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Accueil > La revue 3EI - N°111 - janvier 2024 : Cybersécurité des systèmes industriels - Électronique de puissance

publié le 27 fév 2024 par Hélène HORSIN MOLINARO [1]

La revue 3EI - N°111 - janvier 2024 [2]
La revue 3EI [3]
Sommaire - La revue 3EI - N°111 - janvier 2024 [4]
Editorial - La revue 3EI - N°111 - janvier 2024 [5]
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Contenu principal

Description

La Revue 3EI - N°111 - janvier 2024 : Cybersécurité des systèmes industriels – Électronique de puissance

La Revue 3EI est un outil de communication du Cercle SI-01 (relation enseignement-industrie-recherche dans le domaine de l'Enseignement de l'Electrotechnique et de l'Electronique Industrielle) de la SEE [7], destinée aux professeurs ou industriels concernés par l'enseignement de l'électrotechnique et de l'électronique industrielle.

Sommaire :

  • p. 3     Éditorial

Thème : Cybersécurité des systèmes industriels (partie 1)

  • p. 4     Introduction à la cybersécurité des systèmes industriels [8] Maxime Sechehaye et al.
  • p. 12   Fondamentaux de la sécurité réseau [9] Maxime Sechehaye et al.
  • p. 27   Informatique débranchée : Déchiffrez c’est gagné [10] Anthony Juton

♦ Cybersécurité des systèmes automatisés industriels

  • p. 32   Cybersécurité des systèmes automatisés industriels [11] Anthony Juton
  • p. 50   La Cybersécurité chez Eiffage Energie Systèmes [12] Jocelyn Zindy et al.

♦ Cybersécurité des objets connectés

  • p. 55   Wattsense - Siemens, une entreprise pour une GTB sécurisée [13] Mohamed Zenadi et al.

Thème : Innovations en cours en électronique de puissance (partie 1)

  • p. 58   Introduction au dossier « électronique de puissance » [14] François Costa
  • p. 63   Apport des convertisseurs multiniveaux modulaires aux véhicules électriques [15] Gaël Pongnot et al.
  • p. 79   Caractérisation Thermoélectrique et Thermomécanique d’Assemblages PCB Intégrant des Puces de Puissance [16] Mounira Bouarroudj et al.
  • p. 91   Technologie des transistors au nitrure de gallium [17] Matthieu Landel

Hors thème

  • p. 107 Course Voitures Autonomes Paris Saclay (CoVAPSy) : Travaux pratiques autour des voitures autonomes [18] Eve Delegue et al.
  • p. 117 CoVAPSy : Premiers programmes python sur la voiture réelle [19] Thomas Boulanger et al.
  • p. 132 CoVAPSy : Mise en œuvre du simulateur Webots [20] Kévin Hoarau et al.
  • p. 148 CoVAPSy : Premiers programmes en langage C sur la voiture réelle [21] Antoine Azan, Anthony Juton
  • p. 163 Contrôle de température via une cellule Peltier [22] Rémi Al Ajroudi et al.
  • p. 179 Les combustibles métalliques renouvelables, en route vers une nouvelle ère énergétique ? [23] Driss Laraqui

Éditorial :

La Revue 3EI est de retour !

Après un an de réflexions sur l’avenir de notre revue, la voici de nouveau entre vos mains. Gardant l’esprit de partage qui anime le comité de rédaction depuis sa création en 1995, et après analyse des réponses à la consultation que nous avons lancée, nous avons souhaité la renouveler pour qu’elle soit :

  • Gratuite : Partagez-là sans limite avec vos collègues, vos étudiants…
  • Numérique : Disponible sur les sites de la SEE et de Culture Science de l’Ingénieur [24], vous pourrez aussi y trouver des ressources numériques qui compléteront le contenu des articles.
  • Participative : C’est votre revue. Vous pouvez proposer des thèmes, des articles, des informations. La liste de diffusion (https://groupes.renater.fr/sympa/info/revue3ei [25]) est créée pour cela. Inscrivez-vous !
  • Ouverte sur tous les domaines du Génie Electrique, de l’Informatique Industrielle et de la Physique Appliquée.
  • Un lien entre les enseignants des différentes formations du supérieur du domaine GEII (IUT, BTS, Ecoles d’Ingénieurs, Université).

