Brevet FR3085484A1 — publié le 20200306

Description Titre de l'invention : Prises pour transmission de données Domaine technique [0001] L'invention concerne le domaine des prises, mâles et femelles, pour transmission de données. Technique antérieure [0002] Il est connu de nombreux systèmes de prise pour transmission de données. En par- ticulier, la prise 8P8C, communément appelée prise R145, est particulièrement utilisée dans de nombreux environnements pour les connexions Ethernet et les connexions téléphoniques. La prise, ou connecteur, 8P8C (huit points, huit contacts) comporte huit broches de connexion électrique et est une interface physique souvent utilisée pour terminer les câbles de type paire torsadée La convention de raccordement du câble avec le connecteur est alors définie par exemple par les normes ISO/IEC 11801, ANSI T568. [0003] En France, la norme NF C 15-100 oblige à l'installation d'un câblage Ethernet avec prise RJ45 dans les bâtiments neufs. Cette norme était initialement destinée à la distribution de la téléphonie en résidentiel, mais avec le développement des objets connectés, dc la domotique, etc. ce réseau devient le support physique dc réseau dc données de type IP. [0004] Par ailleurs, le développement de la domotique au sens large se voit confronter au problème de l'alimentation électrique des différents capteurs/actionneurs dispersés dans la maison. Une solution proposée est de fournir l'alimentation électrique avec les données via les prises RJ45. [0005] Pour cela différentes normes ont été développées dont la norme IEEE 802.3af qui prévoit dans ses versions actuelles de faire passer une tension dc 48V environ, pour une puissance de 13W ou plus, en plus des données à 100Mbit/s ou 1 Gbit/s ou plus. Cette norme est souvent connue comme l'alimentation électrique par câble Ethernet (en anglais « Power over Ethernet » ou PoE). On notera que cette norme évolue régulièrement avec l'objectif d'augmenter la puissance délivrée. [0006] Un autre exemple est l'alimentation électrique sur câble de données (en anglais « Power over Data Lines » ou PoDL) qui est également un projet de norme développé par le groupe de travail Ethernet 802.3 mais dont l'objectif est de fournir une norme compatible avec de la transmission de données en mode série de façon à minimiser le nombre de brins dans le câblage. [0007] Avec ce type de norme, l'équipement connecté est alors relié à la prise RJ45 par un câble qui assure la double fonction de transmission de données et d'alimentation I électrique. Un autre branchement possible consiste à relier directement l'équipement au câblage résidentiel, en supprimant la prise RJ45. C'est ce qui peut être réalisé avec des équipements fixes prédéfinis comme un interphone. [0008] En particulier dans cette situation, l'installateur/intégrateur se trouve confronter à des difficultés pour réaliser une recette dc conformité puisqu'il n'a pas un accès aisé à l'interface réseau du bâtiment. [0009] Quand l'une de ces normes n'est pas utilisée, l'équipement connecté doit obtenir son alimentation de façon autonome (pile, batterie, panneau solaire, etc.) ou en se branchant sur une prise secteur ou via un autre type de télé-alimentation. Dans ce dernier cas, l'équipement est alors branché à deux câbles, le câble de transmission de données et le câble d'alimentation électrique, ce qui pose au moins un problème esthétique. Résumé de l'invention [0010] Les modes actuels posent des problèmes d'installation ou d'organisation et de rangement des câbles. En effet, si l'équipement est connecté directement au câblage résidentiel, le technicien aura souvent de grande difficulté à passer les tests de vérification de la qualité et de la performance du câblage et de la connexion et si l'équipement est relié via une prise R.145 et un câble intermédiaire, le technicien pourra vérifier l'installation en débranchant le câble intermédiaire pour installer ses équipements de mesure mais alors c'est le rangement, ou le cheminement, du câble intermédiaire qui va poser problème. [0011] Il existe donc un réel besoin d'un système palliant ces défauts, inconvénients et obstacles de l'art antérieur, en particulier d'un système permettant dc maîtriser la gestion du câblage. [0012] Pour résoudre un ou plusieurs des inconvénients cités précédemment, unc prise femelle comprend un boiticr fermé par une façade, ladite façade comprenant une fiche femelle de transmission dc données et unc cavité pénétrant axialemcnt par rapport à la fiche femelle dans la façade à l'intérieur du hoiticr. [0013] Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont : [0014] la cavité est un cylindre droit ; et, en particulier, [0015] la cavité est un parallélépipède ; et, en particulier, [0016] la