils terminaux sur pile qui dorment la plupart du temps et ne relaient rien.
Les ordres de grandeur diffèrent. Un réseau Zigbee adresse jusqu’à 65 000 appareils en théorie, mais un pont domestique en gère confortablement 50 à 200, chaque routeur prenant en charge 6 à 20 appareils terminaux. Le message traverse 3 à 5 sauts en pratique, chacun ajoutant 20 à 40 ms. Le Thread va plus loin sur un point précis : il n’a pas de point unique. Jusqu’à 32 routeurs actifs coexistent, l’un d’eux joue le rôle de meneur, et s’il disparaît un autre est élu en quelques secondes. Un même réseau accepte couramment 50 à 250 appareils, avec plusieurs routeurs de bordure en parallèle.
Du côté du Wi-Fi, un routeur grand public distribue 250 adresses mais sature bien avant : au-delà de 25 à 30 objets bavards sur la bande 2,4 GHz, les temps de réponse s’allongent. Le Bluetooth, lui, tient 7 à 8 connexions simultanées. Dernier point souvent négligé : Wi-Fi et Zigbee se marchent dessus dans les 2,4 GHz. Placez le coordinateur à 1 ou 2 m du routeur au minimum, et choisissez un canal Zigbee 15, 20 ou 25, qui tombe entre les canaux Wi-Fi 1, 6 et 11.
Consommation et autonomie : un rapport de 1 à 1 000
Un module Wi-Fi maintient une association permanente avec le routeur. Il consomme 0,3 à 1 W en veille connectée et 0,8 à 1,5 W pendant une émission, soit 250 à 400 mA sous 3,3 V. Rapporté à l’année, 1 W permanent représente 8,76 kWh, environ 1,75 euro à 0,20 euro le kilowattheure. C’est peu pour un appareil, c’est visible à trente appareils.
Un appareil terminal Zigbee ou Thread travaille à l’inverse : il dort à 2 à 5 microampères et ne se réveille que pour émettre, à 30 à 40 mA pendant 3 à 5 millisecondes. Deux piles AAA de 900 à 1 000 mAh tiennent ainsi 2 à 3 ans, une pile bouton de 220 à 230 mAh tient 12 à 24 mois. Le Bluetooth se situe dans la même famille : 1 à 3 µA au repos, 5 à 15 mA le temps d’une annonce de 3 à 5 ms, et 12 à 36 mois sur pile bouton selon que l’objet s’annonce toutes les secondes ou toutes les dix secondes.
Cet écart explique pourquoi un capteur Wi-Fi sur deux piles AA de 2 400 mAh tient quelques semaines à quelques mois, et pourquoi les modèles qui annoncent un an de fonctionnement passent le plus clair de leur temps déconnectés, avec 10 à 30 secondes de réveil avant de répondre. Sur secteur, l’écart se réduit sans disparaître : 0,2 à 0,5 W pour un routeur Zigbee ou Thread contre 0,5 à 1 W pour l’équivalent Wi-Fi, soit environ 0,88 euro de différence par appareil et par an.
Ce que Matter a changé depuis 2022
Matter a été publié en octobre 2022. Ce n’est pas une radio de plus : c’est un langage commun qui circule sur trois transports, le Wi-Fi, le Thread et l’Ethernet. Le Bluetooth y joue un rôle limité mais utile, puisqu’il sert uniquement à l’appairage, pendant la première ou les deux premières minutes, le temps de transmettre les paramètres du réseau définitif.
Deux changements concrets pour un logement. D’abord la commande locale : les ordres circulent sur le réseau du domicile, avec 50 à 150 ms de latence, et continuent de fonctionner lorsque la connexion internet tombe. Ensuite le partage : un même appareil peut être rattaché simultanément à cinq écosystèmes de pilotage, ce qui évite de figer son choix au moment de l’achat.
Le périmètre s’est élargi au rythme d’une mise à jour tous les six mois environ. Au départ, l’éclairage, les prises, les interrupteurs, les thermostats, les volets et les capteurs simples. Sont venus ensuite le gros électroménager, les aspirateurs robots, la gestion de l’énergie (chauffe-eau, pompes à chaleur, production solaire, batteries de stockage), puis les équipements vidéo.
