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Activité 9 – Fibre optique : préparer la maison connectée SITUATION PRO

Ch09 – Ondes EM | 1ère ERA-MA | ⏱ 30 min

Dernière mise à jour : 1 juin 2026

Ce que tu vas apprendre :

🤔 Avant de commencer

Pourquoi un cuisiniste qui pose une cuisine sur mesure prévoit-il aujourd'hui des passages de gaines vides pour fibre ?

Les cuisines modernes intègrent de plus en plus d'objets connectés : frigo intelligent, four piloté par smartphone, plaques avec écran tactile, capteurs de température. Tous demandent un réseau internet stable. Mieux vaut prévoir une gaine vide (Ø 20 mm) entre la cuisine et l'arrivée box internet pour passer une fibre ou câble Ethernet plus tard. Coût d'anticipation : 5 m de gaine ≈ 10 € pendant les travaux vs perçage destructif après : 500-1 500 € + esthétique compromise.

Situation – Tom, installateur fibre + domotique (Quimper)

Tom, technicien chez « FibreNet Bretagne 29 » à Quimper, intervient pour la mise en service d'une maison neuve équipée fibre optique. Le maître d'œuvre lui demande de calculer la performance de l'installation.

Câblage maison : fibre externe + Ethernet intérieur BOX FIBRE Fibre externe Salon Cuisine Bureau

📖 Vocabulaire

Fibre optique
Fil de silice ultra-pur transportant la lumière par réflexion totale interne. Diamètre cœur : 9 µm (monomode) ou 50 µm (multimode).
Longueur d'onde porteuse
Typiquement 1310 nm ou 1550 nm (IR proche). Très peu absorbés par le verre.
Débit
Quantité d'information transmise par seconde. Mbit/s ou Gbit/s. Fibre grand public : 1 Gbit/s ; fibre pro : 10-100 Gbit/s.

Document 1 — Installation maison de Tom

Problématique : L'installation fibre est-elle bien dimensionnée pour la maison ?

Q1 APP

Calculer la longueur d'onde 1550 nm en mètres et la fréquence correspondante.

λ = 1550 × 10⁻⁹ m = 1,55 × 10⁻⁶ m = 1,55 µm.

f = c/λ = 3 × 10⁸ / (1,55 × 10⁻⁶) ≈ 1,94 × 10¹⁴ Hz ≈ 194 THz.

Domaine infrarouge proche, invisible à l'œil mais idéal pour transmission optique.

Q2 REA

Besoin total en débit du foyer.

15 (Netflix) + 2 × 10 (visio) + 5 (IoT) = 40 Mbit/s en pointe.

Soit 4 % de la capacité fibre (1 000 Mbit/s). Marge énorme.

Q3 REA

Temps pour télécharger un film 4K de 20 Go (= 160 Gbit) sur fibre 1 Gbit/s.

t = 160 / 1 = 160 s ≈ 2 min 40 s.

Excellent. À comparer ADSL 20 Mbit : t = 160 000 / 20 = 8 000 s = 2 h 13 min !

Q4 ANA

Temps de propagation d'un signal de la box au serveur Netflix à Paris (≈ 600 km via fibre).

v = 2 × 10⁸ m/s. t = d/v = 600 × 10³ / 2 × 10⁸ = 3 ms.

Incompressible (limite physique). La « latence » mesurée typique est 10-30 ms (équipements routeurs intermédiaires).

Pour le gaming en ligne, on cherche < 30 ms. Fibre OK. ADSL : 40-60 ms, parfois insuffisant.

Q5 ANA

Comparaison débit WiFi 6 (1 200 Mbit/s) vs Ethernet Cat6a (10 000 Mbit/s).

Ethernet Cat6a : 10 Gbit/s = 8× plus rapide que WiFi 6 théorique. Mais en pratique, le WiFi 6 est limité par les murs et la distance. À 5 m de la box derrière 1 mur : ~ 300 Mbit/s réel.

Pour usage gros volume (sauvegarde NAS, vidéo édition) → privilégier le câble Ethernet. Pour usage classique (TV, smartphones) → WiFi 6 suffit.

Conseil aux cuisinistes : prévoir 1 prise RJ45 par pièce importante + WiFi central.

Q6 ANA

Le maître d'œuvre veut prévoir gaine pour la fibre + Ethernet supplémentaire dans cuisine. Coût estimatif ?

Pendant les travaux (intégration menuiserie/agencement) :

  • Gaine Ø 25 mm : 1 €/m × 8 m = 8 €.
  • Câble Cat 6a : 1 €/m × 8 m = 8 €.
  • 2 prises RJ45 encastrées : 30 €.
  • Main d'œuvre passage : 30 min.

Coût total intégration : ~ 60 €. À comparer à rénovation après : 500-1 000 €.

Q7 VAL

L'évolution future : 10 Gbit/s en grand public, 5G/6G, électroménager connecté. Pourquoi Tom recommande-t-il Cat 6a et pas Cat 5e ?

Cat 5e : 1 Gbit/s max sur 100 m. Cat 6a : 10 Gbit/s sur 100 m. Coût différentiel négligeable (1,20 €/m vs 0,80 €/m) mais évolutivité énorme.

D'ici 2030, les offres fibre 10 Gbit/s seront grand public (déjà dispos en pro). Cat 5e deviendra obsolète, Cat 6a tiendra. Investissement de longévité.

Règle pratique : choisir un câble qui durera 25+ ans, car la pose est plus chère que le matériau.

Q8 COM

Conseil de Tom au maître d'œuvre (4 lignes).

Câblage fibre + Ethernet maison neuve — Tom (FibreNet Bretagne 29)
• Fibre 1 Gbit/s arrivée. Largement suffisante (besoin 40 Mbit/s, marge × 25).
Prévoir 1 prise RJ45 par pièce + Cat 6a (10 Gbit/s) pour évolutivité.
Gaines vides entre les pièces : 8 € pendant les travaux vs 500 € après.
• WiFi 6 pour smartphones/TV. Ethernet pour télétravail, NAS, gaming.

✅ Auto-évaluation

Bonus — Pourquoi la fibre n'est pas en cuivre ?

Le cuivre transmet l'information sous forme d'impulsions électriques. Limites : atténuation rapide (~ 30 % par km), interférences électromagnétiques (moteurs, foudre), encombrement (4 paires nécessaires pour gigabit).

La fibre transmet sous forme de lumière infrarouge. Avantages : atténuation très faible (0,2 dB/km à 1550 nm), aucune interférence EM, débit énorme (~ 100 Gbit/s par fibre). Inconvénient : connecteurs plus chers, fragilité mécanique du verre.

Avec un seul câble fibre 100 km, on transmet ce qui demanderait des centaines de paires de cuivre. C'est pourquoi tous les câbles transcontinentaux sont en fibre depuis les années 80.

À retenir

📚 §3 (Spectre EM) + §5 (Applications) de la leçon Ch09.