Une plate-forme de référence de Maxim accélère la conception des compteurs intelligents de prochaine génération

Support des spécifications système et anticipation des incertitudes Le déploiement rapide du smart grid est caractérisé par des certitudes et des incertitudes. Tous les compteurs intelligents exigent une haute précision, des communications robustes, une haute sécurité et une longue durée de vie. Pour que les conceptions répondent à ces critères de performance, la plate-forme d’évaluation Newport intègre le système sur puce (SoC) pour comptage d’énergie 71M6541, qui fournit une précision de 0,1% pour une large plage de courant de 2000:1. Le chipset G3-PLC, qui inclut les puces MAX2991 et MAX2992, comporte quant à lui les fonctions de choix de sous-canaux (tone mapping) et de coupure (notching), et un mode de fonctionnement robuste assurant les communications dans les environnements les plus bruités. Le microcontrôleur sécurisé MAXQ1050 supporte les standards de cryptage avancés et évolutifs et protège contre les attaques de hackers. La qualité reconnue de longue date de Maxim assure à ces composants un fonctionnement correct dans toutes les conditions environnementales, et sur une longue durée.

Les exigences de nouvelles applications, comme le contrôle des flux inverses des véhicules électriques (EV reverse flow control), impliquent aussi qu’il y aura des évolutions dans les spécifications d’implémentation de smart grids. Les puissants composants de la plate-forme de référence Newport apportent la souplesse nécessaire pour gérer les incertitudes concernant les algorithmes de sécurité, les différents protocoles de communication, et faire face à la nécessité de disposer de compteurs intelligents pouvant être mis à niveau sur site. Avec cette plate-forme, les concepteurs pourront évaluer leur prochaine génération de compteurs intelligents avec le chipset MAX2991/MAX2992 compatible G3-PLC, le SoC de comptage 71M6541 et le microcontrôleur sécurisé MAXQ1050.

Une haute intégration qui garantit la souplesse
La plate-forme Newport inclut deux prises de communications, permettant la cohabitation de deux interfaces indépendantes NAN (neighborhood area network) et HAN (home area network). Le chipset G3-PLC de Maxim (MAX2991/MAX2992) installé dans l’une des prises fournit la communication compteur vers concentrateur (route A), compteur vers affichage et passerelle résidentiels (route B), ou les deux. Ce chipset est compatible avec le standard émergent IEEE® P1901.2 de communications à modulation OFDM sur lignes électriques, et garantit l’interopérabilité. Le MAX2992 inclut sur la puce un coprocesseur d’authentification CCM avec cryptage/décryptage AES-128.

Le SoC de comptage haute intégration 71M6541 apporte à la plate-forme Newport la fonction de métrologie. Cette solution éprouvée sur le terrain se caractérise par une exactitude de moins de 0,1% sur la plage de température industrielle de -40°C à +85°C et dans une plage de courant de 2000:1. Le 71M6541 allie un puissant cœur de calcul métrologique 32 bits programmable et personnalisable, un convertisseur analogique/numérique delta-sigma de 22 bits fondé sur la technologie Single Converter Technology® de Maxim, un cœur MPU de 5 MHz compatible 8051 avec horloge temps réel basse consommation et compensation de température numérique, de la mémoire flash, une commande de LCD, des UART, et une interface I2C. Cette combinaison de blocs optimise le système pour effectuer des mesures spécifiques et fonctionner avec une variété de capteurs incluant des shunts, des transformateurs de courant et des bobines Rogowski. La plate-forme Newport est aujourd’hui la seule solution supportant la technologie de comptage à shunt isolé qui réduit les coûts de nomenclature, tout en augmentant la fiabilité et l’immunité aux falsifications magnétiques.

Un problème majeur de sécurité des réseaux intelligents vient de ce qu’il est possible d’accéder au réseau par le compteur. En cas de cybercriminalité, des actions potentiellement désastreuses pourraient causer des dommages étendus au réseau. Pour combattre ces dangers, la plate-forme Newport ajoute le MAXQ1050, qui supporte des cryptages asymétriques avancés comme le cryptage à base de courbes elliptiques, et protège aussi contre le hacking physique. Le MAXQ1050 incorpore un mécanisme de sécurité sophistiqué protégeant les données secrètes clés ; deux entrées auto-destruction et divers moniteurs environnementaux (capteurs de température et de tension) effacent les données secrètes en cas de détection d’une attaque, empêchant des informations sensibles de tomber entre les mains d’un agresseur. Le dispositif assure un chiffrement haut débit avec des accélérateurs hardware AES, RSA, DSA, ECDSA, SHA-1, SHA-224, SHA-256 et 3DES. Un vrai générateur de chiffres aléatoires est inclu pour la création des clés et du défi.

La plate-forme pour réseau intelligent Newport inclut plusieurs autres composants importants pour une évaluation réussie. La gestion d’énergie est fournie par le MAX17498, un régulateur à modulation PWM à mode courant pour conversion d’énergie AC-DC et DC-DC. L’horloge temps réel DS3231M offre un timing de haute précision, et les MAX13256 et MAX13412 fournissent une interface RS-485 isolée.

Maxim présentera la plate-forme de référence pour compteurs intelligents Newport en plusieurs lieux dans le monde. Les personnes intéressées sont invitées à visiter les expositions Metering, Billing/CRM Europe (du 4 au 6 octobre, stand E70) ; CEATEC Japan (du 4 au 8 octobre, stand 7F06); et Metering, Billing/CRM Amérique latine (du 25 au 27 octobre, stands 5, 6 et 7). Pour en savoir plus sur ces manifestations, veuillez vous rendre aux adresses :

• Metering, Billing/CRM Europe : http://www.metering-europe.com/
• CEATEC Japan : http://www.ceatec.com/2011/en/outline/detail.html?exh_id=E110119
• Metering, Billing/CRM Latin America : http://meteringlatinamerica.com/english/index.asp

La plate-forme de référence pour compteurs intelligents Newport sera disponible en échantillonnage pour les clients qualifiés. Pour demander un échantillon, veuillez vous rendre à l’adresse : www.maxim-ic.com/Newport.