Une fibre optique est un fil en verre transparent très fin qui a la propriété de transmettre des données haut débit codées en signaux lumineux entre 2 lieux distants de plusieurs centaines, voire milliers de kilomètres.
Une fibre optique est un fil en verre transparent très fin qui a la propriété de transmettre des données haut débit codées en signaux lumineux entre 2 lieux distants de plusieurs centaines, voire milliers de kilomètres.
Les opérateurs téléphoniques, confrontés aux offres de plus en plus concurrentielles des câblo-opérateurs, ont lancés de vastes projets de déploiement d’infrastructures en fibres optiques jusqu’à l’abonné final (Fibre To The Home ou FTTH), parce que leurs vieux réseaux en cuivre atteignent leur limite de capacité (VDSL) et ne peuvent plus évoluer.
La majorité des accès à Internet dans le monde sont basés sur des technologies DSL (Digital Subscriber Line ou ligne numérique d’abonné) comme par exemple l’ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line ou liaison numérique asymétrique) qui passe par les traditionnels fils de cuivre du téléphone.
Comme son nom l’indique, la technologie ADSL fournit un débit asymétrique. C’est à dire que le flux de données montant est plus faible que celui descendant dans un rapport qui varie généralement de 5 à 20. Cette asymétrie permet d’éviter les parasites sur la ligne et donc de maximiser le transfert de données.
Oui, ça marche. Bien même, mais la vitesse de transmission de l’ADSL – le débit – est limitée et il faut se tourner vers de nouvelles technologies pour acheminer à l’utilisateur la masse d’informations que l’on trouve sur Internet.
Bon alors qu’est-ce qu’on propose ?
Aujourd’hui, on installe partout de la fibre optique dont le débit, environ 10’000 fois supérieur à celui du fil de cuivre.
La fibre optique c’est un fil de verre ou de plastique fin comme un cheveu qui conduit la lumière au lieu de l’électricité. Elle a pour avantage notable d’être insensible aux perturbations électriques extérieures comme le tram par exemple. Elle fût longtemps réservée aux communications entre opérateurs de télécommunications ou interentreprises en raison de son coût élevé, mais son prix ayant quelque peu diminué avec le temps, il devient aujourd’hui envisageable de la proposer aux particuliers ; c’est ce que l’on appelle le FTTH, ou Fiber To The Home, littéralement « fibre jusqu’à la maison. »
Presque ! Amener la fibre jusqu’au logement de l’abonné implique souvent des rénovations lourdes dans les immeubles, ce qui peut représenter un coût d’investissement non négligeable.
Les opérateurs penchent donc de plus en plus en faveur d’une solution hybride : fibre au cœur du réseau et reprise des infrastructures existantes – les bons vieux fils de cuivre – dans les bâtiments. C’est ce qu’on appelle le FTTB ou Fiber To The Building, littéralement « fibre jusqu’au bâtiment ». De cette manière, en couplant son réseau de fibre optique avec le câble de l’immeuble, naxoo peut proposer son réseau Ultra Haut Débit (UHD) avec débits pouvant aller jusqu’à 500 Mb/s aux meilleurs tarifs du marché.
| Usage | Débit |
| Consulter des sites et e-mails | 1 à 2 Mb/s peuvent suffire. |
| Télécharger films / musique | de 10 Mb/s à 50 Mb/s |
| Regarder des films en streaming | > 10 Mb/s |
| Jouer en ligne | Ça dépend du jeu ; à partir de 10Mb/s |
| Télécharger des DVD | 50Mb/s et plus |
Attention, si plusieurs utilisateurs sont connectés en même temps il faut prévoir une vitesse plus élevée.
Dans un prochain article nous partirons en intervention avec les techniciens naxoo et nous verrons la mise en place de la fibre optique dans les bâtiments genevois, ça promet un article excitant !