Nous ouvrons cette nouvelle version de La Revue 3EI qui restera trimestrielle avec deux dossiers dédiés respectivement à la cybersécurité des systèmes industriels et à l’électronique de puissance. Ces dossiers ouverts dans ce numéro 111 s’enrichiront au fil du temps d’autres articles disponibles sur le site Culture Science de L’Ingénieur. Vous pouvez dès maintenant y contribuer en proposant à l’adresse revue3ei@gmail.com [26] vos propres textes sur vos retours d’expériences dans vos enseignements ou votre pratique professionnelle.
La section hors thème de la revue est là aussi pour accueillir vos articles sur des sujets qui ne sont pas couverts par les dossiers déjà ouverts.

Dossier : Cybersécurité des systèmes industriels

La cybersécurité des systèmes industriels qui se trouve à l’intersection entre la cybersécurité des systèmes informatiques et l’informatique industrielle est confrontée à une augmentation continue du nombre des attaques malveillantes.
La prise de conscience de ces menaces induit la nécessité d’une meilleure formation des acteurs à la cybersécurité, d’où notamment l’évolution du BTS Systèmes Numériques en BTS Cybersécurité, Informatique et Réseaux, Électronique (CIEL) et l’introduction de la cybersécurité dans le programme national des BUT GEII et R&T.
Accompagnant ce mouvement, ce dossier vise à proposer aux enseignants d’informatique industrielle des ressources théoriques, des exemples de travaux pratiques et des témoignages d’industriels, organisés en 3 domaines :

  • Cybersécurité des systèmes automatisés industriels.
  • Cybersécurité des objets connectés.
  • Cybersécurité des systèmes embarqués (essentiellement automobiles).

En complément, une dernière partie présentera une introduction à la cybersécurité au niveau matériel des systèmes informatiques, problématique commune à tous les domaines de l’informatique.

Dossier : Innovations en cours en électronique de puissance

L’électronique de puissance est une branche relativement récente du génie électrique (début des années 1960). À l’heure actuelle la dynamique d’évolution de l’électronique de puissance reste importante, en partie grâce aux nouveaux semiconducteurs et aux progrès des matériaux diélectriques et magnétiques. Par ailleurs, les impératifs de développement durable imposent à présent de considérer, lors de la phase d’étude et de conception d’un convertisseur électronique de puissance, des critères de minimisation des impacts environnementaux sur cycle de vie, ce qui nécessite une approche système, une meilleure compréhension des mécanismes de défaillance et de dégradation, mais également de considérer la recyclabilité et la réparabilité des dispositifs.
L’objectif de ce dossier « électronique de puissance » est de fournir aux lecteurs les éléments de compréhension des évolutions en cours et les enjeux technologiques et sociétaux de cette discipline grâce à quelques exemples illustratifs d’applications innovantes.

Hors Thème

La rubrique hors thème regroupe des articles qui vont de l’informatique embarquée à l’énergie en passant par l’électronique.
Les quatre premiers articles dédiés à l’informatique embarquée décrivent la mise en œuvre des voitures et du simulateur utilisés dans le cadre de la Course Voitures Autonomes Paris Saclay (CoVAPSy).
L’article de Rémi Al Ajroudi et ses collègues directement exploitable pour un projet avec des étudiants traite d’une application de contrôle de la température à l’aide d’un module Peltier.
Nous refermons ce numéro avec la publication de Driss Laraqui qui nous fait découvrir la nouvelle filière énergétique des combustibles métalliques renouvelables dans le contexte actuel de la décarbonation des activités humaines.

