Communication CPL & Arduino

Description mode de communication informatique CPL.
Définition compatibilité CPL & Arduino.

L’Arduino & la technologie CPL

CPL_présentationAujourd’hui nous aborderons la thématique des modes de communication informatique, à travers la communication par courant porteur en ligne ou CPL ou PLC de l’anglais, Power Line Communication. La technologie CPL, rappelez-vous, je vous en avais parlé lorsque je vous ai présenté mon installation réseau.

En bref, la technologie CPL, permet de construire un réseau informatique sur le réseau électrique.

Réseau de communication CPL

Idée très intéressante, et pourtant pas novatrice puisqu’elle est apparue dans les années 1930.  Opérant sur des courants à basse et moyenne tension, les communications par CPL sont aujourd’hui couramment utilisées pour porter des informations. Récemment un protocole CPL de communication global, simple et ouvert, dit « G3-PLC » (ou « G3-Power Line Communication »), a été spécialement développé pour le fonctionnement des Smart Grid. Ce protocole peut, à faible coût, compléter ou parfois concurrencer d’autres protocoles de communication dits « universels » tels que le Wi-Fi ou le Bluetooth. (Wikipédia- Le courant porteur en ligne)

Après de nombreuses mises en place sur différentes technologies de communication sans fils, que je ne vous exposerai pas ici, j’en arrive à une conclusion, si l’on souhaite que nos échanges de communication ne soit pas compromis par les phénomènes magnétiques, interférences d’autres sources… alors il est très probable que seul des liaisons filaires peuvent pleinement satisfaire nos besoins en matière de communication informatique.

> Les éléments sans fil ont l’avantage indéniable de pouvoir s’intégrer dans tous les habitats.

> L’installation de câble supplémentaire est toujours un problème, surtout lorsqu’il s’agit de créer un maillage dense dans un habitat entre différents éléments contrôlés.

C’est ici que la technologie CPL intervient. Dans toutes les maisons pourvues d’un réseau électrique le maillage filaire existe déjà, il s’agit du réseau électrique lui-même. Encore faut-il réussir à faire communiquer nos éléments via ces lignes ?

Justement les modules CPL vendus actuellement sur le marché permettent  la modulation/démodulation des signaux qui transiteront entre nos éléments sur les lignes électriques de notre habitat !

CPL & réseau triphasé

Un problème semble subsister ; certaines installations électriques sont construites sur des systèmes dits ‘triphasé’.

Sur une installation triphasé, on comptera 3 phases électriques distinctes. Hors les modules CPL ne fonctionnent que lorsque l’émetteur et le récepteur sont branchés sur la même phase. Ici, une installation réseau supplémentaire s’avère nécessaire pour palier à ce problème.CPL_Reseau_électrique_triphaséCette installation permet de créer un unique grand maillage réseau, à travers les 3 phases  du réseau électrique de notre habitat. Ainsi, les éléments contrôlés pourront communiquer à travers tout votre réseau électrique peu importe la phase sur laquelle vous brancherez le récepteur CPL.

CPL & Arduino

Le CPL semble donc très prometteur, et comme vous vous en doutez nous allons voir comment utiliser  cette technologie pour une communication entre différents ATmega.

Pour une communication entre ATmega sur CPL, deux solutions s’offrent à nous.

       > SOLUTION 1

Arduino + Shield ethernet + Plug CPL classique

SOLUTION 1 : Arduino + Shield ethernet + Plug CPL classique

> Ajouter un shield ethernet est relativement peu couteux ET peu encombrant.

> Ajouter un plug CPL est couteux ET encombrant.

Ajouter un plug CPL  et un shield ethernet est finalement peu efficace. Nous n’aurons certainement pas besoin de toutes les fonctionnalités d’un plug CPL classique vendu dans le commerce. Enfin il serait dommage d’acheter un produit finit pour le démonter et l’intégrer dans un boitier plus gros.

      > SOLUTION 2

Arduino + Shield Mamba

SOLUTION 2: Arduino + Shield Mamba

La seconde alternative parait plus intéressante.

>Gain de place : absence de shield ethernet (on passe directement par les GPIO de l’Arduino pour connecter le shield CPL, via l’interface SPI).

>Le shield CPL gère la modulation /démodulation des signaux qui transiteront sur vos lignes secteurs.

>Le shield se branche au secteur simplement via un domino.

Que des avantages me direz-vous ?

Et pourtant un frein important viendra briser notre enthousiasme lorsque l’on découvre le prix de ce shield, entre 35 et 65 euros (Fiche détaillée du Shield Mamba).

Excepté une équivalence légèrement moins chère, aucun produit abordable ne semble pour l’instant remplir cette fonction sur le marché.

Un produit DIY ou encore une carte plus simpliste ne ferait-elle pas l’affaire ?

La solution parait tendre vers l’achat d’une série de shield Mamba, mais le prix freine…. Ce constat me pousse donc à regarder de plus près les schémas électroniques du shield… Je reviendrais sur les modes de communication informatique afin d’aborder la communication par radiofréquence, qui actuellement permet de gérer les éléments de mon installation domotique via une interface logiciel de ma conception. Cet article permet d’y voir plus clair dans les possibilités qui s’offrent à nous en terme de communication filaire, mais aussi de lancer un débat ouvert à tous ceux qui auraient déniché un shield plus abordable, ou qui en auraient déjà créé un, et qui souhaiteraient partager leurs expériences.


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