
Compteurs communicants : les fabricants de circuits jouent la carte de l’intégration maximale Le compteur d’électricité communicant sur une puce ? Certains fournisseurs de circuits intégrés y croient. Accent, STMicroelectronics, Maxim et Atmel lancent des SoC, en général à architecture ARM, qui cumulent la plupart des fonctionnalités d’un compteur « intelligent » (métrologie, sécurité, communication, etc.). ... L’heure est au déploiement massif de compteurs d’électricité communicants. Selon certaines prévisions, ce sont plus de 100 millions de compteurs de nouvelle génération qui seront commercialisés annuellement entre 2014 et 2017. Rien qu’en France, 35 millions de modèles Linky devront être posés à l’horizon 2020. Et les événements se précipitent. Après le feu vert donné cet été par le gouvernement, ERDF vient, selon Les Echos, de lancer un premier appel d’offres pour la pose de quelque 3 millions de compteurs « intelligents » entre la fin 2014 et 2016. Face à l’enjeu, les fabricants de circuits intégrés traditionnellement positionnés sur le marché du comptage électrique fourbissent leurs armes. Et une seule règle semble aujourd’hui s’imposer à la plupart des fournisseurs : proposer des solutions intégrées à base de SoC réunissant sur une puce toutes (ou presque toutes) les fonctions d’un compteur communicant. Histoire de réduire les coûts de développement au maximum. La manifestation European Utility Week, qui s’est tenue du 15 au 17 octobre 2013 à Amsterdam, a permis de faire le point sur l’offre. STMicroelectronics y a dévoilé un SoC qui associe, sur une seule puce, un cœur ARM Cortex-M4F, un moteur DSP temps réel, un modem CPL (Courants porteurs en ligne) et un coprocesseur de sécurité. Référencé STComet10, ce circuit rassemble les principales fonctions d’un compteur d’énergie pouvant communiquer via les lignes électriques. Cadencé à 96 MHz, le cœur ARM est en effet apte à exécuter l’application, l’algorithme de métrologie et les couches supérieures de la pile de protocole CPL. Le moteur DSP, quant à lui, se charge des couches inférieures de la pile CPL et des fonctionnalités temps réel afférentes. Un frontal CPL, un sous-système de métrologie apte à répondre aux exigences des compteurs de classe 0.2, une mémoire flash embarquée de 1 Mo et des interfaces périphériques (USART, SPI, I2C, CAN) complètent l’ensemble. Développé en partie dans le cadre du projet SoGrid Selon ST, le SoC STComet10, qui sera lancé en production de volume début 2014, a été en partie développé dans le cadre du projet SoGrid, inauguré il y a quelques mois et placé sous l’égide d’ERDF et du groupe franco-italien. Doté d’un budget de 27 millions d’euros, le projet vise à expérimenter d’ici à la fin 2015 une chaîne de communication complète dite « Full CPL » applicable aux réseaux basse et moyenne tension de distribution d’électricité. Toujours selon STMicroelectronics, le circuit SoC STComet10 prend en charge les principaux protocoles CPL tels que Meters and More, CPL-G3, IEEE 1901.2 et Prime. Cette flexibilité permettrait donc de le déployer dans le monde entier et de le reconfigurer à distance pour supporter (éventuellement) de futurs protocoles. Un SoC du nom de Zeus Chez Maxim, on n’a pas tout à fait pris la même option. La plate-forme de référence Capistrano que l’Américain a dévoilée sur l’European Utility Week est architecturée autour d’un circuit SoC à cœur Cortex-M3 dénommé Zeus qui réunit quasiment toutes les fonctions d’un compteur... à l’exception du frontal de communication, l’idée étant de conserver une certaine souplesse à ce niveau et de permettre de l’adapter à différents supports de communication filaires, mais aussi sans fil. De fait, le SoC intègre les quatre composants complexes que sont le processeur d’application (le cœur ARM donc), le microcontrôleur dédié au comptage proprement dit, le frontal/DSP, lui aussi dévolu au comptage, et le coprocesseur de sécurité, ce dernier étant apte à assurer un démarrage (bootloader) sécurisé, à effectuer les fonctions de cryptographie et à détecter les attaques physiques. Selon Maxim, le design de référence se caractérise également par la meilleure précision du marché, garantie à 0,1% sur une large plage de courant dans un rapport de 1 à 8 000. Via des cartes filles ad hoc, Capistrano peut se décliner dans des versions compatibles avec les standards de communication CPL Prime, CPL-G3, GPRS ou autres. La plate-forme de référence Capistrano et des échantillons du SoC Zeus sont d’ores et déjà disponibles. Accent déjà en piste Quand on parle d’intégration dans le domaine des compteurs communicants, l’italien Accent répond lui aussi présent. Depuis 2012, le société propose sous la référence ASM221 un SoC, articulé autour d’un cœur ARM Cortex-M3, qui embarque un sous-système de métrologie, de la mémoire flash et SRam ainsi qu’un modem OFDM complet pour les communications CPL. Référencé SunFX-PLC, ce modem programmable intègre le frontal analogique et s’avère compatible avec divers protocoles de communication tels CPL-G3, Prime, UIT G.990x, IEEE P1901.2 ou autres. A l’occasion de l’European Utility Week 2013, Accent a introduit une version « allégée » de ce SoC (ASM220) et dénuée du sous-système de métrologie. Une version qui, selon la firme italienne, convient aussi bien au marché des compteurs communicants qu’aux applications M2M émergentes (distributeurs automatiques, bâtiment intelligent, éclairage public, etc.). L’ASM220 est compatible également avec le protocole de transport des messages DLMS/Cosem véhiculant les données de métrologie. De son côté, Atmel a profité de la manifestation pour présenter sa récente gamme de plates-formes SoC SAM4Cx dédiées au marché des compteurs communicants et déclinées selon le niveau d’intégration recherchée. Architecturés autour d’un double cœur ARM Cortex-M4, les SAM4C8/16/32, par exemple, embarquent le sous-système de métrologie (de classe 0.2) et un coprocesseur sécurisé, en laissant à la charge de composants externes les convertisseurs analogiques/numériques (intégrés toutefois dans les SAM4CM8/16/32) et les couches PHY radio ou CPL. Et ce, pour faciliter l’adaptation aux diverses contraintes régionales et aux multiples protocoles de communication utilisés.

