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26 août 2016 5 26 /08 /août /2016 19:17

26 Août 2016

Nous avons vu dans l'article précédent que les CPL sont en passe de devenir une technologie incontournable dans l'habitat moderne.
(Et pas seulement dans l'habitat, les constructeurs automobiles y viennent également pour supporter le multiplexage en faisant passer tous les signaux sur la connexion d'alimentation, économisant ainsi un câblage spécifique fastidieux et vulnérable).
Les opposants aux CPL auront donc un rude combat a mener, et sur plusieurs fronts à la fois puisque ceux-ci "sévissent" dorénavant dans le domicile, dans les bâtiments du tertiaire, sur tout le réseau EDF de distribution "outdoor", et maintenant dans nos automobiles.
Si l'issue de ce combat est hélas prévisible (Voir le téléphone cellulaire) il aura au moins le mérite d'attirer l'attention sur un certains nombre d'inconvénients réels et de susciter des mesures de protection de l'environnement et de la vie privée, comme le durcissement des protocoles de cryptage, le masquage dynamique des fréquences sensibles, une meilleure définition des conditions de mesures des performances CEM (Compatibilité Electro Magnétique) des matériels et des installations, et un encadrement plus strict de la normalisation.
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Le réseau de la téléphonie commutée n'était pas, lui non plus, conçu à l'origine pour transmettre des signaux de communication numérique à large bande comme la TVHD .
Et pourtant ces applications sont aujourd'hui devenues la norme pour une grande majorité des lignes montées à l'origine pour transmettre la voix en analogique.
Ceci a été rendu possible grâce aux progrès considérables réalisés dans les domaines du traitement numérique du signal et de la microélectronique.
Ces progrès, qui ont permis le développement de la téléphonie cellulaire et de l'internet à haut débit, sont également mis à profit pour "booster" les communications par courants porteurs.
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Le réseau domestique de distribution de l'énergie électrique n'est pas conçu pour être utilisé comme réseau de communications numériques à haute fréquence et bas niveau de signal, en voici quelques raisons:
- Ce réseau n'est pas spécifique: Il implique la coexistence de signaux de communication à bas niveau et haute fréquence, avec les courants transportant l'énergie, de valeur quelconque entre zéro et quelques dizaines d'Ampères, affectés d'impulsions parasites liées au fonctionnement normal des appareils connectés, ou créées par le réseau EDF lui-même.
L'optimisation pour un type d'applications (La distribution d'énergie) n'est pas forcément compatible avec l'optimisation pour les applications réseau numérique de communications.
- Les conducteurs ne sont pas blindés, pas même torsadés, et les "goulottes" ne sont pas métalliques; il n'y a donc aucun obstacle au rayonnement d'éventuels signaux parasites, qu'ils soient émis ou reçus par le réseau.
- La continuité électrique du réseau n'est pas assurée, puisque des organes de coupure automatique sont prévus dans un but de sécurité des personnes et des biens ( Fusibles, disjoncteurs, disjoncteurs différentiels).
Les différents circuits du câblage secteur peuvent alors se trouver dans l'incapacité de communiquer.
- Certains appareils ménagers, bien que conformes à la norme NF-C 1500, peuvent nuire aux CPL, comme les parafoudres, les prises avec para surtenseurs, les appareils de cuisson à induction, les alimentations à découpage, les éclairages fluorescents, et certains filtres.
- La symétrie des liaisons n'est pas assurée, le trajet de la Phase n'a pas forcément la même longueur que le trajet du Neutre. Ceci est à l'origine des perturbations de mode commun, donc de rayonnements parasites.
- Le réseau supporte de plein fouet les perturbations électriques liées au fonctionnement normal des appareils domestiques connectés et/ou provenant du réseau de distribution EDF.
- De part l'architecture de raccordement des abonnés EDF (ENEDIS) , les différents compteurs d'abonnés constituent autant de ports de communication constituant le réseau "Outdoor" de EDF.
Le compteur ( CBE ou LINKY) n'ayant aucune fonction de blocage des signaux CPL (Tout au plus un affaiblissement du signal), l'ensemble des abonnés du même tronçon du transfo BT se trouvent malgré eux interconnectés, le réseau domestique n'est alors plus tout à fait "Indoor", avec les inconvénients que l'on peut imaginer.
( Cette "porte" ouverte à tous les vents rend indispensable l'utilisation d'un système de cryptage des données très robuste, DES aujourd'hui, AES demain).
- Le trafic CPL haut débit utilise aujourd'hui la bande 1,6 à 30 Mhz. L'impédance HF du réseau dans cette bande, vue depuis une prise électrique, peut être à peu près n'importe quoi selon la nature du réseau, le câblage, le diamètre des fils, les appareils connectés en fonctionnement, la qualité des raccordements, et bien d'autres subtilités, notamment le moment choisi pour faire la mesure. Ceci est contraire aux bonnes mœurs dans le domaine des réseaux numériques.
Il s'ensuit des phénomènes d'affaiblissement du signal et/ou de réflexion,
il sera parfois nécessaire d'installer des circuits de compensation.
La bande 1,6 à 30 Mhz, utilisée aujourd'hui pour les CPL domestiques, ne permet pas d'obtenir des débits binaires réels supérieurs à 40 Mbps dans la plupart des installations existantes. Il va donc être nécessaire d'utiliser des bandes de fréquences supérieures, typiquement jusqu'à 80 Mhz, pour passer des canaux TVHD avec un bon résultat. D'autres problèmes surgiront alors, mais chaque chose en son temps…
- Le fonctionnement du réseau CPL est interrompu en cas de panne de courant puisque les adaptateurs CPL sont alimentés par le 230 V.
