De l’IoT au plus profond du tunnel de base du Saint-Gothard

Iot en environnement hostile, à 2,3 kilomètres sous le Saint-Gothard. Pour réunir des milliers d’objets, 450 switches LAN Alcatel-Lucent 6855 ont été mis en oeuvre.

9 000 passagers par jour à travers les Alpes à une vitesse de 250 km/heure, ainsi que le passage de 260 trains de fret, bien plus longs et plus lourds que dans le passé. Le 11 décembre prochain, le tunnel de base du Saint-Gothard sera opérationnel. La sécurité sera principalement assurée via un réseau de périphériques IoT.

Si l’on inclut des éléments tels que les galeries d’accès et de communication, il s’agit d’une zone d’environ 152 km qui requiert connexion et sécurisation. Une connectivité réseau IP extrêmement fiable doit desservir la totalité de cette zone. La moindre perturbation de réseau due à un transfert de données inefficace ou à un goulet d’étranglement pourrait provoquer des retards, voire entraver la sécurité.

Remonter les alertes

Cet environnement IoT repose sur la communication en temps réel entre les périphériques IP. Ce sont ces «objets» qui permettent le recueil à la seconde près des données opérationnelles et la transmission aux opérateurs du réseau des informations dont ils ont besoin pour assurer le fonctionnement harmonieux et sûr des systèmes à l’intérieur du tunnel sous le Saint-Gothard.

Les portes ne constituent qu’un simple exemple. Si n’importe laquelle des portes qui mènent aux zones de desserte ou galeries d’accès était laissée ouverte, la pression provoquée par un train de passagers à grande vitesse suffirait à entraîner des dégâts physiques importants sur les systèmes présents dans le tunnel. Le tunnel du Saint-Gothard connecté en IoT surveille toutes les portes en permanence et envoie automatiquement des alertes à la salle de contrôle si les portes ne sont pas sécurisées alors qu’elles devraient l’être.

Des caméras de surveillance, des infrastructures de ventilation et de drainage, des systèmes de communication qui envoient ou reçoivent des données en temps réel… la fiabilité de la connectivité est cruciale !

Relier les points entre eux

C’est le rôle des réseaux de données, vu qu’il existe des réseaux séparés dans chacun des deux tunnels parallèles, de réunir tous ces objets et de transmettre les données aux opérateurs dans les centres de contrôle. Ces réseaux doivent être résilients et capables de fonctionner à toute heure, par toute température et dans n’importe quel environnement. Cela implique d’avoir des switches de données haut de gamme, conçus pour fonctionner avec un trafic ininterrompu et sans aucune erreur de communication, dans un des environnements de travail les plus difficiles.

En raison de la taille du site du tunnel et de l’éloignement géographique de certaines des galeries d’accès, un grand nombre des composants réseau doivent fonctionner en plein tunnel pendant de longues périodes, loin de la sécurité des centres de données climatisés. Mais ce n’est pas seulement une question de lieu. Certaines parties du tunnel peuvent atteindre des températures allant jusqu’à 40°C et des niveaux d’humidité allant jusqu’à 70%, très éloignés de l’environnement typique d’un data center.

Poussière métallique : petites particules, gros problème

Et puis, il y a la poussière. Même dans un milieu d’entreprise normal, la poussière et les particules en suspension peuvent finir par causer des problèmes, mais à l’intérieur d’un tunnel ferroviaire elles peuvent provoquer d’importants dégâts sur les composants réseau lorsque la poussière métallique est projetée par les freins des trains. Ajoutez à cela les interférences électromagnétiques et les vibrations provoquées par les opérations quotidiennes. Bref, on se retrouve dans un environnement qui limiter gravement la durée de vie d’un switch standard et engendrerait des pannes mécaniques.

Le tunnel du Saint-Gothard est équipé d’un réseau renforcé. Pratiquement, il emploie des switches, des points d’accès et des routeurs qui offrent par défaut une sécurité intégrée, une optimisation dynamique des performances réseau pour la livraison des applications en temps réel et une grande fiabilité de la connectivité IP à haut débit. Pas moins de

de 450 switches LAN renforcés Alcatel-Lucent 6855 OmniSwitch® à haute robustesse ont été déployés pour créer l’épine dorsale du réseau de données qui traverse le tunnel.

De faibles niveaux de maintenance préventive et corrective sont des conditions indispensables lorsque l’on envisage d’installer un réseau à une profondeur de 2,3 km sous une montagne. Ces switches utilisent un refroidissement par convection qui recourt à un dissipateur plutôt qu’à un ventilateur pour conserver une température optimale, ce qui réduit empêche les particules métalliques d’entrer dans le périphérique et d’endommager les composants électriques internes.