Au cours de la dernière décennie, nous avons beaucoup entendu parler de l’internet des objets (IdO) et de la façon dont il va transformer notre vie quotidienne. Bien que l’IdO soit devenu un terme quelque peu galvaudé et souvent mal utilisé, personne ne peut nier le nombre croissant de « choses » connectées qui collectent et transmettent des données via le protocole Internet (IP) sur des réseaux basés sur Ethernet. C’est également le cas dans l’environnement industriel, avec la prolifération de l’Ethernet industriel et d’un nombre croissant d’appareils et de machines industriels connectés pour assurer la supervision, le contrôle, la surveillance et la collecte de données de production en temps réel. Par conséquent, nous entendons maintenant aussi beaucoup parler de l’IdO industriel (IIoT) et de la façon dont il va transformer l’industrie manufacturière.
Bien que l’IdO et l’IIoT se rapportent tous deux au concept d’appareils communiquant via IP, et qu’ils partagent certaines interfaces de connexion et intelligences communes, ils sont en fait très différents en termes d’utilisation et d’objectif principaux. L’IdO se réfère principalement aux applications commerciales utilisées par les consommateurs et les utilisateurs finaux, en mettant l’accent sur les systèmes quotidiens qui répondent aux besoins des entreprises, à la communication, à la sécurité, à la santé et au bien-être, dans le but premier d’améliorer les résultats des entreprises et la vie quotidienne. En revanche, l’IIoT se réfère principalement aux applications industrielles utilisées par les machines et les équipements de production, en mettant l’accent sur le contrôle et la surveillance automatisés pour améliorer l’efficacité, maximiser la productivité et optimiser les opérations.
Il existe d’autres différences essentielles entre les réseaux IoT et IIoT, notamment les exigences des applications Ethernet (c’est-à-dire la détection des collisions par rapport à l’Ethernet déterministe en temps réel) et les variations topologiques, mais l’une des différences dont on parle le plus souvent concerne les facteurs environnementaux auxquels ces réseaux sont exposés. Il s’agit notamment des forces mécaniques potentielles (par exemple, écrasement et vibrations), de la pénétration de liquides et de poussières, des problèmes chimiques ou climatiques (par exemple, température et solvants corrosifs) et des interférences électromagnétiques (EMI). Si les environnements industriels et les appareils IIoT sont le plus souvent associés à ces facteurs, la prolifération de l’IoT signifie que les appareils communiquant via l’Ethernet commercial standard peuvent également être situés dans des environnements plus impitoyables que jamais. Qu’il s’agisse de machines de point de vente dans des restaurants en plein air, de points d’accès Wi-Fi dans un laboratoire scientifique, de caméras de sécurité dans un port de plaisance ou d’équipements médicaux dans une salle d’opération, les câbles et les connecteurs utilisés pour établir les connexions peuvent également être en danger. Cela signifie que bon nombre des caractéristiques de câble et de connectivité requises pour l’IIoT peuvent également l’être pour l’IoT.
Heureusement, il existe des normes industrielles qui examinent ces facteurs environnementaux à l’aide de la méthode de classification MICE (Mechanical, Ingress, Climatic and Electromagnetic) et considèrent chacun d’entre eux à différents niveaux de dureté, y compris le niveau 1 pour les environnements de bureau commerciaux quotidiens, le niveau 2 pour l’industrie légère et le niveau 3 pour l’industrie. Les paramètres MICE peuvent être déterminants dans le choix des câbles et des connecteurs pour les connexions IoT et IIoT. Examinons quelques caractéristiques permettant de répondre aux différents paramètres MICE.
Scellé pour la protection contre les infiltrations
Les connecteurs sont d’une grande importance dans les environnements difficiles, car ils peuvent être une source d’infiltration. Lorsque la poussière et les liquides s’infiltrent dans les connexions réseau, les contacts des prises et des fiches peuvent se corroder et ne plus assurer la connectivité. Prenons l’exemple d’une salle d’opération dans un hôpital où des moniteurs cardiaques mobiles, des respirateurs et d’autres machines sont transportés. Les solvants utilisés pour désinfecter l’environnement peuvent s’infiltrer dans les connexions d’équipement non protégées et, avec le temps, provoquer un dysfonctionnement de ces connexions, ce qui pourrait s’avérer catastrophique dans cet environnement.