Fichiers et liens
Icône PDF La revue 3EI - N°111 - janvier 2024 : Cybersécurité des systèmes industriels - Électronique de puissance [27]
Contenus associés : 
Introduction à la cybersécurité des systèmes industriels [8]
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Cette ressource introduit le dossier sur la cybersécurité en définissant ses objectifs, les principes fondamentaux de la cybersécurité ainsi que ses enjeux
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
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Fondamentaux de la sécurité réseau [9]
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Cette ressource rappelle les principes fondamentaux de la sécurité réseau : confidentialité, intégrité, disponibilité, authentification, non répudiation puis détaille ensuite le protocole TLS, très populaire et illustration de trois de ces principes
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Cours / présentation [28]
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SECHEHAYE Maxime [29]
JUTON Anthony [30]
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Informatique débranchée : Déchiffrez c’est gagné [10]
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Cette ressource présente l’activité de sensibiliser les étudiants aux mécanismes de communication sur canal non sécurisés en pratiquant un peu de chiffrement par clés symétriques et asymétriques, dans l’esprit du protocole TLS
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Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
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Cybersécurité des systèmes automatisés industriels [11]
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Cette ressource rappelle le risque cyber pour l’industrie avant d’aborder la démarche proposée par l’ANSSI pour sécuriser un site ; l’analyse de quelques incidents récents souligne les bonnes pratiques pour les éviter et une étude de cas d’usine pharmaceutique est présentée, support d’une exploitation possible en TD et TP
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Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
JUTON Anthony [30]
La cybersécurité chez Eiffage Energie Systèmes [12]
La cybersécurité dans l’Operational Technology [12]
Cette ressource est issue d’un entretien avec M. Zindy, directeur du développement commercial Cybersécurité - Industries du Futur de Eiffage Energie Systèmes et présente le cadre général de la Cybersécurité dans le domaine de l’OT (Operational Technology) et comment un grand groupe intègre celle-ci dans ses offres
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
ZINDY Jocelyn [32]
LE GALL Franck [33]
Wattsense - Siemens, une entreprise pour une GTB sécurisée [13]
Schéma de l'architecture Wattsense Tower [13]
Cette ressource issue d’un entretien avec M. Zenadi de la société Wattsense, présente la prise en compte de la cybersécurité pour les objets connectés par l’entreprise Wattsense. On y retrouve les concepts de cybersécurité réseaux décrits dans la ressource « Fondamentaux de la sécurité réseau »
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
ZENADI Mohamed [34]
SAUVERGEAT Magali [31]
Introduction au dossier « électronique de puissance » [14]
domaines applicatifs selon les technologies de semiconducteurs [14]
Cette ressource introduit le dossier « électronique de puissance » dont l’objectif est de fournir aux lecteurs quelques exemples illustratifs d’applications innovantes ainsi que des éléments de compréhension des évolutions en cours et des enjeux technologiques et sociétaux de cette discipline
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
COSTA François [35]
Apport des convertisseurs multiniveaux modulaires aux véhicules électriques [15]
Transferts de puissance dans différents modes d’utilisation [15]
Cette ressource expose le fonctionnement d’un véhicule électrique à batterie actuel, en particulier sa chaine de traction, et s’intéresse à une structure innovante fusionnant les batteries avec l’étage de conversion DC-AC pour créer un convertisseur multiniveau modulaire
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
PONGNOT Gaël [36]
DESREVEAUX Anatole [37]
MAYET Clément [38]
LABROUSSE Denis [39]
ROY Francis [40]
PEUCHANT Thomas [41]
Caractérisation Thermoélectrique et Thermomécanique d’Assemblages PCB Intégrants des Puces de Puissance [16]
Coupe microscopique d’une diode intégrée au cœur du PCB [16]
Cette ressource propose une description du procédé de fabrication de l’intégration PCB des puces de puissance, suivie d’une partie de caractérisation électrique et thermique des différents contacts et matériaux utilisés dans l’assemblage. À l’issue de cette étude un choix du matériau approprié est effectué (Mousse Nickel et/ou cuivre), et des résultats de tenue au cyclage passif sont présentés
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
BOUARROUDJ Mounira [42]
PETIT Mickaël [43]
