En 2023, le LAN aura plus de fonctions
12. janvier 2023
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Demande croissante de bande passante
L’évolution fulgurante des exigences posées à l’Ethernet et au WiFi se traduit par une hausse de la demande de bande passante et une complexification croissante de la gestion du réseau. La pléthore d’équipements, la convergence entre les systèmes, les installations intelligentes dans les villes et les bâtiments, ainsi que l’émergence de nouvelles formes de travail alimentent le foisonnement de nouvelles infrastructures et approches dans le domaine du LAN.
Conséquence de la croissance continue de l’informatique dans le cloud et du télétravail, les appartements et les réseaux sans fil locaux sont désormais aussi reliés aux LAN.
Pour le marché du LAN optique passif (POLAN), Technavio prévoit un potentiel de croissance de 21,85 milliards de dollars US (CHF 20,58 milliards) entre 2021 et 2026. Le cabinet Grand View Research, quant à lui, table sur une hausse moyenne de 5,3 % par an du marché global des réseaux locaux d’entreprise pour les années 2022 à 2028.
Selon les données actuelles de Market Research Future, la croissance du marché mondial du câblage LAN pourrait atteindre 9,60 milliards de dollars US (CHF 9,04 milliards) d’ici à 2030, alors que Dell’Oro s’attend à ce que le marché des LAN sans fil pèsera plus de 10 milliards de dollars US (CHF 9,42 milliards) en 2026.
Des réseaux en fibre optique
L’utilisation de la fibre optique pour la réalisation de dorsales universelles intégrées se généralise. Dans quelques années, tous les réseaux de communication reposeront sur un réseau fédérateur en fibre optique global homogène. Les données et l’immotique seront réunies sur un seul réseau. Cette convergence présente de nombreux avantages, tels que l’uniformisation des technologies et des interfaces, de moindres coûts de déploiement et de maintenance, ainsi que l’élimination progressive des technologies obsolètes.
Plusieurs tendances, notamment l’Internet des objets avec la gestion numérisée des bâtiments, les réseaux Tout IP et les plafonds numériques, stimulent la demande de bande passante et de taux de disponibilité élevés, et partant, de réseaux en fibre optique à grande échelle. Ces réseaux sont complétés au besoin par des lignes de cuivre.
La convergence au service de l’intelligence
La convergence basée sur le protocole IP facilite le partage de ressources (virtualisées) par différentes applications. Elle offre un haut niveau de standardisation, de disponibilité et de fiabilité ainsi que la prise en charge de nouveaux services, et par là, la réalisation d’infrastructures plus flexibles, plus extensibles et plus homogènes.
Les gains d’efficience, sur les plans tant technique que commercial, sont considérables, notamment en matière de gestion centralisée des ressources informatiques, de consolidation de systèmes, d’optimisation de l’utilisation des ressources, d’économies d’énergie et de baisses de coûts. Les utilisateurs peuvent ainsi tirer le meilleur parti de l’intelligence des systèmes.
Le Tout IP soutient l’automatisation
L’approche Tout IP (ALL-IP) permet d’intégrer le LAN et l’alimentation électrique par le réseau Ethernet (PoE) au plafond numérique. La mise à disposition de zones équipées de points de raccordement préinstallés au plafond facilite la connexion d’appareils au système immotique et l’intégration de l’ensemble de l’immotique au sein d’une solution structurée.
Le déploiement de réseaux convergents intelligents ouvre la voie à des technologies et applications économes en énergie, par exemple la gestion intelligente de surfaces de bâtiments, de ressources et d’éclairages LED.
Dans un réseau Tout IP, les systèmes immotiques et les équipements communiquent par le réseau Ethernet/IP, le LAN du bâtiment servant de couche de communication physique et de plateforme PoE. Les équipements et réseaux IP parlent la même langue – aucune « traduction » n’est donc requise dans la communication entre capteurs, terminaux, serveurs, câblage et systèmes d’exploitation.
En route vers les villes et bâtiments intelligents
La ville intelligente utilise à la fois des systèmes physiques et numériques, afin de maîtriser les problématiques auxquelles elle est confrontée et d’améliorer l’utilisation de l’énergie. Dans un bâtiment intelligent, les données et l’intelligence artificielle servent à optimiser la gestion technique des installations, l’automatisation, la sécurité et les systèmes de communication.
Les infrastructures urbaines sont de plus en plus souvent reliées à l’Internet des objets, tandis que dans les bâtiments intelligents, la convergence du LAN et de l’immotique avance rapidement. Naguère, les différentes installations dans une ville ou un bâtiment fonctionnaient en « silos », dont chacun était réservé à une fonction ou une technologie déterminée.