M. Colladon ingénieur genevois, montra lors d’une expérience que la lumière suit le jet d’eau. Jusqu’alors nous pensions que la lumière n’allait uniquement en ligne droite (nous reviendrons sur ce point un peu plus loin dans l’article).
Un simple vase rempli d’eau, avec une lampe devant le trou.
Si nous mettons un laser (lumière très concentrée) et zoomons sur le jet qui sort du vase nous voyons la lumière « rebondir » sur les parois du jet d’eau et reste confinée :
Ce même principe constitue désormais la base des fibres optiques utilisées dans les systèmes de communication modernes. Dans une gaine (comme l’eau) on emprisonne le faisceau lumineux.
L’idée émerge de faire passer grâce à la lumière, les informations. Le gros problème de l’époque est la perte de données qui s’effectue à cause du manque de précision. Il aura fallut de nombreuses années pour que la fibre optique soit à peu près au point. Un autre problème que les premiers chercheurs ont eu du mal à résoudre c’est son fonctionnement sur de longues distances.
C’est grâce à l’amplification de la lumière dans la fibre optique que les problèmes ont été résolus : le laser. Ce dernier permet avec une plus grande amplitude de pouvoir être diffusé sur de grandes distances. De plus, la concentration des particules permet une meilleure direction et maniabilité d’où la baisse des pertes de données contre les parois du câble.
La lumière est donc le principal élément de la fibre optique, c’est elle qui transporte toutes les informations.
Normalement, la lumière se propage en ligne, et sans dévier, c’est pourquoi elle est conduite dans un tuyau à gaine réfléchissante, pour lui permettre de se propager quelle que soit la disposition de la fibre optique.
La lumière transportée dans la fibre optique n’arrive pas toujours au bout, elle est quelques fois malheureusement perdue. Mais plus le diamètre de la fibre sera petit, moins le risque de perte de lumière sera grand, car l’angle d’incidence de la lumière sur la gaine sera très faible (cf. schéma ci-dessous).
La quantité possible de lumière transportée sera également inférieure. Pour vous expliquer la réflexion de la lumière dans la fibre optique, nous avons fait ce petit schéma :
La fibre optique a de gros avantages par rapport à son concurrent direct, le conducteur électrique en cuivre. L’atténuation du signal dans celle-ci est bien inférieure à celle dans un câble cuivré. Pour finir, le débit maximum de la fibre optique est très nettement supérieur à celui qui peut être obtenu dans un simple conducteur électrique.
La lumière est une onde. En fonction de la longueur d’onde, elle change soit de couleur soit de type. L’Homme ne peut voir qu’une partie de ces ondes. Celles qui sont comprises entre 400 nanomètres et 750 nanomètres.
En dessous de 400 nm, il y a les ondes ultraviolets, rayons X et gamma. Au dessus de 750 nm, il y a les rayons infrarouges. C’est, après les 750 nm, au alentour des rayons infrarouges, que se situe les longueurs d’ondes utilisées pour la fibre optique. Nous ne pouvons donc pas les voir.
Et vous, quelle couleur vous pensiez ?
Le saviez-vous ? Si les villes n’occupent aujourd’hui que 2 % de la surface du globe, elles abritent 50 % de la population mondiale, consomment 75 % de l’énergie produite et sont à l’origine de 80 % des émissions de CO2. Elles représentent un enjeu important pour notre futur et rencontrent de nombreux défis : défis environnementaux, évolution des modes de vie, attractivité économique et résidentielle. L’énergie renouvelable concerne 19% de la consommation mondiale. Un chiffre important et faible à la fois, mais nous allons voir les tenants et aboutissants de ce sujet.
Selon une étude préparée par l’Energy Watch Group (groupe d’étude fondé par le député vert allemand Hans-Josef Fell et par des parlementaires d’autres pays (étude complète) envisage quatre scénarios différents pour les nouvelles installations de centrales solaires et éoliennes, et conclut qu’elles permettront d’élargir la part de marché de ces énergies à 50 % en 2033, avec une estimation la plus optimiste qui voit cet objectif atteint dès 2017 !
