Reprint - ABB Review 1/2013 Maille serrée Les réseaux ?· Qualité de service Limitée Limitée Bonne…

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    12-Sep-2018

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  • Maille serreLes rseaux 802.11 sur le terrain

    Reprint - ABB Review 1/2013

  • 2 Les rseaux 802.11 sur le terrain | ABB Revue 1/2013 - Reprint 42 revue ABB 1|13

    PETER BILL, MATHIAS KRANICH, NARASIMHA CHARI Il ne suffit pas de multiplier les dispositifs intelligents dans lindustrie, il faut aussi les raccorder. Les liaisons cbles traditionnelles ne font souvent plus laffaire et cdent du terrain au sansfil, seule solution conomique, fiable et sre pour interconnecter une multitude dquipements. Conscient de cette volution, ABB vient dacqurir lAmricain Tropos, qui sest impos sur le march des rseaux maills industriels 802.11. Ces derniers offrent de nombreux avantages sur les technologies concurrentes (rseaux radio privs bande troite et systmes mobiles cellulaires) et gagnent les rseaux lectriques et autres infrastructures critiques de plus en plus automatiss.

    Les rseaux 802.11 sur le terrain

    Maille serre

  • ABB Revue 1/2013 - Reprint | Les rseaux 802.11 sur le terrain 3 43Maille serre

    Services cellulairesCes rseaux reposent sur un modle co-nomique diffrent pour raccorder les ter-minaux : la souscription dun abonnement forfaitaire. Plusieurs gnrations de radio-tlphonie cellulaire se sont succdes : la 2G avec notamment le GPRS (General Packet Radio Service), puis la 3G et HSPA (HighSpeed Packet Access), enfin la 4G LTE (Long Term Evolution), en cours de mise en place. Ces rseaux oprationnels affichent des performances intermdiaires avec des vitesses de quelques mgabits par seconde et des temps de transmis-sion de plusieurs centaines de milli-secondes. Publics, ils nont gnralement pas la disponibilit, la qualit de service, la scurit et la simplicit de mise en uvre et dexploitation des rseaux pri-vs, dterminantes pour les applications critiques. On comprend alors que le milieu industriel se montre plutt rserv sur lintrt de cette technologie.

    Systmes maills WiFi 802.11 Les rseaux Wi-Fi maills sont btis sur des standards ouverts (IEEE 802.11 et IP) et des mcanismes normaliss de qualit de service et de scurit. Dans cette cat gorie, les produits Tropos comptent parmi les plus en pointe de la communi-cation industrielle. Ils se distinguent des solutions Wi-Fi grand public et bureau-tiques par leur endurance aux ambiances difficiles et lextrieur, et par leurs algo-rithmes logiciels brevets. Ceux-ci garan-tissent une architecture maille trs rsistante aux dfaillances et capable de sorganiser et de se mettre en place toute seule, la taille du rseau sadaptant auto-matiquement aux nombres dusagers. Les nuds de routage sont habituellement

    Devenus indispensables quan-tit dapplications, les quipe-ments de transmission sans fil investissent en masse lindus-

    trie. Avec le rachat de la socit Tropos, ABB sest dot dune technologie maille prenant appui sur le standard Wi-Fi 802.11, qui surpasse ses concurrentes radio et cellulaire. Commenons par un bref rappel des solutions en prsence 1.

    Rseaux radio privs bande troiteSous cette rubrique figurent les faisceaux hertziens hyperfrquences, les rseaux maills de voisinage reliant les infra-structures de comptage avanc et les liaisons radio VHF/UHF sous licence. Bases sur une technologie propritaire, ces transmissions affichent gnralement des performances mdiocres (dbits ne dpassant pas quelques centaines de kilo bits par seconde et dlais de pro-pagation de plusieurs centaines, voire milliers de millisecondes) ainsi quune qualit de service et une scurit limites.

    Photo cicontreLes rseaux sans fil se dploient grande chelle, sur des distances importantes. En quoi le systme maill industriel 802.11 dABB Tropos est-il suprieur aux autres technologies en lice ?