fiche femelle se trouve dans une première partie ayant une forme rectangulaire sensiblement égale à une section du parallélépipède, la première partie et la cavité étant positionnées côte à côte ; [0017] la fiche femelle et la cavité sont agencées de sorte à permettre un test de connectivité de la fiche femelle ; 3 [0018] la fiche femelle de transmission de données est adaptée pour transmettre en outre une énergie d'alimentation électrique ; et, en particulier, [0019] l'énergie d'alimentation électrique est de type « Power over Ethernet (PoE) » ou « Power on Data Line (PoDL) » ; [0020] le hoiticr comprend une interface de report sur le côté du [initier des connecteurs de la fiche femelle de transmission de données permettant de chainer une pluralité de prises femelles ; [0021] la fiche femelle de transmission de données est d'un des types suivants : 8P8C, 2P2C ; et/ou [0022] la fiche femelle de transmission de données comporte un volet de fermeture ayant un mouvement de translation perpendiculaire à l'axe de la fiche femelle de transmission de données entre une position de fermeture de l'accès aux connecteurs de la fiche femelle et une position d'ouverture et d'accès aux connecteurs de la fiche femelle, ledit volet étant maintenu en position de fermeture par un ressort de rappel, et la prise femelle et le volet comprenant un dispositif de cl ipsagc pour maintenir le volet en position d'ouverture. [0023] Dans un deuxième aspect de l'invention, un module monobloc enfichable dans une prise décrite ci-dessus comprend un boitier contenant une fonction électronique, ledit boiticr ayant une face sur laquelle est fixée une fiche mâle de transmission de données adaptée pour s'insérer dans la fiche femelle de transmission de données de la prise femelle et une saillie, la saillie ayant une forme adaptée pour pouvoir s'emboiter dans la cavité de la prise femelle, et la fiche mâle de transmission de données étant positionnée sur la face du boitier pour que, lorsque la saillie vient s'emboiter dans la cavité de la prise femelle, la fiche mâle de transmission de données se trouve dans l'alignement axial de la fiche femelle de transmission de données de la prise femelle. [0024] Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont [0025] la fonction électronique est alimentée électriquement par la fiche mâle de transmission de données ; et/ou [0026] la fonction électronique est une fonction de transmission de données ou de service. [0027] Dans un troisième aspect de l'invention, un procédé de mise en route d'un module enfichable comme ci-dessus dans une prise femelle comme décrit précédemment, est caractérisé en ce que a) la saillie du module est alignée en face de la cavité de la prise femelle et la fiche mâle de transmission de données en face de la fiche femelle de transmission de données, et b) le module enfichable est poussé en direction de la prise femelle jusqu'à ce que la fiche mâle de transmission de données soit en contact électrique avec la fiche femelle de transmission de données. [0028] Une caractéristique ou mode de réalisation particulier est que la prise femelle 4 comprenant. un volet comme décrit ci-dessus dans un mode particulier, une étape préalable consiste à pousser le volet en position d'ouverture jusqu'à ce que le dispositif de clipsage le maintienne dans cette position. [0029] Dans un quatrième aspect de l'invention, un procédé d'installation d'un réseau de transmission de données comprend les étapes de a) installation d'un câble de transmission de données entre deux points, h) connexion d'une des extrémités du câble à la fiche femelle de transmission de données d'une prise femelle comme décrit ci-dessus et connexion de l'autre extrémité du câble à un noeud de réseau c) test de la performance du lien de la connexion entre le câble et la prise femelle et d) alimentation en très basse tension de la prise femelle via le câble. Brève description des dessins [30] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d'exemple, ct en référence aux figures en annexe dans lesquelles : [31] [fig. 1 ] représente une prise femelle selon un mode de réalisation de l'invention ; [32] [fig.2] représente une variante de la prise femelle de la Figure 1 ; [0033] [fig.3] représente un détail d'implémentation de la prisc de la Figure 1 ; [34] [fig.4] représente un module compatible avec la prisc femelle de la Figure 1 ; et [35] [fig.5] représente un ordinogramme d'un procédé d'installation de la prise femelle ct du module compatible. Description des modes de réalisation 100361 En référence à la Figure 1, une prise femelle 1 de type encastrable comprend une plaque 3 de fixation permettant de Fixer la prise femelle 1 à une boîte à encastrer (non représentée) fixée dans un mur. Cette plaque de fixation 3 permet également, une fois la prise installée de fixer une plaque de parement (non représentée). 