Compteurs communicants : les fabricants de circuits jouent la carte de l’intégration maximale

Le compteur d’électricité communicant sur une puce ? Certains fournisseurs de circuits intégrés y croient. Accent, STMicroelectronics, Maxim et Atmel lancent des SoC, en général à architecture ARM, qui cumulent la plupart des fonctionnalités d’un compteur « intelligent » (métrologie, sécurité, communication, etc.). ...

L’heure est au déploiement massif de compteurs d’électricité communicants. Selon certaines prévisions, ce sont plus de 100 millions de compteurs de nouvelle génération qui seront commercialisés annuellement entre 2014 et 2017. Rien qu’en France, 35 millions de modèles Linky devront être posés à l’horizon 2020. Et les événements se précipitent. Après le feu vert donné cet été par le gouvernement, ERDF vient, selon Les Echos, de lancer un premier appel d’offres pour la pose de quelque 3 millions de compteurs « intelligents » entre la fin 2014 et 2016. Face à l’enjeu, les fabricants de circuits intégrés traditionnellement positionnés sur le marché du comptage électrique fourbissent leurs armes. Et une seule règle semble aujourd’hui s’imposer à la plupart des fournisseurs : proposer des solutions intégrées à base de SoC réunissant sur une puce toutes (ou presque toutes) les fonctions d’un compteur communicant. Histoire de réduire les coûts de développement au maximum.

