blog-background.png

Le concept de communication adapté aux compteurs intelligents : quels sont les avantages des technologies LTE CAT NB1 et LTE CAT M1?

Juerg Haas
By Juerg Haas - 16 sept. 2020 11:31:06

Smart Metering with LTELe choix de la technologie de communication la plus adaptée pour une solution de comptage intelligent est une étape importante lors de la conception d'une infrastructure de comptage intelligent. La technologie de communication a considérablement évolué depuis les premières installations de compteurs « intelligents », tout comme les attentes quant à la disponibilité des données et la fonctionnalité des compteurs intelligents. Pendant longtemps, il suffisait de lire les données une fois par jour pour effectuer la facturation mensuelle. Or aujourd'hui, les attentes évoluent souvent en faveur d'une disponibilité en temps quasi-réel, par exemple, pour permettre à un GRD de fournir les données de profil de charge et de consommation sur un portail client, de disposer de données de qualité de l'énergie afin de les analyser à de courts intervalles, ou d’utiliser l'infrastructure de compteurs intelligents pour remplacer la gestion de charge par télécommande centralisée.

La technologie de communication ne se limite pas à la question de savoir comment s’opère le transfert de données de la périphérie vers le système. Les nouvelles technologies telles que NB-IoT promettent des coûts de communication inférieurs sur l'ensemble du cycle de vie, mais aussi la standardisation et la simplification de l'intégration des appareils afin de simplifier l'environnement des systèmes des distributeurs d'énergie, ce qui stimulera la convergence des systèmes sur le long terme.

En Europe, les technologies CPL ont dominé la première vague de déploiement de compteurs intelligents et ont encore aujourd'hui leur raison d'être dans de nombreux cas. La technologie de communication la plus adaptée, ou la combinaison la plus adaptée, sera toujours considérée au cas par cas en fonction des besoins du GRD et de l’infrastructure disponible dans le pays ou la zone desservie. LTE CAT NB1 (NB-IoT) et LTE CAT M1 sont de nouvelles technologies cellulaires spécifiquement développées pour les communications Internet des Objets (IoT). Elles sont opérées par des fournisseurs de services de télécommunications et basées sur la même infrastructure que les communications mobiles des consommateurs mais plus optimisées pour la communication « machine à machine » (M2M) que pour la voix et les volumes de données respectifs.

Nous examinons ces nouvelles technologies cellulaires, leur mode de fonctionnement et les avantages qu’elles peuvent procurer.

Avantages des technologies LTE CAT NB1 et LTE CAT M1 : Fiabilité, couverture, rentabilité, simplicité, sécurité

Les technologies LTE CAT NB1 et LTE CAT M1 ont été développées pour répondre aux exigences du monde M2M / IoT et présentent donc des caractéristiques parfaites pour ces applications :

Fiabilité et couverture

Les technologies LTE CAT NB1 et LTE CAT M1 opèrent sur les mêmes réseaux que les appareils mobiles courants, et ces réseaux sont exploités par des opérateurs de télécommunications qui ont fortement intérêt à garantir une haute disponibilité des services de communication – ce qui renforce la fiabilité de la solution. Les deux technologies LTE CAT NB1 et LTE CAT M1 offrent une couverture supérieure également dans des conditions difficiles comme les sous-sols et, en tant que technologie P2P, elles fonctionnent également bien dans les zones rurales avec une densité de compteurs inférieure.

Rentabilité et simplicité

L’installation et le déploiement sont simples. Contrairement aux équipements CPL, les appareils cellulaires communiquent indépendamment des autres appareils, de sorte que l’ajout ou le retrait d'un compteur n'a pas d'impact sur la topologie globale et la stabilité du réseau. Après l’ajout d’un nouveau compteur, celui-ci peut commencer à communiquer immédiatement et il n’est pas nécessaire d’attendre que les installations environnantes soient finalisées pour débuter la communication.

Au tout début du compteur intelligent destiné aux applications commerciales, industrielles et réseau, alors que les coûts de communication de la connexion P2P étaient encore considérables, des compteurs supplémentaires étaient souvent intégrés via des modules de communication RS-485. Aujourd'hui, cette intégration n’est plus nécessaire grâce au NB-IoT. En termes de coûts de communication sur la durée de vie du compteur, il ne fait aucune différence que les données soient transférées depuis chaque appareil connecté au système ou par l'intermédiaire d’un dispositif principal ou une passerelle qui collecte les données avant l’envoi. Cette dernière solution présente toutefois le désavantage évident de coûts d’installation supérieurs et pose de réels défis pour les applications modernes de réseau intelligent.

Evolutivité

Les technologies LTE CAT NB1 et LTE CAT M1 font partie intégrante de la stratégie 5G des téléopérateurs. À cet égard, les distributeurs d’énergie sont certains que la technologie restera opérationnelle pendant toute la durée de leur investissement. La connexion directe permet également d'autres scénarios d’utilisation ultérieurs. Leur architecture assure l’évolutivité des appareils et la communication sur évènement. Ce dernier point est essentiel si vous souhaitez envoyer des mises à jour de données, par exemple tous les 10 secondes ou si vous souhaitez le faire à l’avenir.

Sécurité

Enfin, les normes de sécurité 3GPP s'appliquent aux technologies LTE CAT NB1 et LTE CAT M1 et sont dérivées des niveaux de sécurité définis dans la technologie LTE. Les fonctionnalités de sécurité éprouvées permettent de garantir la confidentialité, la disponibilité et l’intégrité – en empêchant par exemple l’accès, l’interruption et la manipulation non autorisés de données. Toutes les données utilisateur peuvent être sécurisées par chiffrement lorsqu’elles sont transmises sur le canal de communication, et les extrémités d’envoi et de réception sont également authentifiées.

Résumé

En raison de leur évolutivité et de leur communication robuste et rentable, les technologies LTE CAT NB1 et LTE CAT M1 sont considérées comme parfaitement adaptées aux compteurs intelligents et à d'autres cas d'utilisation IoT dans les environnements résidentiels et industriels. Toutefois, le débit de données des technologies LTE CAT NB1 et LTE CAT M1 a été défini en tenant compte des exigences M2M, et est donc relativement faible. Sur la base de notre vaste expérience des projets de déploiement de compteurs intelligents, nous pouvons donc affirmer qu'il n'existe aucune technologie de communication qui soit supérieure à d'autres en toutes circonstances. La meilleure voie à suivre doit être définie au cas par cas, et il s'agit le plus souvent d'une solution hybride où la technologie principale est complétée par un autre type de communication.

Pour plus d'informations sur NB-IoT et LTE-M (CAT-M1), téléchargez notre livre blanc:
"NB-IoT in AMI: What Does the New Communication Technology Bring to Smart Metering?"

Prenez contact avec nous