Chapitre 03 Cours RSF-WPAN 2011-2012

RSFRSFRSFRSF

ÉÉRRÉSEAUX ÉSEAUX SSANS ANS FFILIL

Partie Partie

Réseaux personnels sans fil : WPANRéseaux personnels sans fil : WPANpp

Partie

Réseaux personnels sans fil : WPANRéseaux personnels sans fil : WPAN

11 Défi i i WPANDéfi i i WPAN1.1. Définition : WPANDéfinition : WPAN

22 RFIDRFID2.2. RFIDRFID

3.3. BLUETOOTHBLUETOOTH

4.4. UWBUWB

5.5. ZIGBEEZIGBEE

Réseaux personnels sans fil : WPAN

WPANWPAN

Définition

Un WPAN est un réseau sans fil de faible portée : de l’ordre de quelques dizaines demètres Il fournit généralement une connectivité sans infrastructuremètres. Il fournit généralement une connectivité sans infrastructure.

Technologies sans filWPANWPAN

RFIDRFID

DifféDiffé b db d dd f éf é é éé é PP iiDifférentesDifférentes bandesbandes dede fréquencesfréquences ontont étéété retenuesretenues.. PourPour certainescertainesd’entred’entre elles,elles, lesles fréquencesfréquences disponiblesdisponibles varientvarient selonselon lesles régionsrégions dudumondemonde..

BF : basse fréquence 125 KHzBF : basse fréquence - 125 KHz, HF : haute fréquence - 13,56 MHz, UHF : ultra haute fréquence - 433 MHz ou 800-930 MHz Hyper RF : hyper fréquences ou micro-ondes - 2,45 et 5,8 GHz

La distance de lecture d’une étiquette varie selon plusieurs paramètres :la bande de fréquences utilisée

yp yp q , ,

puissance du lecteurles performances des composants silicium utilisés et la sensibilité dulecteurle recours éventuel à une batterie (peut porter cette distance à 100 m)de l’environnement d’utilisation et du déploiement effectué (niveau debruit électromagnétique, présence d’humidité, matériaux de l’objetbruit électromagnétique, présence d humidité, matériaux de l objetétiqueté, réflexions multiples, interférences entre lecteurs, géométrie…).


RFIDRFID


Avantages de la RFIDAvantages de la RFID

Id ifi i é i i i i ibili éId ifi i é i i i i ibili éIdentification ne nécessitant ni contact, ni visibilitéIdentification ne nécessitant ni contact, ni visibilitéLecture 40 fois plus rapide que les codes barresPas de manutentionPas de manutention

Pénétration au travers de différents matériauxPénétration au travers de différents matériauxLecture des produits dans un colis

Possibilité d’écriture dans le tag d’information dynamiquementPossibilité d’écriture dans le tag d’information dynamiquementEnrichissement au cours du cycle de vieE h d d é d t iEchange de données avec des partenaires

Lecture simultanée de plusieurs tagsLecture simultanée de plusieurs tagsSystème de lecture anti-collisionSystème de lecture anti collision

Couplage avec des capteursCouplage avec des capteurs


Avantages de la RFID (suite)Avantages de la RFID (suite)

Ré i i fl éf d l' iRé i i fl éf d l' iRésistance aux influences néfastes de l'environnementRésistance aux influences néfastes de l'environnementTempératures extrêmes, humidité, poussière, ..

Forme et dimension du transpondeur pouvant être adaptées àForme et dimension du transpondeur pouvant être adaptées àForme et dimension du transpondeur pouvant être adaptées à Forme et dimension du transpondeur pouvant être adaptées à volontévolonté

Tags RFID pour des applications telles que : identification b i d bill t d b é h till ADNbovins, marquage de billets de banque, échantillons ADN, passeports, ticket de transport, …

Tags complètement au produitTags complètement au produitg p pg p pLutte contre la contre-façon, le vol, …Par mesure d’hygiène (agro-alimentaire, santé, …)

Sécurité élevée Sécurité élevée Protection contre la copieProtection des données par mot de passeProtection des données par mot de passeTransmission cryptée des données


BLUETOOTHBLUETOOTH

Bl h l i i l h l i WPAN l é E iBluetooth est la principale technologie WPAN lancée par Ericssonen 1994.