Pour notre cher pays la Suisse, le conseil fédéral et le Parlement ont décidé d’abandonner progressivement le nucléaire. En d’autres termes, 40% de la production d’électricité devront être remplacés à moyen terme. Dans sa stratégie énergétique 2050, le Conseil fédéral prévoit de remplacer l’énergie nucléaire pour moitié par des réductions de consommation et pour moitié par le développement des énergies renouvelables (eau, solaire et éolien), par la production d’électricité d’origine fossile (centrales à gaz et installations de couplage chaleur-force) et par les importations(consulter le rapport complet).
Les énergies renouvelables tel que le solaire, l’hydraulique, l’éolien, les biomasses et la géothermie seront dans un avenir proche de plus en plus développées. Les énergies fossiles sont les plus polluantes pour l’environnement. Depuis plus de cinquante ans l’Homme pollue la Terre sans penser aux générations suivantes. L’écologie est devenue une prise de conscience mondiale qui s’enclenche petit à petit. Certains pays sont exemplaires en ce domaine comme la Suisse qui utilise 60 % de son électricité en énergie renouvelable dont 57 % par l’énergie hydraulique ! Les 3 % restants sont dues à l’énergie issue des biomasses. La géothermie sur le sol suisse nécessite des investissements lourds et considérés risqués. Les efforts seront mis en avant par les centres d’incinération des déchets et les installations au gaz d’épuration. Nos modes de vie changent, nous essayons de plus en plus de limiter nos déchets, et ceux-ci sont de plus en plus recyclés (je vous invite à lire ce sujet plus en détail ici).
Les bâtiments nouvelle génération s’inscrivent pleinement dans cette démarche et s’articulent autour de trois concepts :
Les bâtiments intelligents utilisent des compteurs intelligents, capteurs et dispositifs de surveillance permettant de piloter le chauffage, la ventilation, l’éclairage, les systèmes de sécurité au sein des bâtiments tertiaires et des habitations. La finalité dans tout cela, est la conception des bâtiments à énergie positive. Les bâtiments sont reliés entre eux par les réseaux de fibre optique.
Un bâtiment à énergie positive est un bâtiment très économe produisant en énergie renouvelable plus d’énergie qu’il n’en consomme à l’échelle d’une année.
Les smart grids caractérisent un réseau de distribution d’énergie qui utilise des technologies informatiques de manière à optimiser la production, la distribution et la consommation d’énergie. Le mot « smart » met l’accent sur « l’intelligence » apportée par l’informatique au réseau de distribution. L’électricité, ne pouvant pas être stockée, les technologies smart visent à en optimiser la production et la distribution au regard des appels de consommation. La fibre optique opère un nerf élémentaire dans ce corps d’écosystème.
Rappelons le 7 septembre 2001, l’équipe du Professeur Marescaux a réalisé la première opération transatlantique par robot télémanipulateur. En effet, lui et son équipe ont opéré depuis New York une patiente située à l’hôpital universitaire de Strasbourg. Cette percée technologique a été mené avec succès en utilisant les derniers moyens modernes de l’information et de la télécommunication via le réseau en fibre optique.
Dans le domaine chirurgical, des prouesses énormes ont été faites, par exemple de plus en plus d’hôpitaux peuvent proposer la chirurgie ambulatoire (1) permettant au patient de retourner chez lui dans la même journée que son opération. Pour cette pratique il faut une bonne préparation, des outils techniques et technologiques de pointes qui n’existeraient pas sans fibre optique.
