La communication est un élément essentiel de tout réseau électrique intelligent ou de toute mise en œuvre AMI. Toutefois, en fonction des cas d'usage de l'application, de la géographie, des zones rurales/urbaines ou de l'infrastructure existante, un opérateur réseau peut choisir des communications CPL, maillées ou cellulaires. Avec une base de consommateurs de plus en plus diversifiée et active, qui comprend désormais les prosommateurs, la recharge des véhicules électriques, les énergies renouvelables et bien plus, comment les services publics peuvent-ils servir tous ces segments sans perturbations pour leur infrastructure AMI ?
Les services publics sont confrontés à un paysage en pleine évolution qui inclut les prosommateurs, la recharge des véhicules électriques, les énergies renouvelables et bien d'autres choses. Dans ce contexte, le choix de la technologie de communication appropriée s’avère crucial afin d’assurer un service fluide sans perturbations pour l'infrastructure AMI. Dans ce blog, nous explorons les trois principales technologies qui dominent aujourd'hui le marché AMI : Communications par courant porteur en ligne (CPL), maillage par radiofréquences (maillage RF) et communications cellulaires.
Communications par courant porteur en ligne (CPL)
Les communications par courant porteur en ligne utilisent les lignes électriques pour la transmission de données et représentent une technologie mature avec plusieurs normes ouvertes et des alliances entre constructeurs, telles que l'alliance G3-PLC. Considéré comme économique, en particulier pour les compteurs intelligents présentant de petits volumes et de plus longs intervalles entre les communications, le CPL prédomine dans les systèmes AMI italiens, français et espagnols. Toutefois, comme les applications en périphérie exigent une plus grande largeur de bande et des communications en temps quasi réel, le CPL nécessite une plus grande densité de compteurs par sous-station et des concentrateurs de données supplémentaires, ce qui se traduit par une augmentation des coûts. Selon le rapport 2021 Electricity Metering de Frost and Sullivan, la domination du CPL se poursuivra jusqu'en 2026, avec une baisse de la part de marché de 57 % à 52 % de 2022 à 2026. Parallèlement, les livraisons avec la technologie cellulaire LTE/IoT devraient passer de 13 % à 39 % au cours de la même période.
Maillage RF
Les communications par maillage RF utilisent le spectre RF sans licence dans une topologie maillée, les compteurs intelligents jouant le rôle d'émetteurs/récepteurs communiquant entre eux. Fonctionnant à des fréquences comprises entre 900 MHz et 2,4 GHz, le maillage RF offre une bonne largeur de bande et est indépendant du réseau électrique, ce qui garantit la résilience des communications en cas de coupure de courant. Cependant, les solutions propriétaires et l'accès limité aux fréquences du spectre RF en Europe posent des problèmes d'interopérabilité et de normalisation pour le maillage RF.
P2P cellulaire
Autrefois considérées comme moins économiques, les communications cellulaires offrent aujourd'hui des avantages considérables et sont beaucoup plus rentables. Elles utilisent l'infrastructure publique, ce qui réduit les coûts d'investissement et d'exploitation associés aux réseaux privés. Idéal pour les zones où les technologies CPL et de maillage RF sont peu pratiques ou trop coûteuses, le P2P cellulaire permet une activation rapide du service avec un investissement minimal. Contrairement aux architectures CPL ou maillées, la mise à niveau de l'infrastructure de comptage cellulaire est indépendante de l'installation existante et ne la menace pas, ce qui simplifie l'amélioration du matériel, des microprogrammes et des services.
Considérations relatives aux topologies cellulaires :
La connectivité en tant que service : Malgré les inquiétudes liées à la dépendance vis-à-vis des opérateurs télécoms, l'intégration de la connectivité cellulaire à une solution AMI peut offrir aux exploitants de réseaux électriques une plus grande souplesse, une meilleure couverture et une plus grande disponibilité. Cette approche rationalise l'installation, en offrant un point de contact unique pour un service efficace, fiable et sécurisé.
Cybersécurité dans les réseaux publics : La sécurité reste primordiale dans les réseaux publics. Choisir des fournisseurs qui garantissent une sécurité de bout en bout, de l'appareil au cloud, permet d'assurer l'intégrité et la confidentialité des données, ainsi que la conformité avec des réglementations telles que le RGPD.
Pour une transition réussie :
Au fur et à mesure de l’évolution des technologies liées aux réseaux électriques intelligents, les services publics doivent rester très attentifs aux technologies de communication afin de répondre aux différents besoins d'une base de consommateurs de plus en plus dynamique. Qu'il s'agisse de la technologie CPL, du maillage RF ou de la technologie cellulaire, chaque topologie offre des avantages et des aspects spécifiques. L'essentiel est de choisir la technologie en fonction des exigences régionales afin d'assurer une transition en douceur qui prépare les services publics au futur des réseaux électriques intelligents pilotés par l’IoT.
Le choix de la topologie de communication dépend de la configuration régionale, des réglementations et des attentes des clients. Le passage d'une topologie à une autre nécessite une planification méticuleuse, qui a un impact sur les différentes opérations des services publics. Un exemple réussi est celui de Vores Elnet au Danemark, qui est passé au P2P cellulaire en 2021. En adoptant le compteur résidentiel Landis+Gyr E360, ils ont atteint l'évolutivité, la flexibilité et la préparation à l'IoT sans perturbations pour le service client.
