Aux États-Unis, l'infrastructure des services publics (réseau énergétique) constitue la base de l'infrastructure énergétique du pays. Le réseau achemine l'électricité produite par les centrales électriques par l'intermédiaire de sous-stations, de lignes électriques et de transformateurs de distribution. Ce système comprend plus de 7 300 centrales électriques et des millions de lignes électriques à basse tension. Il est également vieillissant.
Étant donné que nous dépendons entièrement de ces systèmes, les infrastructures critiques telles que les services publics et les institutions bancaires/financières, les installations médicales, les routes et les ponts, et les systèmes de transport doivent être entretenues et régulièrement mises à niveau afin d'éviter les défaillances et les risques pour le public.
Comment une infrastructure vieillissante peut-elle faire face à des menaces telles que l'augmentation de la demande, les cybermenaces et les intempéries ? Sans modernisation, l'infrastructure énergétique reste vulnérable à des défaillances potentiellement catastrophiques. Dans cet article de blog, nous partageons des stratégies de modernisation pour les infrastructures d'utilité publique héritées avec une connectivité série.
Qu'est-ce que la modernisation des infrastructures de services publics ?
Les infrastructures et les services publics modernes peuvent se connecter à de nombreuses sources d'énergie, y compris les énergies renouvelables, ce qui permet de réduire les émissions tout en limitant les perturbations dues aux conditions météorologiques et aux catastrophes naturelles. Pour ce faire, les réseaux de services publics modernisés s'appuient sur les technologies de pointe IoT . Ces technologies comprennent des équipements de communication avancés et des logiciels permettant de gérer et de suivre les infrastructures.
Comment les services publics se modernisent-ils ?
Les services publics doivent maximiser la durée de vie de leurs infrastructures. En raison des coûts de mise à jour, toute infrastructure construite doit durer environ 40 ans. Les investissements du gouvernement américain dans l'infrastructure électrique signifient que de nombreux services publics doivent trouver des moyens de moderniser la gestion de leur infrastructure existante.
Qu'est-ce que la modernisation de l'énergie ?
Un système moderne de services publics d'énergie intègre plusieurs initiatives. Tout d'abord, il adopte IoT, des compteurs intelligents et une infrastructure de communication moderne. Les services publics d'énergie modernes adoptent également de nouvelles formes de production d'électricité, telles que les énergies renouvelables. Enfin, les services publics d'énergie modernes conçoivent de nouveaux modes de distribution de l'énergie par le biais d'une infrastructure modernisée.
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Les services publics sont-ils exposés aux cyberattaques ?
La modernisation de l'infrastructure des services publics doit inclure la lutte contre les cyberattaques. Une cyberattaque pourrait-elle mettre le réseau électrique hors service ? Les compagnies d'électricité et d'eau sont les plus exposées aux cyberattaques car nombre d'entre elles n'ont pas mis en place de pratiques adéquates d'atténuation des risques cybernétiques. En raison de l'augmentation du risque cybernétique, les grands services publics appartenant à des investisseurs ont augmenté leurs investissements en matière de sécurité. Ces investissements vont de 100 à 400 millions de dollars - des engagements financiers très importants pour protéger l'infrastructure des services publics.
Quels sont les efforts de modernisation qui protègent les infrastructures contre les cyberattaques ?
Les protocoles de sécurité et le site IoT offrent aux services publics plusieurs options de sécurité modernes. Voici quelques-unes de ces stratégies :
- Réseaux cellulaires privés - De nombreux services publics investissent dans des réseaux cellulaires privés pour améliorer la vitesse des données, la flexibilité, la hiérarchisation des signaux et, bien sûr, la sécurité.
- Utiliser les technologies de réseau informatique existantes - Les services publics intègrent les technologies informatiques et les réseaux opérationnels qu'ils utilisent déjà pour gérer leurs activités.
- Contrôles de flux de données spécifiques à l'application - L'équipement Digi peut créer de manière programmatique des "diodes de données" pour empêcher le flux de données vers l'équipement lorsqu'il n'est pas nécessaire ou pour permettre aux données de circuler dans une seule direction.
- Normes de protection des infrastructures critiques du NERC - Le NERC CIP fournit une norme commune de diligence pour la sécurité technique et procédurale dans l'ensemble du système électrique nord-américain en vrac.
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Comment moderniser le réseau électrique ?
Il n'est pas financièrement possible de moderniser tous les équipements de l'infrastructure des services publics. Mais les technologies habilitantes peuvent aider en faisant le lien entre les nouveaux équipements et les anciens. Ces technologies comprennent IoT, et des dispositifs de communication intégrés à des logiciels de surveillance et de gestion.
Les moyens de moderniser l'infrastructure des services publics sans remplacer chaque pièce d'équipement sont les suivants :
- Communiquer avec les technologies existantes à l'aide d'équipements de connectivité modernes - Étendre la connectivité réseau aux dispositifs sériels existants à l' aide d'équipements modernes qui peuvent centraliser la gestion d'un large éventail d'applications sérielles critiques.
- Intégrer les réseaux cellulaires pour gérer les actifs - Gérer et suivre les actifs de distribution typiques tels que les bancs de bouchons, les réenclencheurs, les sous-stations ainsi que le comptage, la gestion de la qualité de l'énergie, la réponse à la demande et le délestage.
