CPL – Courant porteur de ligne Christophe , Guillaume, Ibrahima, Leeley et Xavier

Sommaire Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique

Sommaire Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique

HISTORIQUE (1/2) 1950 : Premières applications Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique HISTORIQUE (1/2) 1950 : Premières applications F = 10 Hz, P = 10kW Unidirectionnel 1980 : Premières données échangées F = 5 kHz 1990 : Premières applications à la domotique 60-80kHz 1997 : Premières technologies bidirectionelles

HISTORIQUE (2/2) 2000 : Expérimentation en France par EDF Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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)

Architecture Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique Architecture

Indoor Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique Indoor

Outdoor Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique Outdoor

Matériels CPE (Customer Premise Equipment) Pont Ethernet Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique Matériels CPE (Customer Premise Equipment) Pont Ethernet Selon les gammes (données, VoIP, WiFi, Firewall, DHCP, Routeur)

Matériels Répéteurs intermédiaires Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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 Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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 Câblage Meilleure diffusion que le WiFi Domotique + LAN Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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 + …

Avantages Commande à distance Economie d’énergie Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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

Inconvénients Rayonnement Normes Santé Sécurité Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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

WiFi vs CPL Conditions de test 2 ordinateurs Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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 Les valeurs affichées ici sont des vitesses de transfert de fichiers d'un ordinateur à l'autre, via le protocole FTP, qui permet d'atteindre les performances maximales des kits. En utilisant le partage de fichiers avec Windows, la vitesse serait un peu plus faible. Dans tous les cas, l'un des ordinateurs est connecté au routeur via un simple câble réseau, l'autre en Wi-Fi ou en CPL. Lorsque les deux ordinateurs sont uniquement reliés par Wi-Fi au routeur, les performances sont deux fois moindres, ce qui est logique puisque la bande passante du Wi-Fi est divisée, la moitié pour chaque PC (nous l'avons vérifié).

WiFi vs CPL Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique WiFi vs CPL Les mesures sont sans appel : le Wi-Fi 802.11n est bien plus performant à grande distance que le CPL, tout simplement parce qu'il n'est pas autant parasité par les appareils électriques de la maison. Le routeur haut de gamme de Netgear domine le modèle premier prix de Linksys, qui reste intéressant malgré tout. Sans autre perturbation que le branchement d'un routeur sur la même ligne que le CPL, les débits de celui-ci ne dépassent pas celui du Wi-Fi actuel, le 802.11g. Mais, dès que l'on branche quelques appareils à proximité, le débit du CPL plonge. Avec l'aspirateur en marche, les performances sont encore plus basses, mais il suffit d'aller le brancher sur un autre mur pour régler le problème.

Sommaire Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique On ne s’intéresse ici qu’à la partie Indoor Demander qui a de bonnes notions en électricité ?

La prise électrique Neutre et Phase  électricité (France : 230V) Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique La prise électrique Neutre et Phase  électricité (France : 230V) Terre Neutre Phase

Le courant Alternatif Périodique =>Sinusoïdal Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique Le courant Alternatif Périodique =>Sinusoïdal Alternatif : passe du positif au négatif Périodique Ondes : on en a 2 différentes

La fréquence Signal électrique : 50Hz Signal CPL : 1.6MHz  30MHz Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique La fréquence Radio AM : 535 KHz  1.7 MHz Ondes courtes : 5.9 MHz  26.1 MHz Radio CB : 26.96 MHz  27.41 MHz Chaînes télé : 54MHz  88 MHz Radio FM : 88 MHz  108 MHz Chaînes télé : 174MHz  220 MHz Signal électrique : 50Hz Signal CPL : 1.6MHz  30MHz

La modulation Réseau électrique : pas prévu pour les HF Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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 Comparer avec le modem classique

OFDM Elimination des phénomènes de bruits ponctuels Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique OFDM Elimination des phénomènes de bruits ponctuels Peu efficace en environnement très bruité 1.6MHz 30MHz Même principe que le WIFI

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Historique des standards Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique Historique des standards Les standards au cours du temps :

Les Normes (1/2) Les normes : Bas-débit, des normes bien définies Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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

Les Normes (2/2) Les normes Haut-débit, la normalisation est en cours Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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)

Les standards Les grand standard du haut-débit : Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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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Objectifs Sécurité Confort Gestion d'énergie Gestion d’alarmes Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique Objectifs Sécurité Gestion d’alarmes Confort Commande à distance d’équipements Gestion d'énergie Gestion du chauffage Gestion de l’éclairage Exemple : DeltaDore Gestion du transport électrique : transport, distribution et relevé des compteurs à distance.

Mise en réseaux d’équipements Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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 Gestion du transport électrique : transport, distribution et relevé des compteurs à distance.

Commande d’équipements Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique Commande d’équipements CPL pour commander des équipements Ajout d’interrupteurs CPL Matériels avec récepteurs CPL Compatibilité avec la norme KNX Délesteur (~240 €)

Avantages du CPL en domotique Historique et Présentation Avantages et Inconvénients Fonctionnement électrique Caractéristiques et Normes Application à la domotique 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.

Conclusion Les projets menés à bien Le cadre légal

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

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

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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