christophe, guillaume, ibrahima, leeley et xavier 1

1

CPL – Courant porteur de ligne

Christophe , Guillaume, Ibrahima, Leeley et Xavier

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Sommaire

Historique et Présentation

Avantages et Inconvénients

Fonctionnement électrique

Caractéristiques et Normes

Application à la domotique

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Sommaire

Historique et Présentation

Avantages et Inconvénients

Fonctionnement électrique

Caractéristiques et Normes

Application à la domotique

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HISTORIQUE (1/2)

1950 : Premières applications F = 10 Hz, P = 10kW Unidirectionnel

1980 : Premières données échangées F = 5 kHz Unidirectionnel

1990 : Premières applications à la domotique 60-80kHz Unidirectionnel

1997 : Premières technologies bidirectionelles

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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HISTORIQUE (2/2)

2000 : Expérimentation en France par EDF 2002 : SPIDCOM technologies (FR)

transmission à 224 Mb/s (record de l'époque) 2005 : Premières normes et réglementations

Homeplug 1.1 turbo 85 Mb/s (US) Le CPL sort du domaine expérimental

2007 : Nouvelle norme Homeplug AV 200 Mb/s Ajout de fonctionnalités (QoS, VLAN, etc...) Projet CPL en région parisienne (entre 5 et 20 Mb/s)

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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ArchitectureHistorique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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IndoorHistorique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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OutdoorHistorique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Matériels

CPE (Customer Premise Equipment) Pont Ethernet Selon les gammes (données, VoIP, WiFi,

Firewall, DHCP, Routeur)

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Matériels

Répéteurs intermédiaires Permettent d’étendre la couverture du

réseau Peuvent être installés dans des postes

de transformation, armoires de rues, à l’intérieur d’un bâtiment

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Matériels

Injecteurs Ou encore « tête de réseau », permet

d’injecter le signal CPL dans le réseau électrique MT/BT

Connecte via n’importe quel technologie le réseau électrique et Internet

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Sommaire

Historique et Présentation

Avantages et Inconvénients

Fonctionnement électrique

Caractéristiques et Normes

Application à la domotique

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Avantages

Câblage Pas de travaux de câblage, le support

existe déjà Pratique pour les monuments, musées,

hôtels, … Meilleure diffusion que le WiFi

L’épaisseur des murs et l’éloignement des équipements n’est plus un obstacle

Domotique + LAN Utile pour le partage de fichiers

multimédias Connexion TV + PC + Hi-Fi +

vidéosurveillance + …

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Avantages

Commande à distance Compteurs EDF (tarification jour/nuit, télé-

relevé) Eclairage public

Economie d’énergie Baisse de consommation de 30% Extinction, mise en veille des appareils non

utilisés Réduction de la « fracture numérique »

Désertion des lieux éloignés et non pris en charge par les FAI

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Inconvénients

Rayonnement Perturbations des récepteurs radios en ondes

courtes (quelques centaines de mètres) Normes

Pas de normes définitives Santé

Faible puissance mais 24/7 Sécurité

Le signal n’est stoppé que par certains compteurs Possibilité de chiffrement 128bits avec

HomePlugAV

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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WiFi vs CPL

Conditions de test 2 ordinateurs L’un relié par câble au routeur, l’autre

par WIFI ou CPL Transfert de fichiers par FTP

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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WiFi vs CPLHistorique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Sommaire

Historique et Présentation

Avantages et Inconvénients

Fonctionnement électrique

Caractéristiques et Normes

Application à la domotique

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La prise électrique

Neutre et Phase électricité (France : 230V)

Terre

PhaseNeutre

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Le courant

Alternatif Périodique=>Sinusoïdal

)***2sin(*)/**2sin(*ti tfATtA

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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La fréquence

Signal électrique : 50Hz Signal CPL : 1.6MHz 30MHz

Radio AM : 535 KHz 1.7 MHzOndes courtes : 5.9 MHz 26.1 MHzRadio CB : 26.96 MHz 27.41 MHz Chaînes télé : 54MHz 88 MHzRadio FM : 88 MHz 108 MHzChaînes télé : 174MHz 220 MHz

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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La modulation

Réseau électrique : pas prévu pour les HF

But : atteindre des débits corrects en utilisant le moins d’énergie possible

Besoin de traitement du signal

OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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1.6MHz 30MHz

