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Interview de Patrick Grossetete (Cisco) :

À quel niveau du système intervenez-vous ? Quelles sont les technologies que vous mettez en œuvre ? Quelles sont les évolutions qu’elles permettront pour le système électrique ?

Fort de son savoir-faire dans le monde des technologies de l’information et des communications (TIC) base sur les protocoles IP (Internet Protocol), Cisco a développé une architecture et des produits conformes aux besoins de communications bidirectionnelles (une des recommandations premières du NIST – Agence de normalisation américaine – et de la Commission européenne en termes de déploiement de réseaux intelligents). Cette architecture de réseau de télécommunications permet aux différentes interfaces du réseau électrique de communiquer entre elles. Cisco a fait le choix d’une architecture tout IP qui puisse permettre l’échange d’informations entre tous les points du réseau, notamment le « centre d’opérations » (appelé aussi centre de calcul) et le « point d’extrémité » (capteur, actionneur, compteur communicant, etc.) et ce, dans les deux sens. Notre objectif est d’établir une architecture de communication qui puisse évoluer en même temps que le réseau électrique. Il faut, donc, se projeter sur une durée de vie de 15 ou 20 ans.


Source : Cisco

Avant de développer les différentes technologies, Cisco a analysé quels étaient les besoins au niveau des réseaux électriques :

  • le premier point important à prendre en compte est la durée de vie des équipements : il existe un décalage entre le monde des réseaux électriques dans lequel un compteur, par exemple, est installé pour 15 à 20 ans et le monde des TIC où les technologies ont une durée de vie moyenne de 5 à 10 ans ;
  • le second point important est celui du dimensionnement : aujourd’hui, le déploiement des systèmes de comptage évolués en France représente environ 35 millions de compteurs électriques et un million de concentrateurs. Par comparaison, le nombre d’abonnés haut-débit ( ADSL) en France représente un déploiement de 20 millions de box gérées par 4 opérateurs différents. Le réseau de communication à déployer dans le cadre de Linky est, donc, du même ordre de grandeur que celui de l’ADSL. L’industrie qui possède une expérience de déploiement à une telle échelle est celle issue du protocole Internet. En effet, les protocoles Internet ont été définis pour être des standards du marché que chacun peut utiliser, qui garantissent l’interopérabilité et qui peuvent être utilisés dans des réseaux privés à haut niveau de sécurité comme les réseaux de la défense ou les réseaux financiers (échanges interbancaires, etc.) ou un réseau public tel que l’Internet auquel tout le monde accède via le web ou les réseaux sociaux.


Source : Cisco

Pourriez-vous nous expliquer en quoi consiste le système de communication IP sécurisé que vous avez développé pour votre activité en matière de Smart grids ? Quels sont les avantages de cette solution par rapport aux systèmes de communication actuellement utilisés par les opérateurs de réseaux ?

Dans les architectures de protocole de communication telles qu’elles ont été définies au niveau des normes ISO, le modèle OSI est composé des 7 couches suivantes :

  • une couche « physique » qui détermine quel est le support (câble ou radio) sur lequel on peut transmettre les données ;
  • une couche « liaison » qui définit la façon dont on met un paquet d’information sur ce média filaire ou radio ;
  • une couche « réseau » qui permet d’interconnecter les différents medias filaires ou radio et a tous équipements de communiquer indépendamment du type de media utilisé ;
  • une couche « transport » qui définit comment on peut avoir une connexion de bout en bout ;
  • trois couches « session, présentation et application » qui définissent les mécanismes d’échange et de langage permettant aux applications de communiquer.


Source : Cisco

Ce modèle permet de faire évoluer une couche sans remettre en cause l’ensemble de l’architecture. Pour Cisco, la sécurité doit concerner l’ensemble des couches de communication et les fonctions d’authentification et de sécurisation être appliquées aux niveaux les plus appropriés.

  • Pour assurer l’intégrité et la protection des données et garantir la protection de la vie privée, il est possible de choisir de faire du cryptage au niveau d’une ou plusieurs des couches de communication. Les technologies de type courant porteur (CPL) ou radio intègrent des notions de cryptage au niveau des couches 1 et 2. Les couches applicatives du système de comptage évolué tel que les protocoles DLMS/COSEM ou ANSI C12.22 offrent également, une notion de cryptage. Tandis que les couches réseau et transport des réseaux IP assurent le cryptage pour l’ensemble des applications comme largement utilisé sur l’Internet (cf. transaction financière dans le commerce en ligne).
  • Pour assurer la sécurité physique d’un équipement - équipement de communication dans un poste de distribution par exemple - l’accès du poste électrique doit être surveillé et l’intégrité du boîtier de communication doit être assurée (personne ne peut s’y connecter sans y être autorisé, personne ne peut en changer le logiciel ou modifier un paramètre sans qu’il y ait une alerte, etc.).
  • Il est, également, important de pouvoir vérifier l’identité et l’authentification des utilisateurs et des équipements connectés aux réseaux. Les normes du monde de l’Internet et des réseaux électriques définissent les mécanismes pour authentifier un utilisateur (s’il est autorisé et son degré d’autorisation) ou un équipement (reconnaissance de l’équipement) afin de pouvoir les connecter au réseau.
  • L’ensemble de l’infrastructure de communication doit-être protégé des accès extérieures de façon similaire a tout réseau prive et cela grâce a l’ensemble des solutions déjà existantes et éprouvées, sans bien évidemment oublier les aspects humains et d’éducation nécessaires au bon déroulement des opérations