    Les rseaux maills sont prts affron-ter des environne-ments trs exi-geants, avec des algorithmes logi-ciels brevets.

    1 Les trois grandes technologies sans fil

    Rseau radio priv Rseau cellulaire Rseau maill bande troite public priv 802.11

    Temps de Centaines Centaines transmission milliers de ms milliers de ms 50 100 ms

    Dbit 0,01 0,1 Mbit/s 0,1 10 Mbit/s 1 100 Mbit/s

    Scurit Moyenne Moyenne haute Haute

    Fiabilit Moyenne Moyenne Haute

    Qualit de service Limite Limite Bonne

    Normes Technologie Standards Standardsdintroperabilit propritaire GPRS, HSPA, LTE, p. ex. IEEE 802.11 et IP

    Facilit de gestion Limite Trs limite Professionnelle

    Exploitation Prive Rseau dtenu et Prive exploit par loprateur de tlphonie mobile

  • 4 Les rseaux 802.11 sur le terrain | ABB Revue 1/2013 - Reprint 44 revue ABB 1|13

    Les produits Tropos permettent ainsi de crer sur un seul rseau unifi un maillage 802.11 industriel 2 trs fi able et multi-application (automatisation de la distribu-tion lectrique, de la gestion de fl ottes et de personnel itinrant, dinfrastructures de comptage avanc), optimisant les dpen-ses dinvestissement et dexploitation.

    Ce matriel saccompagne dun logiciel de gestion efficace et facile des rseaux professionnels sans fil, mme de grande envergure. Les systmes Tropos se sont dploys avec succs chez un grand nombre de clients du secteur lectrique, de collectivits, de directions de la scu-rit publique, de rgies de transport, dindustriels du ptrole, du gaz et de lexploitation minire, dautorits por-tuaires, etc. Rendez-vous dans un pro-chain numro de la Revue ABB pour un tour dhorizon de ces applications.

    placs sur des poteaux lectriques, des clairages publics ou des postes de transformation, ou encore lintrieur dimmeubles et denceintes industrielles. Le Wi-Fi opre dans les bandes libres des 2,4 GHz et 5 GHz (sans que lutilisa-teur ait faire une demande dautorisa-tion), mais peut aussi sadapter des fr-quences radio sous licence (4,9 GHz, par exemple). Leurs performances sont bien meilleures, avec des dbits de plusieurs mgabits/seconde et un temps de trans-mission ramen quelques millisecondes, par saut de frquences. Cette technique permet dimplanter des rseaux multi-services destins notamment des appli-cations sensibles.

    Mariage du WiFi et de lindustrieDans un rseau maill, chaque nud est la fois metteur-rcepteur de ses propres donnes mais aussi relais radio des autres nuds. Autrement dit, il colla-bore avec le reste de linfrastructure pour sassurer que les donnes sont bien transmises. Ce maillage fait la preuve de sa robustesse en cas de rupture de ligne : en effet, il multiplie les chemins que peuvent emprunter les donnes de lexpditeur pour arriver rapidement destination en contournant la liaison rompue.

    Peter Bill

    Mathias Kranich

    ABB Power Systems

    Baden (Suisse)

    peter.bill@ch.abb.com

    mathias.kranich@ch.abb.com

    Narasimha Chari

    ABB Tropos

    Sunnyvale, Californie (tats-Unis)

    chari@tropos.com

    Le rseau maill rsiste trs bien aux ruptures de ligne en multipliant les chemins que peuvent emprunter les donnes pour atteindre rapide-ment leur destina-taire.

    2 Topologie maille Tropos avec nuds connects pair pair, sans point daccs central

    Liaisons de secours

    Liaison 2,4 GHz

    Liaison 5 GHz

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    NudNud Nud

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    Pour tout complment dinformation:

    ABB Suisse SAPower SystemsBrown Boveri Strasse 65400 Baden, SuisseTl.: +41 58 589 37 35Courriel: utilitycommunications@ch.abb.comwww.abb.com/utilitycommunications