Bluetooth définit 3 classes d'émetteurs proposant des portéesdifférentes en fonction de leur puissance d'émission :p

ClasseClasse PuissancePuissance PortéePortée

II 100 mW100 mW 100 m100 m

IIII 2,5 mW2,5 mW 15 15 -- 20 m20 m

IIIIII 1 mW1 mW 10 m10 m

8

3 normesBluetooth désigne


BLUETOOTH v1.x BLUETOOTH v1.x -- IEEE 802.15.1IEEE 802.15.1

CaractéristiquesCaractéristiquesCaractéristiquesCaractéristiquesFréquence : 2.4 GHz (ISM : Industriel, Scientifique, Médical) LibrePortée : 10 – 100 mètresDébit 1 MbDébit : 1 Mbps

AvantagesAvantagesFaible consommation d’énergie.Bonne gestion de la communication de la voix.Equipements de taille réduite.q pTechnologie adaptée à la mobilité.Faible coût.

InconvénientsInconvénientsNombre de périphériques limité dans un réseau.Faible portéeFaible portée.Débit limité.


E h Bl (I l) i d' è

BLUETOOTH v1.x BLUETOOTH v1.x -- IEEE 802.15.1 (suite)IEEE 802.15.1 (suite)

EtherBlue (Inventel) : un point d'accèsBluetooth longue portée se connectantsur réseau local par Ethernet. Il intègreen standard, un port Ethernet, un portUSB et un routeur.

Ce modèle permet une communicationsans fil dans un périmètre jusqu'à 100

èt l é i t Bl t thmètres pour les équipements Bluetoothde classe 1 et augmente la portée decommunication des équipementscompatibles Bluetooth de classe 2 et 3.


BLUETOOTH v1.x BLUETOOTH v1.x -- IEEE 802.15.1 (suite)IEEE 802.15.1 (suite)

Adaptateur Bluetooth RS-232• Transfert de données entre des

instruments de mesure en liaison RS-232.• Liaison RS-232 dans un endroit impossible

pour les câbles.


BLUETOOTH v2.x BLUETOOTH v2.x -- IEEE 802.15.2 IEEE 802.15.2

• Fréquence : 2.4 GHz• Débit : 3Mbps

Adaptateur Bluetooth USB– Classe 1– Distance maximale de connexion Bluetooth : 100 mètres– Bluetooth 2.0– Débit maximal : 3 Mbps.– Interface : USB 1.1


MEDIEVAL BLUETOOTH NETWORK SCANNER

• Ce programme peut scanner et analyser un réseauBluetooth. Il donne des informations détaillées au sujetdes dispositifs distants et locaux trouvés et les servicesdes dispositifs distants et locaux trouvés et les servicessupportés par chacun d'eux grâce à une interface claire.


C té i tiC té i ti

BLUETOOTH v3.x BLUETOOTH v3.x -- IEEE 802.15.3IEEE 802.15.3

CaractéristiquesCaractéristiquesFréquence : 3.1 - 10.6 GHz (UWB)Faible portée : 10 mpHaut débit : ~400 Mbps pour supporter les flux vidéo et/ou audioFaible consommation d'énergieFaible coûtFaible coûtQualité de Service permettant d'offrir un débit garantiSupporte un environnement dynamique. L'apparition ou ladisparition d'équipement ne doit pas perturber le comportementdu réseau.