L’ensemble de ces protocoles doit, donc, être coordonnés et intégrés à l’architecture pour que le système soit entièrement fiable. De nombreux standards ont été définis dans le monde des télécommunications pour les couches « physique » et « liaison de données » et ceux-ci évolueront au cours des 15-20 prochaines années. L’intégration des modèles de sécurité au bon niveau de l’architecture est donc une garantie d’évolution permettant l’adoption des nouvelles technologies.

Dans le monde IP, depuis plusieurs années, il existe une coordination au niveau des acteurs (clients – distributeurs, industriels – développeurs d’architecture et agences gouvernementales), appelé la « Coordination Emergency Response Team » (CERT). Cela permet à l’ensemble des acteurs, lors d’attaques ou de virus, d’être informés de façon à pouvoir réagir et bloquer l’attaque, corriger le logiciel ou garantir la sécurisation du réseau. Cela n’existe pas dans des mondes de protocoles plus fermés qui appartiennent à un seul constructeur. L’IP doit, donc, être privilégié car c’est un protocole ouvert, sécurisé et qui permet aux acteurs industriels de collaborer plus facilement


Source : Cisco


Pensez-vous qu’il y aura superposition ou intégration des réseaux électriques et des réseaux de communication ?

L’industrie des télécoms travaille à la fourniture d’infrastructures de communication au niveau de la production, du transport et de la distribution de l’électricité. Les infrastructures de communication utilisées dans la production et le transport de l’électricité sont modernisées et les infrastructures telles que la fibre optique et les réseaux à haut débit sont parfois mutualisées. En revanche, au niveau des réseaux de distribution, tout reste à faire. Les technologies de communication qui sont en cours de déploiement peuvent être ou ne pas être directement superposées aux réseaux électriques.

Tout dépend de la technologie, de la topologie géographique et des régions. Aux États-Unis, la technologie privilégiée est fréquemment de type radio. Elle peut être déployée sans suivre l’arborescence du réseau électrique. En revanche, de nombreux pays Européens privilégient les technologies de courant porteur (en France, G1 ou G3 CPL) qui obligent à suivre l’arborescence des réseaux. Le choix se fait en fonction des coûts d’investissements (le CPL ne demande pas d’investissements supplémentaires en termes de média) mais aussi en fonction de la régulation des télécommunications notamment concernant l’allocation des bandes de fréquence radio (en Europe, travaux du CEPT en cours pour améliorer l’allocation des bandes de fréquence).

Enfin, il est certain qu’en fonction du type de fluide ou d’énergie inclus dans le Smart grid, les technologies seront différentes. Il n’est pas possible d’utiliser la technologie CPL pour des réseaux de gaz ou d’eau, pour des questions de sécurité et de technologie (il n’y a pas toujours de réseaux électriques à proximité des réseaux de gaz ou d’eau). C’est la raison pour laquelle on retrouve, généralement, des technologies de type radio pour les compteurs de gaz ou d’eau.

Pourriez-vous nous expliquer l’intérêt de développer une architecture de communication unique pour tous les fluides (électricité, gaz, eau, chaleur) ouverte et interopérable pour tous les acteurs ?

Notre définition des Smart grids se résume comme la convergence des réseaux d’énergies et des technologies de l’information et de la communication (TIC – centres de calcul, base de données, moyens de communication). Nous sommes un acteur de l’architecture des systèmes d’information et des télécommunications : notre travail est de définir cette architecture et de s’assurer qu’elle est fondée sur un protocole standardisé. Nous intervenons comme équipementier télécoms à tous les niveaux, que ce soit des réseaux électriques ou des autres réseaux (gaz, eau). C’est la raison pour laquelle l’entité chez Cisco qui s’occupe des Smart grids s’appelle désormais « Connected Energy Network » (et non plus « Smart grids Business Unit »).

