Les futurs réseaux intelligents d’énergie requièrent l’émergence de nouveaux standards et la résolution de plusieurs défis de sécurité propres aux technologies réseaux retenues.

Les smart grids face à leurs défis de communications

L’optimisation de la consommation d’énergie au travers des réseaux intelligents du futur (les smart grids) dépend des échanges intégrés aux grilles. Qu’ont-ils de particulier ? Il s’agit d’échanges proches du temps réel entre chacun des sous-ensembles responsables de la génération, de la transmission, de la distribution et du chargement d’énergie. Une coordination s’impose déjà en Europe, avec des protocoles et des standards issus des technologies de réseaux en place. Faute de concertation, l’évolution des systèmes, l’interopérabilité des équipements et des véhicules électriques, mais aussi les efforts de lutte contre le réchauffement climatique et le respect de la vie privée des utilisateurs semblent menacés. C’est ce que signale un groupe international d’universitaires associé aux équipes de Toshiba Research à Bristol au Royaume-Uni.

Des compteurs plus intelligents

Dans leur rapport récent, ces chercheurs soulignent les nombreux défis de communication restant à relever pour garantir des grilles fonctionnelles, sûres et robustes. Que l’on traite le problème sous l’angle des compteurs intelligents, de la domotique ou des mesures d’énergie en réseau, tous les défis sont interconnectés : "ils s’affectent les uns et les autres et doivent être considérés comme les sous-problèmes d’un défi global", recommandent-ils.

Les réseaux domestiques (HAN, Home Area Network) diffèrent des réseaux de voisinage (NAN, Neighborhood Area Network) et des réseaux étendus (WAN, Wide Area Network). Les premiers s’étendent sur quelques dizaines de mètres, tandis que les seconds couvrent plusieurs centaines de mètres et les WAN plusieurs dizaines de kilomètres. Les attentes en terme de débit sont également distinctes ; elles varient du contrôle à bas débit d’équipements électriques jusqu’aux échanges à haut débit (plusieurs Gbps). Par conséquent, les technologies éligibles sur chaque segment diffèrent. Ce sont des réseaux Zigbee, Wi-Fi, Ethernet et par courant porteur à l’échelle du voisinage et de la maison et des réseaux Ethernet, WiMax, 3G/LTE, à fibre optique ou à micro-ondes à l’échelle du réseau étendu. Cette distinction met en évidence la coexistence de plusieurs segments de réseau, donc le besoin de passerelles de communication et de langages communs tel DLMS/COSEM (Device Language Message Specifications/Companion Specification for Energy Metering), en cours d’adoption et d’évolution en Europe.

Des réseaux plus résistants

Outre l’interopérabilité des équipements des smart grids, la résolution de problèmes de sécurité et de respect de la vie privée s’impose. Des attaques sur une grille pourraient provoquer des dommages considérables. Les clients et les prestataires d’énergie doivent pouvoir travailler sur des données de confiance et sur des échanges bilatéraux menés en temps réel. L’architecture du système global pourra s’avérer déterminante à ce niveau. Par exemple, au sein d’une architecture de compteurs intelligents, des composants logiques (le contrôleur de distribution et les services de contrôle d’énergie) peuvent communiquer via un lien câblé infalsifiable (implémenté dans un seul contrôleur physique) ou bien à partir de réseaux partagés, en cas de fragmentation physique. Chaque cas procure ses propres défis de sécurité, de disponibilité de service et de protection contre les intrusions.