christophe, guillaume, ibrahima, leeley et xavier 1
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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
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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)
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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)
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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
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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
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Avantages et Inconvénients
Fonctionnement électrique
Caractéristiques et Normes
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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 + …
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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
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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
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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
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Avantages et Inconvénients
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La prise électrique
Neutre et Phase électricité (France : 230V)
Terre
PhaseNeutre
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Le courant
Alternatif Périodique=>Sinusoïdal
)***2sin(*)/**2sin(*ti tfATtA
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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
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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
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1.6MHz 30MHz
OFDM
Elimination des phénomènes de bruits ponctuels
Peu efficace en environnement très bruité
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Historique des standards Les standards au cours du temps :
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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)
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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…
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Historique et Présentation
Avantages et Inconvénients
Fonctionnement électrique
Caractéristiques et Normes
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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
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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
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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 €)
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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.
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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.
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Merci !
Questions ?