Dans un environnement intelligent – ville ou bâtiment –, cette approche différenciée s’avère toutefois contraignante et inefficiente. Pour une ville intelligente, il s’agit de réussir l’intégration parfaite des réseaux interurbains, métropolitains et locaux et d’utiliser des plateformes communes pour la conception, l’intégration et la surveillance de ces réseaux.
Deux technologies clés
Dans les bâtiments, on continuera à miser sur une approche « Tout IP » basée sur la convergence du câblage – cuivre et fibre optique – desservant les systèmes immotiques, de communication des données, l’Internet des objets et d’autres équipements. Contrairement aux systèmes de bus de terrain disponibles jusqu’ici, le « Tout IP » offre non seulement une meilleure évolutivité en matière d’intelligence des bâtiments et des usines, mais aussi des fonctionnalités avancées. La PoE et l’Ethernet sur paire torsadée unique (SPE), deux technologies clés pour les bâtiments intelligents, soutiennent ces solutions.
L’utilisation de câblages SPE basés sur le protocole xBASE-T1 et une seule paire de fils pour la transmission de données devrait se généraliser. Technologie universelle, le SPE autorise l’intégration, à un environnement Ethernet existant, des équipements sur le terrain, des capteurs et des actionneurs, sans passerelles ni interfaces supplémentaires.
Par la prise en charge de nouvelles structures réseau, telles que le plafond numérique pour le câblage sur les derniers mètres, l’Ethernet sur paire unique ouvre la voie à la numérisation progressive de l’immotique sur protocole IP. Capable de transporter à la fois données et signaux de commande et une puissance jusqu’à 50 W (Power over Data Line, PoDL), cette technologie est une solution optimale pour l’Internet des objets industriels.
Le plafond numérique, synonyme de flexibilité
S’agissant des LAN, nous constatons une évolution fulgurante des technologies, accompagnée d’exigences toujours plus pointues en matière de bande passante, de performances et de liaisons. Il est important de comprendre qu’aucune solution basée sur une seule approche ne sera en mesure de répondre à l’ensemble de ces attentes.
La transmission à hautes fréquences, avec des débits entre 10 et 40 gigabits/s, ainsi que la disponibilité d’une téléalimentation fiable pour la PoE et d’une couverture Ethernet/IP complète sont les principaux défis liés à la bande passante d’un LAN.
Appelée à transporter des puissances toujours plus élevées, la PoE doit donc faire l’objet d’une gestion adéquate. S’il peut, dans une certaine mesure, compléter un câblage existant, l’Ethernet sur paire unique ne se substituera pas à la technologie RJ45. Toute décision à ce sujet devra donc se prendre au cas par cas, en connaissance de cause.
Une infrastructure LAN installée au plafond (« Digital Ceiling ») offre la souplesse requise pour relever ce défi. Regroupant les points forts de la PoE, du SPE et du « Tout IP », le plafond numérique fournira aux utilisateurs et aux managers d’un bâtiment les services dont ils auront besoin à court ou à plus long terme. Le concept de plafond numérique est appelé à s’étendre à tout l’étage, en raison des exigences de rapidité et de flexibilité en matière d’installation d’équipements, y compris des raccordements électriques et de données.
L’Internet des objets favorise la durabilité
L’Internet des objets compatible avec le LAN met à disposition des capteurs, des données et des alertes, contribuant ainsi à la surveillance ou au pilotage de la consommation énergétique, dans le but de réduire l’empreinte carbone sans impacter le confort ou la qualité de vie. S’il veut améliorer son efficience énergétique, un bâtiment ne peut se passer de fonctions intelligentes.
Grâce à la convergence des réseaux et au protocole IP, les données fournies par certains dispositifs sont utilisées pour optimiser la performance d’autres équipements ou du système dans son ensemble, regrouper les technologies opérationnelle et de l’information, et identifier les possibilités d’amélioration et les possibles gains d’efficience, même si les systèmes sont très étendus ou répartis sur plusieurs sites.
Les réseaux convergents intelligents soutiennent également le déploiement de nouvelles technologies et applications économes en énergie, par exemple la gestion intelligente des surfaces et des ressources d’un bâtiment. Par l’intégration de fonctions intelligentes, de l’IA et de la collecte de données, l’Internet des objets stimule la rapide évolution des systèmes immotiques. Il favorise les économies d’énergie, l’amélioration de la durabilité, la réduction des risques d’erreur et des délais de réaction ainsi que la simplification des adaptations. Les bâtiments seront plus faciles à gérer et offriront davantage de flexibilité et d’évolutivité.