Les infiltrations ne s’appliquent pas seulement aux liquides. Le « I » des paramètres MICE basés sur les normes s’intéresse également aux particules (c’est-à-dire à la poussière et aux débris) et classe le niveau de protection en fonction du diamètre maximal d’une particule. Par exemple, un environnement commercial de niveau 1 autorise un diamètre maximal de particules de 12,5 millimètres, tandis que les environnements de niveaux 2 et 3 autorisent un diamètre maximal de 50 micromètres. Les indices de protection contre les intrusions (IP) développés par le Comité européen de normalisation électrotechnique (CENELEC) constituent un indice normalisé à prendre en compte pour les environnements impitoyables. Parfois appelé code IP, l’indice IP se compose des lettres « IP » suivies de deux chiffres, le premier classant la protection contre les solides (par exemple, la poussière) et le second classant la protection contre les liquides (par exemple, l’eau). Un indice IP courant pour la connectivité réseau renforcée est IP67, qui offre une protection totale contre la pénétration de la poussière et de l’eau.
L’interface entre la prise et la fiche n’est pas toujours le seul élément à prendre en compte lorsqu’il s’agit de protection contre les infiltrations. Les plastrons en acier inoxydable IP44 avec joints d’étanchéité arrière assurent une étanchéité protectrice qui empêche l’humidité et les débris de s’infiltrer dans l’espace situé derrière le mur où les prises sont reliées au câble. Il convient de noter que les connexions situées à l’intérieur d’un boîtier peuvent ne pas nécessiter de saillie supplémentaire ni d’indice de protection IP67, mais que le boîtier lui-même peut devoir offrir une protection. La National Electrical Manufacturers Association (NEMA) utilise un système d’évaluation standard pour les boîtiers qui comprend des équivalents de code IP. Par exemple, un boîtier NEMA 4X offre l’équivalent d’un indice IP66.
| Protection contre les solides | ||
| 0 | Pas de protection spéciale | |
| 1 | >50 mm | Protégé contre les objets de plus de 50 mm (par exemple, contact accidentel avec la surface des mains humaines) |
| 2 | >12,5 mm | Protection contre les objets solides de plus de 12 mm (c’est-à-dire la taille d’un doigt humain) |
| 3 | >2,5 mm | Protégé contre les objets solides de plus de 2,5 mm (par exemple, outils, fils épais) |
| 4 | >1 mm | Protégé contre les objets solides de plus de 1 mm (par exemple, la plupart des fils, vis, trombones) |
| 5 | Protégé contre la poussière | Protégé contre la pénétration limitée de poussière (par exemple, protection contre le contact mais pas de dépôt nocif de poussière). |
| 6 | Étanche à la poussière | Totalement protégé contre la poussière |
| Protection contre les liquides | ||
| 0 | Pas de protection spéciale | |
| 1 | L’eau qui goutte | Les gouttes tombant verticalement n’ont pas d’effet nocif |
| 2 | Gouttes d’eau avec une inclinaison de 15 degrés | Les gouttes tombant verticalement n’ont pas d’effet nocif si l’enceinte est inclinée de 15 degrés. |
| 3 | Pulvérisation de l’eau | L’eau pulvérisée sous un angle quelconque jusqu’à 60 degrés par rapport à la verticale n’a pas d’effet nocif. |
| 4 | Éclaboussures d’eau | Les éclaboussures d’eau provenant de n’importe quelle direction n’ont pas d’effet nocif |
| 5 | Jet d’eau | L’eau projetée (buse de 12,5 mm) de n’importe quelle direction n’a pas d’effet nocif. |
| 6 | Immersion jusqu’à 1 m | L’immersion dans l’eau dans des conditions définies de pression et de durée (jusqu’à 1 m) n’a pas d’effet nocif. |
| 7 | Immersion supérieure à 1 m | L’immersion continue, telle que spécifiée par le fabricant, n’a pas d’effet néfaste. Généralement scellés hermétiquement. |