Le secteur de la recherche médicale est en forte croissance, ces institutions sont toutes raccordées par la fibre optique afin de percevoir et de traiter d’immense quantité de données dans des conditions optimales. La technologie de la fibre optique permet l’amélioration de nos conditions de traitement et dans la guérison de maladie. Un exemple d’entreprise (parmi tant d’autres) dans le milieu médical usant de la fibre optique est Pixium. L’œil humain perçoit l’équivalent de 576 millions de pixel, le défi de cette entreprise a été de re-donner la vue à des patients atteint de cécité !
En ce qui concerne le traitement, la fibre optique est également très utilisée, surtout dans les lasers. Ceci se fait par le transport d’une lumière intense à l’intérieur du corps via le laser qui provoquera une interaction thermique avec les tissus. Pour la chirurgie, c’est aussi un faisceau laser avec fibre optique qu’on utilise pour réparer une tumeur, pulvériser un calcul rénal ou encore réparer une rétine.
La fibre optique facilite sans conteste le travail des médecins. Les interventions sont tellement plus simples et comme la technique est bien moins dangereuse, les patients sont également plus à l’aise avec les actes médicaux. D’un point de vue économique, c’est également une solution sans égal, puisque les opérations sont moins contraignantes et prennent moins de temps.
(1) http://www.mvsante.ch/notre-entreprise/la-chirurgie-ambulatoire/
(2) http://www.migrosmagazine.ch/societe/reportage/article/la-technologie-3D-au-service-de-la-medecine
Aujourd’hui il y a plus d’objets connectés à Internet que d’humain sur Terre (1). Même si les chiffres donnent le tournis, restons les pieds sur terre. Ces objets ont une utilité.
La plupart des objets connectés dans cet article font référence aux capteurs, En effet, dans le paysage urbain, les immeubles peuvent communiquer entres-eux. Grâce aux capteurs installés dans les réseaux électricité (smart grid et ici) et eau (smart water) les consommations sont ajustées en temps réel. Nous pouvons voir s’il y a une fuite ou si un bâtiment ne possède pas une isolation thermique de qualité. Les entreprises des énergies collectent beaucoup de données qui leur permettent d’ajuster leur production/consommation afin d’avoir un impact écologique plus important. Ces données sont transférées via les réseaux de câble optique.
Les capteurs seront indispensable dans les industries, notamment dans la maintenance et la logistique, pour changer une pièce avant même qu’elle ne crée la panne ! (2)
L’un des secteur industriel le plus conséquent au monde est l’automobile. C’est la raison du nombre important d’innovation dans ce secteur. Par exemple, Ford mise sur une complémentarité du GPS et le système électrique de leurs voitures hybrides. En effet, en fonction du dénivelé de l’itinéraire, la voiture saura qu’elle aura besoin de plus de puissance électrique à la venue d’une montée. C’est une manière d’optimiser la fonction électrique des voitures hybride(3).
La sécurité routière est un facteur primordiale dans l’industrie automobile. L’avantage des capteurs permet la diminution du nombre d’accident de la route par le biais d’option anti-collision, détection de l’endormissement, voyant avertissant une voiture dans l’angle-mort(4). Non seulement les voitures seront dotées de capteurs mais elles auront la possibilité de communiquer entres-elles. Ces nouvelles fonctionnalités mises en œuvre comprennent par exemple des systèmes de navigation hautes performances plus actifs, capables d’avertir automatiquement les voitures suivantes si la chaussée est glissante.
L’exploitation des données rendues accessibles grâce à cette connectivité accrue offre également d’innombrables possibilités, telles qu’une gestion plus précise du trafic ou un meilleur entretien des routes. La quantité ainsi que l’instantanéité des données sont les challenges du 21e siècle que seule la fibre optique peut relever !
(1) http://www.cisco.com/web/CA/solutions/executive/assets/pdf/internet-of-things-fr.pdf (page 3 et 4)
(3) http://www.quelleautomobile.fr/magazine/gps-et-hybride-lien-que-ford-renforce-23147/
L’eau est une ressource naturelle précieuse, vitale pour la vie, le développement et l’environnement. Cela peut être une question de vie ou de mort, selon la façon dont elle se produit et dont elle est gérée.