ApplicationsApplicationsconnexions entre appareil photo numérique et imprimanteconnexions entre ordinateurs portables et vidéoprojecteurconnexions entre un haut parleur et un appareil récepteur


WUSB WUSB -- IEEE 802.15.3aIEEE 802.15.3a

WUSB é é é l WiM di Alli i dWUSB a été proposé par la WiMedia Alliance et a pour vocation deremplacer les connexions avec des câbles USB par des connexionssans fil. WUSB s’appuie sur le standard IEEE 802.15.3 égalementconnu sous le nom d’UWB (Ultra Wide Band), géré par la WimediaAlliance.

L'objectifL'objectif dede WiMediaWiMedia etet dede réaliserréaliser uneune intercompatibilitéintercompatibilité réelleréelleL objectifL objectif dede WiMediaWiMedia etet dede réaliserréaliser uneune intercompatibilitéintercompatibilité réelleréelleentreentre toustous lesles appareilsappareils transmettanttransmettant dede l'imagel'image etet dudu sonson dansdans ununrayonrayon dede 11 àà 5050 mètresmètres..


WUSB WUSB -- IEEE 802.15.3a (suite)IEEE 802.15.3a (suite)

Fréquence : 3.1 - 10.6 GHzPortée : 10 mètresDébit : 480 Mbps


dd

WUSB WUSB -- IEEE 802.15.3a (suite)IEEE 802.15.3a (suite)

Adaptateurs WUSBAdaptateurs WUSB•• BelkinBelkin•• DD--LinkLink


ZIGBEE ZIGBEE -- IEEE 802.15.4IEEE 802.15.4

L h l i Zi B d' b i d li i fil à èLa technologie ZigBee permet d'obtenir des liaisons sans fil à trèsbas prix et avec une très faible consommation d'énergie.

Zigbee est une technologie radio basée sur le standard IEEE802.15.4 et destinée en premier lieu au contrôle, à la surveillance età la gestion de commandes à distance Des applications peuventà la gestion de commandes à distance. Des applications peuventpar exemple être trouvées dans le domaine de la domotiqueautomatisée : activation d'un éclairage à distance, surveillance d'unbâti t l é d'i f ti t i d t tbâtiment, relevé d'informations transmises par des capteurs, etc.

Fréquence : 2 4 GHzFréquence : 2.4 GHzPortée : 100 mètresDébit : 0.25 Mbps



Zigbee, un réseau pour transporter les commandesessentiellement et non les données :

Il permet de mettre en place des réseaux personnels sansIl permet de mettre en place des réseaux personnels sansfils à très bas coût.

Il existe deux versions de Zigbee :Il existe deux versions de Zigbee :IEEE 802.15.4 qui permet de communiquer à 250 Kb/sjusqu’à 100 mètres pour relier au maximum 255 appareilsj(bande de fréquence des 2,4 GHz).IEEE 802.15.4a qui est limité à 20 Kb/s mais permet une

té d 75 èt i d 65 000portée de 75 mètres pour un maximum de 65 000appareils (bande de fréquence des 900 KHz).



Adapté pour la communication d’objet à objet qui nenécessite pas un grand débit.U t è f ibl ût i d it tt i té tiUn très faible coût qui devrait permettre son intégrationdans un grand nombre d’objets.Une autonomie de deux ans avec de simples pilesUne autonomie de deux ans avec de simples pilesbasiques.

Objectif : rendre une simple ampoule communicante.


ZIGBEE ZIGBEE -- IEEE 802.15.4 (suite)IEEE 802.15.4 (suite)


ZIGBEE ZIGBEE -- IEEE IEEE 802.15.4a 802.15.4a

Le XBee Wall Router est un petitdispositif qui permet d’étendre un réseauZigBee Il se branche simplement sur uneZigBee. Il se branche simplement sur uneprise de courant et intègre des capteursde température et de lumière…p

Comme tous les périphériques ZigBee, ceCo e ous es pé p é ques g ee, cerouteur peut être relié à plus de 65 000autres périphériques (avec Bluetooth, 7périphériques par appareil).

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