100371 La plaque de fixation 3 entoure un boîtier 5 comprenant une façade 7. Une fois la prise 1 installée, la façade est sensiblement parallèle au mur d'installation et fait face à l'extérieur de celui-ci. 100381 Cette façade 7 comprend une liche femelle 9 de transmission de données. Dans ce mode de réalisation, la fiche femelle 9 est une prise 8P8C dite R.145. Elle pourrait être également de type 2P2C. Elle a un axe d'enfichage perpendiculaire à la façade 7. Une cavité 11 pénètre dans la façade à l'intérieur du boîtier 5 selon un axe parallèle à l'axe d'enfichage de la Fiche femelle 9. [0039] De préférence, cette cavité 11 a la forme d'un cylindre droit dont les génératrices sont perpendiculaires au plan de la façade 7. La courbe génératrice du cylindre peut être quelconque. Dans le mode de réalisation représenté, la courbe génératrice est un rectangle, et donc la cavité 11 a la forme d'un parallélépipède creux. [0040] Dans ce mode de réalisation, la façade 7 est partagée en deux parties de forme rec- tangulaire et de surface sensiblement égale, positionnées côte à côte par le grand côté des rectangles, une première partie comprenant la fiche femelle 9 et une seconde partie contenant la cavité 11. [0041] Dans une variante de réalisation, Figure 2, le boîtier 5 de la prise femelle 1 comprend une interface de report 13 sur le côté du hoitier 5 des connecteurs de la fiche femelle 9 de transmission de données permettant de chaincr une pluralité de prises femelles. Par exemple, cette interface de report 13 comprend une série de contacts 15 femelles. Les contacts 15 ont une connexion ohmique, un à un, avec les connecteurs de la fiche femelle 9. Une prise femelle complémentaire 17 comprend également une série de contacts 19 mâles disposés pour venir s'insérer un à un dans les contacts femelles 15. Un apport de matière faisant saillie 21 décale les contacts 19 du bord du hoitier et est dimensionné pour permettre aux contacts 19 de pénétrer complètement dans les contacts 15 malgré les déhords des hoiticrs 5 et 17. [0042] La fiche femelle 9 de transmission de données comporte, Figure 3, un volet de fermeture 31 ayant un mouvement de translation perpendiculaire à l'axe de la fiche femelle 9 de transmission de données entre une position de fermeture de l'accès aux connecteurs de la fiche femelle et une position d'ouverture et d'accès aux connecteurs de la fiche femelle. Le volet 31 est maintenu en position de fermeture par un ressort de rappel 33. La prise femelle 1 et le volet 31 comprennent un dispositif de clipsage 35 pour maintenir le volet 31 en position d'ouverture. Dans ce mode de réalisation, le dispositif de clipsage 35 comprend une le volet une encoche 37 et sur la prise femelle un ajout de matière 39 qui vient s'emboiter dans l'encoche 37 quand le volet 31 est en position d'ouverture. [0043] Un module monobloc 41 est enfichable dans la prise femelle 1, Figure 4. [0044] Il comprend un boitier 43 contenant une fonction électronique. La fonction élec- tronique est de préférence une fonction de transmission de données ou de service. Par transmission de données, on entend une fonction permettant la communication de données avec d'autres appareils électroniques. Par exemple, le module monobloc 41 peut avoir une fonction de répéteur WiFi, ou une fonction de routage de réseau ZigBee (norme IEEE 802.15.4). Par fonction de service, on entend transmission de données relatives aux services du bâtiment, comme la télécommunication (Wi-Fi, déport d'antennes), gestion de l'énergie, capteurs environnementaux, etc. [0045] Le boitier 43 a une face 45 sur laquelle est fixée une fiche mâle 47 de transmission de 6 données adaptée pour s'insérer dans la fiche femelle 9 de transmission de données de la prise femelle 1. Ainsi, par exemple, quand la fiche femelle 9 est de type R145, la fiche mâle 47 est également de type RJ45. [0046] Lc boiticr 43 comprend également une saillie 49 ayant une forme adaptée pour pouvoir s'emhoiter dans la cavité 11 de la prise femelle 1. Les dimensions de la saillie 49 sont telles qu'elle s'insère sans jeu, avec un léger frottement dans la cavité. Par léger frottement, il est entendu que la saillie 49 est emboitable par une simple opération manuelle, sans forcer. [0047] La fiche mâle 47 de transmission de données est positionnée sur la face 45 du hoiticr 43 pour que, lorsque la saillie 49 vient s'emhoiter dans la cavité 11 de la prise femelle 1, la fiche mâle 47 de transmission de données se trouve dans l'alignement axial de la fiche femelle 9 de transmission de données de la prise femelle 1. [0048] La fonction