Couverture ElectroniqueS n°127

Cet été, ERDF a publié les spécifications d’un protocole CPL (courants porteurs en ligne) dédié aux futurs compteurs d’énergie communicants. Ce protocole, a priori libre de droits, a vocation à devenir un standard. Petit à petit, les briques technologiques de base nécessaires au déploiement à très grande échelle de compteurs d’électricité “ intelligents ” dans l’Hexagone se mettent en place. Après avoir présenté en avril le compteur électronique Linky destiné théoriquement à équiper 35 millions de foyers d’ici à 2017 (voir EI n° 688), ERDF (Electricité Réseau Distribution France) a dévoilé cet été les détails techniques du protocole de communication dédié à l’échange d’ordres et de données entre, d’une part, les boîtiers de comptage installés chez les abonnés, et, d’autre part, des concentrateurs implantés à l’intérieur ou à proximité immédiate des postes de transformation. Concentrateurs chargés de traiter et stocker les informations reçues, puis de les transmettre groupées au travers d’un réseau télécoms mobile jusqu’au système d’information central de l’infrastructure AMM (Automated Meter Management) du fournisseur d’électricité. Le choix d’ERDF s’est donc porté sur une pile de communication CPL (courants porteurs en ligne) développée par Maxim avec le concours de Sagem Communications, et basée sur la modulation multiporteuse OFDM*. Un choix original Suite à un appel d’offres lancé auprès de plusieurs fabricants de circuits, Maxim (*) s’était vu confier dès août 2008 le soin de définir, élaborer et implanter une technologie CPL dite “ de nouvelle génération ” (CPL-G3) utilisable dans la bande de fréquences Cenelec-A (9-95 kHz), réservée aux distributeurs d’électricité en Europe. Libre de droits, la spécification CPL-G3 est aujourd’hui disponible en téléchargement sur le site d’ERDF qui souhaite « mettre le CPL de 3e génération à la disposition de tous et en particulier des acteurs qui travaillent sur le mandat européen de normalisation des compteurs communicants ». Le choix de l’OFDM est en soi original, car, à notre connaissance, c’est la première fois que cette technique de modulation, déjà à l’œuvre dans le domaine des transmissions CPL haut débit à des fréquences supérieures à 1,6 MHz, est retenu comme base d’une spécification dédiée aux bandes Cenelec. Selon ERDF, l’OFDM autorise des communications très robustes, même en présence d’interférences en bande étroite, de bruits impulsionnels et d’atténuation sélective de fréquences, perturbations caractéristiques des bandes comprises entre 10 kHz et 200 kHz. De fait, la spécification CPL-G3 permet la sélection dynamique des porteuses ne subissant pas d’interférences majeures au sein du peigne OFDM (il existe en pratique 36 porteuses réparties entre 35,9 kHz et 90,6 kHz, sachant que la spécification est en théorie utilisable jusqu’à une fréquence de 180 kHz). Le standard CPL-G3 est censé fournir un taux de transmission effectif de 20 kbit/ s en mode normal de fonctionnement pour l’échange d’ordres et de données (consommations électriques, ordres de changement de puissance et de mises en service d’installation, etc.). Il a par ailleurs été conçu pour assurer la coexistence avec les anciens systèmes de télérelève de compteurs basés sur la modulation S-FSK (Spread Frequency Shift Keying) et limités à un débit de 2 à 3 kbit/s. Plus globalement, la spécification définit une couche physique, une sous-couche MAC (inspirée du standard IEEE 802.15.4) ainsi qu’une sous-couche d’adaptation 6LoWPAN facilitant la transmission de paquets IPv6* sur des canaux de transmission CPL. C’est en effet à partir de cette année ou de 2010 que la nouvelle génération du protocole IP devrait s’imposer en remplacement de l’actuel IPv4, qui arrive à saturation, notamment au niveau du nombre d’adresses possibles. Quant au standard 6LoWPAN de l’IETF (Internet Engineering Task Force), il a été développé pour adapter le protocole IPv6 aux nœuds de communication à très faible consommation et aux liaisons aux débits limités. Son utilisation est notamment promue par l’alliance Ipso (IP for Smart Objects) (voir EI n° 675), dont l’un des membres fondateurs n’est autre que le groupe… EDF. Sur le plan purement pratique, ERDF met actuellement en place un réseau pilote industriel en milieu rural dans la région de Tours, afin de valider en situation le protocole CPL-G3. Une expérimentation qui devrait concerner environ mille foyers. Rappelons que le calendrier ERDF dévoilé en avril 2009 prévoit l’installation de 100 000 compteurs Linky dans le département de l’Indre-et-Loire entre les mois de mars et septembre 2010. * Cf LEXIQUE PAGE 46 (*) Début 2008, Maxim avait lancé le premier modem CPL OFDM fonctionnant dans la gamme de fréquences comprise entre 10 kHz et 490 kHz et configurable par logiciel, afin de s’adapter aux différentes régulations nationales. Avec un taux de transmission de 20 kbit/s, le protocole de communication CPL-G3 est dédié à l’échange d’ordres et de données entre les boîtiers de comptage installés chez les abonnés et des concentrateurs implantés au niveau des postes de transformation EDF.

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