L’abondance est un problème. La rareté est un problème. Un équilibre parfait qui répond aux exigences de la demande de l’eau en société, sans dépasser le seuil incontrôlable de l’approvisionnement en eau est essentielle pour la gestion efficace des ressources.
L’eau peut être un instrument de survie et de croissance économique. La réciproque est également vraie !
» Des quantités d’eau et d’eau de mauvaise qualité peuvent être un facteur limitant dans la réduction de la pauvreté et de la reprise économique, ce qui entraîne une mauvaise santé et une faible productivité, l’insécurité alimentaire et le développement économique insuffisant. » (Niyi Gbadegesin et Felix Olorunfemi, 2007)
L’enjeu est de taille mondiale car plus de 2,8 milliard de personnes provenant de 48 pays seront confrontées à des problèmes de pénurie d’eau d’ici 2025 (1)
Dans notre pays, nous n’avons pas de problème lié à l’eau et tous les efforts sont concentrés dans la qualité de l’eau. Et si vous avez un doute sur l’eau de votre robinet je vous laisse prendre connaissance de ce site. D’autres part, nous avons fait des efforts considérable afin de ne pas gaspiller inutilement en recyclant jusqu’à 50% des eaux dans les secteurs industriels. Dans nos maisons, grâce aux nouvelles machines à laver, aux toilettes à deux chasses d’eau et la préférence des douches plutôt que les bains ; nous avons économiser 20 litres d’eau par jour par personne depuis ces quinze dernières années !
*Technologie de l’Information et de la Communication
Depuis le début des années cinquante, la conception et la gestion de l’approvisionnement en eau et de l’irrigation dans les pays développés sont entièrement automatisées.
Les outils TIC différents sont utilisés pour :
– Synchroniser l’approvisionnement en eau à la demande,
– Réglementer les opérations de pompage pour économiser l’énergie,
– Gérer le retrait de l’eau provenant de différentes sources et les réservoirs, et
– Contrôler les procédés de purification dans les structures de récupération des eaux usées.
Les possibles applications logicielles comprennent le calcul des pertes de charge de l’eau lorsque l’eau coule dans les tuyaux et facilite l’optimisation des flux de pression dans les systèmes d’irrigation.
Les outils TIC contribuent à faciliter les économies en eau d’irrigation en fonction du type de sol et sa capacité de rétention d’eau, les conditions climatiques, les besoins en eau des cultures, de l’humidité du sol, et les mesures potentielles d’eau de l’usine.
Toutes ces informations sont centralisées via les réseaux fibres optiques.
L’augmentation de la contamination dans le monde des sources d’eau avec des milliers de composés chimiques industriels et naturels est l’un des principaux problèmes environnementaux auxquels l’humanité est confronté
Environ 1,5 milliard de personnes n’ont pas accès à l’eau potable, ce qui est lié à plus de 24% de tous les décès dans les pays en développement.(2)
Les évaluations de la qualité de l’eau sont basées sur l’analyse des paramètres bactériologique, physique, chimique et nécessitent un appareillage adapté et un personnel qualifié. Toutes ces informations sont véhiculées via les réseaux fibres optiques.
L’eau nous permet d’avoir de l’électricité (3), et le réseau électrique subit des changements que nous verrons dans un prochain article.
Les fibres optiques sont nécessaires que ça soit dans un pays où l’eau manque et la gestion est primordiale, ou bien dans un pays comme le nôtre, l’eau en abondance mais le traitement est fondamental.
(1) https://www.emse.fr/fr/transfert/site/publications/eau.pdf
(2) http://www.rts.ch/info/monde/4522088-penurie-d-eau-dans-le-monde-les-chiffres-cles.html
(3) http://www.bfe.admin.ch/themen/00526/00541/00542/00630/index.html?lang=fr&dossier_id=00766