Certains appareils, notamment ceux qui contribuent à la télésurveillance, à la sécurité, et aux systèmes anti intrusion, sont autoalimentés par batteries, mais ils sont inefficaces en cas de coupure de courant si les ordres leurs sont transmis par CPL. Une raison supplémentaire de ne pas négliger les liaisons radio et/ou filaires.
- Les performances du réseau CPL seront très dépendantes de sa configuration à un instant donné, selon le nombre et le types des appareils domestiques en fonctionnement.
- Le réseau de distribution électrique est exposé à la foudre et en général aux surtensions accidentelles, pouvant entraîner la destruction de plusieurs adaptateurs CPL.
- Le débit binaire efficace est fortement dépendant de la qualité du réseau. En effet, la norme prévoit que tout adaptateur CPL doit ajuster son débit de manière à garantir un TEB ( Taux d'Erreur Binaire) compatible avec l'application. Ceci est réalisé automatiquement par le choix dynamique du type de modulation.
Plus le réseau est perturbé et plus le débit est réduit.
C'est ainsi que des adaptateurs affichant un débit théorique de 1 200 Mbps par exemple, peuvent se trouver contraints de trafiquer à 30 ou 40 Mbps si le réseau est de mauvaise qualité, et cela est très fréquent sur les réseaux existants, de qualité assez médiocre.
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Malgré ces inconvénients, l'intérêt pratique de ce réseau préexistant est tel qu'il a été plébiscité pour constituer LE réseau domestique chargé d'assurer les communications numériques de toutes natures et jusqu'à des débits binaires considérables (Aujourd'hui 1 200 Mbps théoriques!).
On peut cependant se demander s'il est bien raisonnable d'utiliser un support à priori non destiné à cette fonction, pour des applications aussi différentes que la commande d'une cafetière électrique, la recharge d'une batterie de voiture, l'ouverture d'un portail, le téléphone, l'internet, le multimédia, la télévision numérique haute définition, la vidéo surveillance, et bien d'autres choses encore.
L'avenir nous dira rapidement ce qu'il en est…
(Des adaptateurs CPL 1 200 Mbps sont déjà commercialisés, et pour un prix très raisonnable).
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Jusqu'à présent, ERDF (Devenu ENEDIS) n'intervenait pas comme acteur CPL à l'intérieur du domicile, si l'on excepte l'application PULSADIS à très basse fréquence, destinée essentiellement à la commutation HP/HC . Mais pour la mise en œuvre du programme "SMART GRID" , il sera nécessaire d'offrir au fournisseur d'énergie la possibilité (négociée) de communiquer avec certains équipements de puissance afin de gérer les appels de puissance de pointe et/ou de négocier en temps réel certains aménagements tarifaires .
Il s'agit par exemple de gérer à distance la charge d'une batterie de voiture électrique, l'effacement de Zones de chauffage si celui-ci a été souscrit (Ancien abonnement EJP), négociations tarifaires en temps réels, etc.
Cette communication avec le domicile pourra utiliser différents supports: les CPL, un réseau filaire spécifique, ou une liaison radio.
Le nouveau compteur LINKY peut gérer ces trois modes.
Chaque compteur LINKY est équipé d'une interface filaire, et un logement est prévu pour insérer un module ERL (Emetteur Radio Linky), ceci afin de permettre à l'abonné d'échanger avec ENEDIS sur un réseau domotique résidentiel filaire ou radio, si l'usage des CPL ne lui convient pas).
ENEDIS va donc devenir un nouveau partenaire sur les réseaux énergétiques domestiques, pas seulement sur le support CPL, mais également en filaire et en radio.
Certains usagers se sont insurgés contre ce qu'ils considèrent comme une "intrusion" dans un domaine qu'ils pensaient réservé à leur usage personnel, voire intime. D'autres protestent contre une pollution insupportable des ondes Radio, ou contre des perturbations de leur propre réseau CPL.
Nous laissons aux juristes le soin de traiter ces conflits, et de faire le tri entre les problèmes de protection de la vie privée, les problèmes de compatibilité électromagnétique, et les problèmes touchant l'électro sensibilité de certaines personnes.
Nous leurs souhaitons bien du plaisir.
Rappelons cependant que l'abonné peut toujours placer un filtre passe-bas en sortie du compteur pour bloquer les signaux CPL indésirables, et utiliser les signaux disponibles sur la sortie filaire du compteur (Comme sur l'actuel CBE) ou utiliser la liaison radio, pour faire transiter les communications extérieures par le gestionnaire d'énergie du domicile.
Après tout on a toujours le droit d'être allergique aux CPL, et de leur préférer la bonne vieille paire torsadée ou l'imbattable câble coaxial, voire même la fibre optique, et pourquoi pas la liaison radio Zigbee ?
Mais pour cette dernière il faudra se méfier des rayonnements intempestifs qui peuvent bien valoir ceux des CPL…

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Les CPL tout seuls ne pourront évidemment pas tout faire.
Le réseau domestique intègrera les différents systèmes de communication: Radio, Filaire, CP, Fibre optique, Infrarouge.
Les organismes de normalisation travaillent sur l'harmonisation des différentes normes afin d'assurer l'inter opérabilité entre les différents systèmes.
La norme IEEE 1905-1 / Avril 2013, définit les dispositions pour assurer la convergence des différentes normes spécifiques telles que:
IEEE 802-3 / Ethernet
IEEE 802-11 /WiFi
IEEE 1901 / CPL / HomePlug
MoCA / Multimedia over CoAxial.
Et quelques autres…
Afin de garantir à l'usager un niveau acceptable de compatibilité et d'interopérabilité entre les produits du marché.
Affaire à suivre…
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