électronique du module 41 est conçue pour recevoir son alimentation électrique via la fiche mâle 47, en fonctionnement nominal. Elle peut cependant avoir une alimentation autonome de type batterie afin de permettre une sauvegarde ou un fonctionnement en mode dégradé lorsqu'aucune alimentation électrique n'est disponible. [0049] Le fonctionnement de la prise femelle 1 et du module monobloc 41 est alors le suivant. [0050] Dans un premier temps, Figure 5, étape 61, un câble adapté est installé dans le mur depuis une zone de concentration jusqu'à la zone d'installation de la prise femelle 1 (architecture en étoile). Puis, la fiche femelle 9 de la prise 1 est connectée, étape 62, au câble. Ainsi si la fiche femelle 9 est une prise RJ45, elle est connectée à un câble CAT5 ou CAT-6 comprenant 4 paires torsadées. Puis la prise femelle 1 est fixée à la boite à encastrer, étape 63. [0051] L'installateur procède alors à un test de performance, étape 65, en insérant une prise male d'un appareillage de test dans la fiche femelle 9. Il procède alors à une certification du câblage selon la norme IEC 61935-1 ou équivalent permettant de vérifier la conformité aux normes de référence ISO 11801 et EN 50173. A titre d'exemple, l'installateur peut utiliser un certificateur de câblage comme le « Fluke DSX » ou le Ideal Industries LanTek III ». [0052] Il est à noter que pendant cette phase la fiche femelle 9 est totalement disponible pour procéder aux opérations de certification. Il est à noter également que l'installation étant destinée à distribuer une alimentation électrique de type « PoE », une attention particulière est apportée à la vérification de l'isolation électrique afin d'éviter des phénomènes de court-circuit entre connecteurs. [0053] La certification étant passée, l'extrémité du câble non branchée à la fiche femelle 9, c'est-à-dire celle se trouvant dans la zone de concentration est branchée, étape 67, à un 7 commutateur Ethernet (en anglais « switch »). Ce commutateur Ethernet a la particularité d'assurer également une alimentation électrique de type « PoE ». De nombreux modèles sont commercialisés actuellement. Par exemple, on peut citer le « CISCO SF200-24FP » ou le « TP-LINK TL-SF1008P ». [0054] L'installation est alors mise sous tension, étape 69, et est prête à fonctionner. [0055] Le module enfichable 41 est alors connecté, étape 71, à la prise femelle 1 selon les étapes suivantes : [0056] mise en position d'ouverture du volet 31, étape 73. Celui-ci est maintenu dans cette position par le dispositif de cl ipsagc 35 ; [0057] la saillie 49 du module 41 est alignée, étape 75, en face de la cavité 11 de la prise femelle 1 et la fiche mâle 47 de transmission dc données en face de la fiche femelle 9 de transmission de données, et [0058] le module enfichable 41 est poussé, étape 77 en direction de la prise femelle 1 jusqu'à ce que la fiche mâle 47 dc transmission dc données soit en contact électrique avec la fiche femelle 9 dc transmission de données. [0059] L'ensemble est alors prêt à fonctionner le module remplit sa fonction en étant alimenté via la fiche mâle. [0060] On obtient ainsi une connexion sans câble intermédiaire supprimant ainsi toute pro- blématique de rangement. [0061] Outre la connexion sans câble, l'emboitement saillit/cavité assure le maintien mécanique de la connexion et protège ainsi la connexion électrique assurée par les fiches RJ45 de sollicitation mécanique pouvant les fragiliser, voire les détruire. [0062] L'invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d'exemple et non comme limitant l'invention a cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles. [0063] Par exemple, la prise femelle a été décrite comme étant de type encastrable. L'homme du métier comprend qu'elle peut également être fixée en saillie sur le mur ou faire partie d'un bloc multiprises associé à une rallonge. [0064] De même, un câble, des fiches et un commutateur « PoDL » permettent de la même façon de mettre en oeuvre une prise femelle 1 et un module 41 adaptés à cette autre norme d'alimentation par le réseau de données. Liste des signes de référence [0065] 1 : mise femelle ; [0066] 3 : plaque de fixation ; [0067] 5 : boîtier ; [0068] 7 : façade du boîtier ; 8 [0069] 9 : fiche femelle ; [0070] 11 : cavité ; [0071] 13 : interface de report ; [0072] 15 : contacts ; [0073] 17 : boitier complémentaire ; [0074] 19 : prise mâle complémentaire ; [0075] 21 : saillie ; [0076] 31 : volet de fermeture ; [0077] 33 : ressort de rappel ; [0078] 35 : dispositif de clipsage ; [0079] 37 : encoche ; [0080] 39 : ajout de matière ; [0081] 41 : module ; [0082] 43 : boîtier du module ; [0083] 45 : face ; [0084] 47 : fiche mâle ; [0085] 49 : saillie ; [0086] 61-75 : étapes de procédé. 9