- Déployer des réseaux cellulaires privés - Commencer à remplacer les systèmes de communication traditionnels de l'infrastructure de mesure avancée (AMI) pour mieux comprendre la consommation d'énergie en temps réel
Comment les services publics peuvent-ils connecter les sources d'énergie renouvelables au réseau en toute sécurité ?
Connecter en toute sécurité les sources d'énergie renouvelables à l'infrastructure existante est un défi de taille pour les entreprises de production, de transport et de distribution d'électricité. De nombreuses lois différentes sont en cours d'élaboration et changent fréquemment. Tenez compte des stratégies suivantes lorsque vous raccordez des sources d'énergie renouvelables au réseau :
- Choisir un partenaire de solution fiable - Un partenaire industriel de confiance peut fournir des équipements de communication qui non seulement répondent à toutes les exigences légales, mais qui maintiennent également les plus hauts niveaux de sécurité et de fiabilité pour les infrastructures critiques.
- Intégrer des technologies qui fonctionnent avec les normes internationales - Il existe une nouvelle norme de communication internationale appelée GreenPHY. GreenPHY connecte et fournit une communication avancée entre un véhicule et l'infrastructure de recharge.
- Investir dans une connectivité réseau fiable - L'intégration de l'énergie solaire dans les espaces commerciaux, industriels et grand public évolue rapidement. Les services publics ont besoin d'une technologie actualisée pour surveiller le transfert d'énergie, les processus de gestion et les systèmes SCADA. Une connectivité réseau fiable permet aux services publics de se connecter à un écosystème plus large via des connexions câblées et des produits RF généraux.
Comment les services publics d'électricité peuvent-ils intégrer les technologies IoT à l'infrastructure existante ?
Il y a beaucoup d'équipements sur le terrain. Une partie de l'infrastructure dispose d'une connectivité réseau, mais une grande partie repose encore sur des ports série. Pensez aux centrales de base et aux centrales de pointe classiques, aux sous-stations intermédiaires et aux équipements de surveillance des lignes de distribution.
Pourtant, cette infrastructure s'avère difficile à mettre à jour parce qu'elle est essentielle à la mission et qu'elle nécessite de nombreux tests et validations. La mise hors ligne de ces équipements pour maintenance est risquée et prend du temps.
C'est là que les solutions de passerelle et de connectivité Digi peuvent vous aider. Notre équipement délègue la fonction de communication, ce qui facilite la maintenance et la gestion. Et Digi fournit une fonction de gestion centralisée qui permet des mises à jour transparentes sur des milliers d'unités sur le terrain, sans impact sur les opérations d'infrastructure des services publics.
La connectivité de tous les actifs critiques signifie une fiabilité accrue, un accès en temps réel aux informations, une plus grande souplesse de gestion, une sécurité renforcée grâce aux réseaux privés, et même une transition transparente vers la 5G, le cas échéant.
Vous voulez en savoir plus sur le suivi des actifs ? Voir notre étude de cas.
Quelle est l'importance de la 5G pour la modernisation de l'infrastructure des services publics ?
La 5G offre une large bande passante et une faible latence pour les communications vidéo et les véhicules autonomes. Mais la 5G offre également des fonctionnalités dont les services publics ont davantage besoin, comme la possibilité de segmenter les données en fonction des priorités.
Les déploiements actuels de la 5G desservent des zones très peuplées. Dans les prochaines années, les puces radio offriront une connectivité rentable pour un grand nombre d'infrastructures essentielles. Elles utiliseront des fréquences plus basses pour améliorer la pénétration et la portée. Ils permettront de segmenter les différents types de communications les uns par rapport aux autres. L'intégration de réseaux sensibles au temps avec les réseaux cellulaires deviendra plus viable à mesure que nous nous dirigerons vers les segmentations 5G.
Le modem LTE enfichable CORE® de Digi permet un déploiement flexible des différentes normes technologiques les plus pertinentes. Pour les services publics dont l'infrastructure est conçue pour fonctionner jusqu'à 20 ans une fois déployée, les modems enfichables peuvent fournir la dernière technologie cellulaire sans apporter de grands changements aux réseaux de communication. Cette technologie permet également de passer d'un réseau cellulaire public à un réseau cellulaire privé CBRS.
Digi Solutions fournit des solutions de connectivité de bout en bout pour moderniser l'infrastructure des services publics
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C'est ainsi que Digi vous aide. Depuis plus de 35 ans, Digi conçoit et met en œuvre des solutions de connectivité critiques pour certaines des plus grandes marques mondiales. Notre expertise en matière de solutions de connectivité pour la gestion d'infrastructures évolutives, intégrant des communications à distance critiques sur une grande variété de réseaux cellulaires et filaires, aide les services publics à moderniser avec succès leurs infrastructures de production, de transmission et de distribution, ainsi que de comptage intelligent.
Digi conçoit ses produits de connectivité pour garantir un fonctionnement sans faille pendant des déploiements de plusieurs dizaines d'années. L'intégration à un système de gestion permet aux opérateurs de gérer et de vérifier à distance la connectivité de tous les équipements d'infrastructure critiques, anciens et nouveaux. Les solutions Digi aident à répondre aux exigences NERC CIP en matière de sécurité et de meilleures pratiques en maintenant les voies de communication sécurisées et séparées. Nous concevons nos systèmes de manière à ce qu'ils intègrent une intelligence de pointe pour la surveillance et l'alerte. En fin de compte, nos solutions de bout en bout intègrent différentes générations d'équipements et les connectent tous de manière transparente à l'autorité d'exploitation.
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