OFDM

Elimination des phénomènes de bruits ponctuels

Peu efficace en environnement très bruité

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Sommaire

Historique et Présentation

Avantages et Inconvénients

Fonctionnement électrique

Caractéristiques et Normes

Application à la domotique

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Historique des standards Les standards au cours du temps :

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Les Normes (1/2)

Les normes : Bas-débit, des normes bien définies▪ Norme CENELEC EN 50065▪ Bandes de fréquence :

Bande

Fréquences du signal CPL bas débit

Applications

A 9- 95 kHz Distribution (Relevé)

B 95 – 125 kHz Maison (baby phone)

C 125 – 140 kHz Tertiaire X10 - LonWork

D 140 – 148.5 kHz Industrielle

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Les Normes (2/2)

Les normes Haut-débit, la normalisation est en cours▪ IEEE P1901▪ Encore à l’état de brouillon▪ Regroupe les entités suivantes :▪ HomePlug Powerline Alliance▪ UPA (Universal Powerline Association)▪ CEPCA (Consumer Electronics Powerline

Communications Alliance => Sony, Mitsubishi et Panasonic)▪ OPERA (Open PLC European Research Alliance)

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Les standards

Les grand standard du haut-débit : HomePlug (4,3 à 20,9MHz) Soutenu par▪ Porté▪ Théorique ~300 mètres▪ Pratique ~100 mètres

▪ 1.0.1▪ 14,1 Mbits/s

▪ 1.1 (Turbo)▪ 85 Mbits/s

▪ AV▪ 200 Mbits/s

Standard d’autres constructeurs : DS2, Schneider Electric…

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Sommaire

Historique et Présentation

Avantages et Inconvénients

Fonctionnement électrique

Caractéristiques et Normes

Application à la domotique

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Objectifs

Sécurité Gestion d’alarmes

Confort Commande à distance d’équipements

Gestion d'énergie Gestion du chauffage Gestion de l’éclairage

Exemple : DeltaDore

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Mise en réseaux d’équipements

Utilisation CPL pour la mise en réseaux d’équipements

CPL en bas débit : 2,4 à 20 Kbit/s Standards : ▪ Europe : norme KNX (KONNEX)▪ Protocole pour la domotique développée par Batibus, EIB et

EHS.▪ Medias de transport (paire torsadée et CPR)

▪ US : Echelon et Cebus (Consumer Electronics Bus)▪ Medias de transport (paire torsadée, CPR, radio, câble

coaxial et IR)

Autre utilisation du CPL en bas débit : ▪ Gestion du réseau de électrique

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Commande d’équipements

CPL pour commander des équipements Ajout d’interrupteurs CPL

Matériels avec récepteurs CPL▪ Compatibilité avec la norme KNX

Délesteur (~240 €)

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Avantages du CPL en domotique

Avantages de l’utilisation CPL dans la domotique Vs d’autre moyens de communication (Wifi, Bluetooth, IR…)

Possibilité de commander équipements classiques en ajoutant des interrupteurs CPL programmables

Utilisation du réseau filaire électrique existant Adapté pour des équipements compatibles avec la

norme KNX Protocole simple pour le transport de commandes.

Historique et PrésentationAvantages et InconvénientsFonctionnement électriqueCaractéristiques et NormesApplication à la domotique

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Conclusion

Les projets menés à bien

Le cadre légal

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Projets CPL

Malakoff, Nantes métropole 1300 logements sociaux 1Mbps à 8€TTC Téléphonie locale et nationale pour

10€TTC Economies d’énergies et d’eau

Plusieurs autres villes intéressées par le projet

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Projets CPL

RATP 400 écrans LCD Full HD 70’’ pour la pub

(Q1-2009)

Publicités animées et ciblées Mesure d’audience par des capteurs de

visages Détection de chocs violents

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Cadre légal (Article L33-1) Indoor (réseau interne)

Un réseau interne est libre d'activité et peut être établi librement sans déclaration préalable , celle-ci n'étant pas exigée.

Outdoor (réseau ouvert au public) L'opérateur CPL doit se déclarer

auprès de l'ARCEP (Autorité de Régulation des Communications Electroniques et des Postes) comme opérateur de communications électroniques.

38

Merci !

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