Sciences de l'ingénieur (Spé) — Information et communication
Réseaux et protocoles de communication industriels
Résumé
Les systèmes industriels modernes reposent sur des réseaux de communication pour échanger des données entre capteurs, actionneurs et contrôleurs. Le modèle OSI (7 couches) et le modèle TCP/IP (4 couches) structurent ces communications. La couche physique définit le support (câble, fibre, sans fil) et le codage des bits. La couche liaison assure la transmission fiable de trames entre nœuds voisins (adresses MAC, détection d'erreurs). Les protocoles de bus de terrain comme CAN (Controller Area Network), utilisé dans l'automobile, permettent des communications temps réel entre calculateurs : un véhicule moderne contient jusqu'à 100 calculateurs reliés par bus CAN à 500 kbit/s. Le protocole Modbus, très répandu dans l'industrie, fonctionne en maître-esclave sur liaison série RS-485 ou TCP/IP. L'Ethernet industriel (Profinet, EtherCAT) offre des débits élevés et une intégration avec les réseaux informatiques classiques. La communication série (UART, SPI, I²C) est utilisée pour les échanges locaux entre composants d'une carte électronique.