Trois limites à connaître. Matter ne remplace pas le Zigbee : les appareils Zigbee existants restent pilotables à travers un pont qui les présente comme des appareils Matter. Il ne normalise pas toutes les fonctions avancées, et un réglage propre à un constructeur reste souvent hors du standard. Enfin, un appareil Thread a besoin d’au moins un routeur de bordure sur le réseau local pour être joignable.
Choisir selon le type d'appareil
Trois questions suffisent à trancher : combien de données l’appareil doit transporter, d’où vient son énergie, et quelle réactivité vous attendez. Le volume de données écarte d’emblée le Zigbee, le Thread et le Bluetooth dès qu’il s’agit de son ou d’image. La source d’énergie écarte le Wi-Fi dès qu’il s’agit de piles.
Dans la réalité, une installation de 40 appareils mélange presque toujours deux ou trois protocoles : une vingtaine de modules Zigbee ou Thread, une dizaine d’appareils Wi-Fi sur secteur, quelques objets Bluetooth. Ce mélange n’est pas un défaut de conception, c’est la conséquence logique des contraintes ci-dessus.
Un dernier repère : à budget égal, le choix du pont compte davantage que le choix du protocole. Un pont qui pilote en local, qui accepte le Zigbee et le Thread et qui expose l’ensemble en Matter laisse bien plus de marge de manœuvre, parce qu’il rend le reste de l’installation remplaçable pièce par pièce.
- Caméra intérieure, interphone, tout appareil qui transporte de la vidéo ou du son : Wi-Fi ou Ethernet, seuls à dépasser le mégabit par seconde.
- Ampoule, prise, interrupteur encastré, module de volet roulant, tout ce qui est sur secteur et ne bouge plus : Zigbee ou Thread, pour 0,2 à 0,5 W au lieu de 0,5 à 1 W, et parce que chaque module devient un relais pour ses voisins.
- Capteur de température, d’humidité, de luminosité ou de contact, bouton sans fil : Zigbee ou Thread sur pile, 2 à 3 ans d’autonomie sans intervention.
- Objet nomade utilisé à moins de 10 m et piloté directement depuis un téléphone : Bluetooth, qui évite l’achat d’un pont.
- Installation neuve que l’on veut pouvoir faire évoluer : viser Matter, sur Thread pour les petits appareils, sur Wi-Fi pour ceux qui consomment de la bande passante.
Questions fréquentes
Faut-il remplacer ses appareils Zigbee pour passer à Matter ?
Non. Un pont expose les appareils Zigbee existants comme des appareils Matter, sans changer de matériel. La commande reste locale et la latence tourne autour de 50 à 150 ms, saut de maillage compris.
Le Thread remplace-t-il le Wi-Fi dans un logement ?
Non, il le complète. Avec 250 kbit/s bruts et 50 à 80 kbit/s utiles, le Thread ne transporte ni son ni image. Le Wi-Fi reste indispensable pour tout flux dépassant 1 Mbit/s.
Combien d'appareils sur secteur faut-il pour un maillage sain ?
Comptez un relais alimenté sur secteur tous les 8 à 10 m, et environ un routeur pour 6 à 20 appareils sur pile. En dessous, les capteurs les plus éloignés perdent le réseau par intermittence.
Pourquoi mes objets 2,4 GHz ralentissent quand j'ajoute une caméra ?
Un flux vidéo occupe 1 à 4 Mbit/s en continu sur une bande déjà partagée par le Zigbee et le Bluetooth. Basculer la caméra en 5 GHz ou en Ethernet libère immédiatement la bande des 2,4 GHz.
Un appareil Matter fonctionne-t-il sans connexion internet ?
Oui pour la commande locale : les ordres circulent sur le réseau du domicile en 50 à 150 ms. Seules les fonctions de pilotage à distance et les mises à jour demandent une connexion sortante.
