Émetteur-récepteur au service des réseaux d'usines industrielles 4.0

Dans la construction des réseaux d'usines de l'Industrie 4.0, les modules optiques constituent les dispositifs de conversion optoélectroniques essentiels. Leur sélection et leur déploiement couvrent l'intégralité du processus de construction du réseau, en palliant les limitations des réseaux de câblage cuivre traditionnels – telles qu'une bande passante insuffisante et une faible résistance aux interférences – afin de fournir une interconnexion optoélectronique hautement fiable pour le contrôle en temps réel, l'acquisition de données massives et l'analyse par intelligence artificielle dans le cadre de la production intelligente. Leur mise en œuvre doit respecter le processus clé suivant : « adéquation aux exigences – déploiement par étapes – validation et optimisation – garantie de la maintenance opérationnelle ». Chaque étape repose sur les caractéristiques industrielles des modules optiques (compatibilité électromagnétique (CEM), plage de températures étendue de -40 °C à +85 °C et transmission longue distance) pour une réalisation technique optimale.


Phase 1 : Recherche des besoins et conception de la solution, avec pour objectif principal une adéquation précise aux exigences du scénario. Le choix des modules optiques est déterminé en fonction de la taille de l'usine, des types d'équipements (robots, capteurs, AGV, etc.), des distances de transmission et d'autres facteurs : - Couche terminale : pour l'interconnexion des terminaux, des modules optiques 10G SFP+/25G SFP28 sont sélectionnés. Compatibles avec le protocole IEEE 802.3ba, ils garantissent une synchronisation à la nanoseconde, permettant la collaboration entre robots et un contrôle de haute précision. Pour la couche réseau, dédiée à l'agrégation inter-zones, des modules optiques 100G QSFP28 LR4, associés à une fibre monomode standard, permettent l'interconnexion de données entre plusieurs sites sur une distance maximale de 10 km. La couche cœur, dédiée au traitement du Big Data, utilise des modules optiques 400G QSFP-DD/800G OSFP pour l'analyse en temps réel de données à l'échelle du pétaoctet.

Deuxième phase : Déploiement, mise en œuvre et convergence technologique, garantissant principalement la connectivité réseau de bout en bout et l'optimisation des performances. La mise en œuvre requiert des solutions de convergence adaptées à chaque scénario : – Pour les terminaux mobiles, déploiement de « réseaux privés 5G + réseaux optiques », avec un module optique 25G prenant en charge l'interconnexion BBU-RRU du fronthaul 5G pour un accès AGV flexible ; – Pour les petites et moyennes usines, adoption d'une architecture passive OLT+ONU de réseau tout optique F5G, minimisant les coûts de câblage et la consommation d'énergie grâce à un déploiement simplifié des modules optiques ; – Pour les scénarios de contrôle critiques (fabrication de précision/réseaux intelligents), activation de la technologie FRER (Frame Replication Elimination) des modules optiques afin de prévenir les interruptions de production.

Troisième phase : La validation, l'optimisation et l'assurance opérationnelle visent principalement à garantir la stabilité du réseau à long terme. L'expérience industrielle confirme la pertinence des solutions mises en œuvre : les réseaux construits avec des modules optiques offrent une efficacité de production accrue, une réduction des pannes d'équipement et des coûts d'exploitation moindres. La maintenance ultérieure s'appuie sur les capacités de surveillance et de diagnostic numérique (DDM) des modules optiques pour contrôler en temps réel des paramètres tels que la puissance et la température. Combinée à des algorithmes d'IA pour la détection prédictive des pannes, cette approche réduit encore la complexité opérationnelle, établissant ainsi une infrastructure réseau robuste et fiable, essentielle à la transformation numérique industrielle.