Cependant, notre responsabilité n’est pas de nous prononcer sur l’intérêt d’une fusion des différents réseaux de fluides mais plutôt d’expliquer comment bâtir la meilleure architecture possible afin d’assurer un échange d’informations performant et fiable. En effet, la performance est liée à la manière dont les réseaux sont conçus. Avec le déploiement des compteurs électriques communicants, le volume d’informations à transmettre via le réseau public au centre de calcul est considérable. Les réseaux de télécoms doivent, donc, être conçus pour supporter ce volume d’information. Si l’on agrège les différents réseaux de communication des réseaux de gaz, d’eau, etc. (agrégat en termes de volume, de trafic et temps de latence), il faut que le réseau de communication ait été suffisamment dimensionné en amont pour qu’il puisse véhiculer un nombre de données encore plus important.

Le marché mondial de la communication pour les Smart grids va atteindre les 20 milliards de dollars par an d’ici cinq ans. Comment vont se répartir ses investissements ? Quelles sont les priorités ?

Aujourd’hui, la production et le transport sont des infrastructures déjà intelligentes. Il s’agit, donc, plus d’une mise à niveau des technologies (utilisation de technologies à plus haut débit, fibre optique, recours au modèle basé sur les protocoles de l’Internet) qui concentrera environ un tiers des investissements. Les 2/3 restants seront consacrés aux réseaux de distribution. En effet, le réseau basse tension n’est généralement pas du tout instrumenté et le réseau moyenne tension l’est plus ou moins. Le phénomène d’échelle est très important : il est plus long et coûteux de déployer une infrastructure de communication qui va jusqu’au dernier point de comptage (nouveau services – VE, intégration des EnR délocalisées).

Cependant, cette répartition sera différente selon les régions et les distributeurs.

Pourquoi vous être allié avec la société Itron, spécialiste des compteurs communicants ?

Cisco n’est pas un acteur traditionnel du monde de l’énergie mais de celui des télécommunications. Le constat qui a été fait par les deux sociétés est que chacune veut rester dans son domaine de compétence (Cisco n’a aucune intention de construire des équipements électriques, type compteurs). La question qui se pose pour les acteurs du monde de l’énergie est de savoir s’ils développent eux-mêmes une expertise en matière de télécommunications ou s’ils choisissent de passer des accords industriels pour pouvoir fournir les meilleurs produits du marché avec des gens qui ont une expertise dans le domaine.

Itron partage notre vision de l’architecture de communication et de l’intégration de protocoles IP dans le réseau : il nous a alors semblé normal de nous associer pour promouvoir cette architecture. Aucun des acteurs ne peut réussir seul dans le monde du Smart grids pour déployer un réseau qui soit complètement sécurisé et interopérable. Il faut qu’un écosystème se mette en place et que les acteurs acceptent de jouer le rôle de partenaires. Nous allons devoir créer des réseaux de la taille de ceux qui existe aujourd’hui pour les abonnés haut-débit, type ADSL. Les défis sont équivalents mais la durée est bien plus courte : à l’instar du déploiement du réseau Internet, aucun industriel ne peut déployer seul les réseaux de communication nécessaires aux Smart grids.

Cet accord n’est pas exclusif et les deux entreprises peuvent avoir d’autres partenaires.

Finalement, le plus important dans le déploiement des Smart grids réside dans le transfert d’information entre les deux secteurs. L’industrie électrique vit aujourd’hui de profondes transformations, notamment par l’intégration de la dimension « communication » et la fusion des informations nécessaire à chaque activité verticale. L’industrie des télécoms doit s’efforcer d’être pédagogue pour s’adapter aux besoins métier des industries énergétiques. Cela commence par un besoin pour chaque composantes des Smart grids d’apprendre a parler un même langage afin de travailler de façon efficace. Un exemple typique étant le terme de « réseau » qui n’évoque évidemment pas les mêmes réalités pour les énergéticiens et pour les télécoms.


Patrick Grossetete
22 mars 2012


Patrick Grossetete est ingénieur technique marketing et travaille sur l’architecture et la structure des réseaux de communication au sein de la Connected Energy Networks Business Unit de Cisco. Il a rejoint Cisco lors de l’acquisition de la société Arch Rock, ou il était Directeur des solutions Client et responsable de Produits centrés sur la technologie de réseau sans fil IEEE 802.15.4 et IPv6 pour les Smart grids, et l’optimisation environnementale et énergétique pour centre de calcul et bâtiments tertiaires et industriels. Auparavant, Patrick Grossetete dirigeait l’équipe responsable des produits Cisco IOS IPv6 chez Cisco.

Cisco fournit une gamme étendue de solutions pour le transport des données, de la voix et de la vidéo. Ces solutions fondées sur le protocole Internet (IP) se greffent au cœur de l'Internet et de la plupart des réseaux privés ou publics à travers le monde.

Cisco s'attache à créer une plate-forme de communication puissante qui servira de base pour la convergence des données, de la voix, de la vidéo et des communications mobiles dans une architecture intégrée et sécurisée.

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