La manifestation European Utility Week, qui s’est tenue du 15 au 17 octobre 2013 à Amsterdam, a permis de faire le point sur l’offre. STMicroelectronics y a dévoilé un SoC qui associe, sur une seule puce, un cœur ARM Cortex-M4F, un moteur DSP temps réel, un modem CPL (Courants porteurs en ligne) et un coprocesseur de sécurité. Référencé STComet10, ce circuit rassemble les principales fonctions d’un compteur d’énergie pouvant communiquer via les lignes électriques. Cadencé à 96 MHz, le cœur ARM est en effet apte à exécuter l’application, l’algorithme de métrologie et les couches supérieures de la pile de protocole CPL. Le moteur DSP, quant à lui, se charge des couches inférieures de la pile CPL et des fonctionnalités temps réel afférentes. Un frontal CPL, un sous-système de métrologie apte à répondre aux exigences des compteurs de classe 0.2, une mémoire flash embarquée de 1 Mo et des interfaces périphériques (USART, SPI, I2C, CAN) complètent l’ensemble. Développé en partie dans le cadre du projet SoGrid Selon ST, le SoC STComet10, qui sera lancé en production de volume début 2014, a été en partie développé dans le cadre du projet SoGrid, inauguré il y a quelques mois et placé sous l’égide d’ERDF et du groupe franco-italien. Doté d’un budget de 27 millions d’euros, le projet vise à expérimenter d’ici à la fin 2015 une chaîne de communication complète dite « Full CPL » applicable aux réseaux basse et moyenne tension de distribution d’électricité. Toujours selon STMicroelectronics, le circuit SoC STComet10 prend en charge les principaux protocoles CPL tels que Meters and More, CPL-G3, IEEE 1901.2 et Prime. Cette flexibilité permettrait donc de le déployer dans le monde entier et de le reconfigurer à distance pour supporter (éventuellement) de futurs protocoles.

Un SoC du nom de Zeus Chez Maxim, on n’a pas tout à fait pris la même option. La plate-forme de référence Capistrano que l’Américain a dévoilée sur l’European Utility Week est architecturée autour d’un circuit SoC à cœur Cortex-M3 dénommé Zeus qui réunit quasiment toutes les fonctions d’un compteur... à l’exception du frontal de communication, l’idée étant de conserver une certaine souplesse à ce niveau et de permettre de l’adapter à différents supports de communication filaires, mais aussi sans fil. De fait, le SoC intègre les quatre composants complexes que sont le processeur d’application (le cœur ARM donc), le microcontrôleur dédié au comptage proprement dit, le frontal/DSP, lui aussi dévolu au comptage, et le coprocesseur de sécurité, ce dernier étant apte à assurer un démarrage (bootloader) sécurisé, à effectuer les fonctions de cryptographie et à détecter les attaques physiques. Selon Maxim, le design de référence se caractérise également par la meilleure précision du marché, garantie à 0,1% sur une large plage de courant dans un rapport de 1 à 8 000. Via des cartes filles ad hoc, Capistrano peut se décliner dans des versions compatibles avec les standards de communication CPL Prime, CPL-G3, GPRS ou autres. La plate-forme de référence Capistrano et des échantillons du SoC Zeus sont d’ores et déjà disponibles.
Accent déjà en piste Quand on parle d’intégration dans le domaine des compteurs communicants, l’italien Accent répond lui aussi présent. Depuis 2012, le société propose sous la référence ASM221 un SoC, articulé autour d’un cœur ARM Cortex-M3, qui embarque un sous-système de métrologie, de la mémoire flash et SRam ainsi qu’un modem OFDM complet pour les communications CPL. Référencé SunFX-PLC, ce modem programmable intègre le frontal analogique et s’avère compatible avec divers protocoles de communication tels CPL-G3, Prime, UIT G.990x, IEEE P1901.2 ou autres. A l’occasion de l’European Utility Week 2013, Accent a introduit une version « allégée » de ce SoC (ASM220) et dénuée du sous-système de métrologie. Une version qui, selon la firme italienne, convient aussi bien au marché des compteurs communicants qu’aux applications M2M émergentes (distributeurs automatiques, bâtiment intelligent, éclairage public, etc.). L’ASM220 est compatible également avec le protocole de transport des messages DLMS/Cosem véhiculant les données de métrologie. De son côté, Atmel a profité de la manifestation pour présenter sa récente gamme de plates-formes SoC SAM4Cx dédiées au marché des compteurs communicants et déclinées selon le niveau d’intégration recherchée. Architecturés autour d’un double cœur ARM Cortex-M4, les SAM4C8/16/32, par exemple, embarquent le sous-système de métrologie (de classe 0.2) et un coprocesseur sécurisé, en laissant à la charge de composants externes les convertisseurs analogiques/numériques (intégrés toutefois dans les SAM4CM8/16/32) et les couches PHY radio ou CPL. Et ce, pour faciliter l’adaptation aux diverses contraintes régionales et aux multiples protocoles de communication utilisés.