BENSEBAA Said [44]
LEFEBVRE Stéphane [45]
SCHMITT Nicolas [46]
Technologie des transistors au nitrure de gallium [17]
structure hexagonale du GaN [17]
Cette ressource donne les éléments pour appréhender les enjeux de la révolution qui s’opère actuellement en électronique de puissance avec l’arrivée de la nouvelle technologie de composants, tant en termes de structures de conversion qu’en terme d’applications et de performances mais aussi de contraintes nouvelles notamment en compatibilité électromagnétique
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
LANDEL Matthieu [47]
Course Voitures Autonomes Paris Saclay (CoVAPSy) : Travaux pratiques autour des voitures autonomes [18]
Voiture sur le simulateur webots [18]
Cette ressource présente et introduit deux supports de travaux pratiques et/ou projets, qui peuvent être travaillés indépendamment ou de façon complémentaire, en NSI, en SI, en BTS CIEL, en BUT GEII ou en école d’ingénieur
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
BOULANGER Thomas [48]
DÉLÈGUE Eve [49]
HOARAU Kévin [50]
JUTON Anthony [30]
CoVAPSy : Premiers programmes python sur la voiture réelle [19]
Voituer CoVAPSy_RPlonly [19]
Dans le dossier CoVAPSy, cette ressource se propose de mener le lecteur au démarrage, à la configuration et à la programmation des premiers pas d’une voiture autonome réelle la plus simple possible (nano-ordinateur Raspberry Pi et lidar)
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
BOULANGER Thomas [48]
DÉLÈGUE Eve [49]
HOARAU Kévin [50]
JUTON Anthony [30]
CoVAPSy : Mise en œuvre du simulateur Webots [20]
Course entre 4 voitures sous simulateur Webots [20]
Suite à la ressource « Course Voitures Autonomes Paris Saclay (CoVAPSy) : Travaux pratiques autour des voitures autonomes », cette ressource présente en détail le simulateur Webots et aide à sa prise en main, afin d’organiser une course de voitures simulées avec des élèves ou étudiants
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
BOULANGER Thomas [48]
DÉLÈGUE Eve [49]
HOARAU Kévin [50]
JUTON Anthony [30]
CoVAPSy : Premiers programmes en langage C sur la voiture réelle [21]
Circuit Imprimé de la carte d'intégration du microcontrôleur STM32G431KB [21]
Suite aux ressources « CoVaPSy : Premiers programmes python sur la voiture réelle » et « CoVaPSy : Mise en œuvre du Simulateur Webots », cette ressource présente la configuration et programmation de la voiture autonome CoVAPSy en langage C à base d’un microcontrôleur de la famille des STM32 de STMicroelectronics
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
AZAN Antoine [51]
JUTON Anthony [30]
Contrôle de température via une cellule Peltier [22]
Contrôle de la température via une cellule Peltier - Photo du système mis en œuvre [22]
Cette ressource propose, à partir de kits de développement facilement accessibles, de mettre en œuvre un système complet de régulation de température en allant de la chaîne d’énergie à la chaîne d’information
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
AL AJROUDI Rémi [52]
JAUVERT Sylvie [53]
ALMANZA Morgan [54]
Les combustibles métalliques renouvelables, en route vers une nouvelle ère énergétique ? [23]
Photographies de flammes métalliques [23]
Cette ressource présente la nouvelle filière énergétique des combustibles métalliques renouvelables dans le contexte actuel de la décarbonation des activités humaines
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
LARAQUI Driss [55]
La Revue 3EI - N°110 - octobre 2022 : Innovation dans les matériaux en Génie Électrique [56]
La revue 3EI - N°110 - octobre 2022 [56]
Cette ressource propose les articles : Matériaux pour câbles haute tension, Supraconducteurs matériaux fascinants, Matériaux magnétiques pour VE, Initiation étude plasmas froids domaine aérospatial, Conversion d’énergie électrique triphasée, Électronique de puissance systèmes de traction et stations de charge des VE, Imagerie du sein par réseaux de neurones convolutionnels, Word embedding, Mots et machine learning
Ressource pédagogique
Cours / présentation [28]
Auteur(s): 
La Revue 3EI [57]

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Liens
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https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/delegue-eve [50] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/hoarau-kevin [51] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/azan-antoine [52] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/al-ajroudi-remi [53] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/jauvert-sylvie [54] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/almanza-morgan [55] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/laraqui-driss [56] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/ressources_pedagogiques/3ei-n110-octobre2022-innovation-dans-les-materiaux-en-genie-electrique [57] https://sti.eduscol.education.fr/si-ens-paris-saclay/personne/la-revue-3ei