Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Les objets intelligents, communicants, ou encore de l'internet des objets, sont entrés en scène maintenant depuis plusieurs années. Toutes ces dénominations rejoignent un seul et même objectif : faire communiquer notre environnement. Cantonné aux films de science fiction il n'y a encore peu de temps, l'ubiquité de l'internet, doublé des progrès importants du matériel et des logiciels, rend aujourd'hui possible le déploiement de cette nouvelle frange de l'internet. Cet article décrit concrètement les challenges que présentent ces nouveaux types de réseaux, des solutions techniques sont proposées, dont une reposant sur les standards ouverts est présentée.
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Cédric CHAUVENET : Ingénieur R Watteco Ph. D
INTRODUCTION
Il y a plusieurs années, la capacité de l'Internet Protocol (IP) à offrir une interface unique de communication à un même réseau couvrant plusieurs médias physiques créa la révolution de l'Internet, réduisant ainsi progressivement le spectre des protocoles non-IP à des marchés de niche.
Le même changement de paradigme est en train de se produire dans le marché des bus de terrain, avec les protocoles IP/6LoWPAN, qui remplacent peu à peu les protocoles de bus de terrain dédiés, réduisant massivement les coûts de déploiement et d'utilisation de ces réseaux.
Dans cet article, nous décrirons la rupture technologique introduite par ces nouveaux objets communicants du point de vue de l'énergie, de la maintenance, du matériel, du coût, et du nombre d'objets qui seront déployés. Nous présenterons ensuite les technologies et les protocoles standards développées dans ce cadre, et notamment les avantages de l'utilisation du protocole IP pour créer des réseaux d'objets intelligents et autonomes couvrant un très large spectre d'applications. Enfin, nous présenterons une solution commerciale développée par Watteco à travers un cas d'usage : l'instrumentation d'un bâtiment.
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Exemple de solution
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2. Technologies répondant à ce nouveau besoin
2.1 Réponses aux contraintes
Nous listons ici les solutions aux challenges de l'Internet des objets initialement présentés au paragraphe 1.2.
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Du côté de la production d'énergie, de nombreux composants permettent aujourd'hui de créer un micro-système de récupération d'énergie à partir d'énergie solaire, mécanique, ou encore thermique. Dans le cas où la consommation du système est correctement maîtrisée, ces sources d'énergie peuvent suffire à alimenter un système communiquant complet, comme nous le verrons dans la solution de Watteco.
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Du côté de la consommation, des progrès importants ont été faits par les fondeurs pour produire aujourd'hui des micro contrôleurs, des modules radios et des capteurs très basse consommation, avec des modes de veille consommant seulement quelques dizaines de nanoampère.
La clé de la réussite est de laisser le système en veille le plus de temps possible et de ne réveiller que certaines parties du système au moment opportun et pendant un temps très court.
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Plusieurs modes de veille sont aujourd'hui disponibles sur les micros-contrôleurs, les modules radio et les capteurs afin de gérer finement leur consommation. De plus, de nombreuses solutions de niveau MAC (Medium Access Control, niveau 2 du modèle OSI) permettent de gérer, de manière efficace, les réveils périodiques des modules radio de manière transparente pour les couches supérieures. Enfin, les standards adaptés aux réseaux contraints, tels que 802.15.4 (voir l'Annexe et le Pour en savoir plus ), ainsi que des mécanismes de compression de données, telles que la compression...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Alexandra Institute - Inspriring the Internet of things. - Comic Book powered by the Alexandra Institute and partially funded by the FP7 ICT « Internet of Things Initiative » http://www.alexandra.dk/uk/services/Publications/Documents/IoT_Comic_Book.pdf
-
(2) - HUI (J.), THUBERT (P.) - Compression format for IPv6 datagrams over IEEE 802.15.4-Based networks. - IETF RFC 6282 (2011).
-
(3) - SHELBY (Z.), CHAKRABARTI (S.), NORDMARK (E.), BORMANN (C.) - Neighbor discovery optimization for IPv6 over low-power wireless personal area networks (6LoWPANs). - IETF RFC 6775 (2012).
-
(4) - WINTER (T.), THUBERT (P.), BRANDT (A.), HUI (J.), KELSEY (R.), LEVIS (P.), PISTER (K.), STRUIK (R.), VASSEUR (J.P.), ALEXANDER (R.) - RPL : IPv6 routing protocol for low-power and lossy networks. - IETF RFC 6550 (2012).
-
(5) - DUNKELS (A.), VASSEUR (J.P.) - IP for smart objects. - IPSO Alliance. White Paper #1. (2010).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
IPSO Alliance http://www.ipso-alliance.org
6LoWPAN Tutorial (à consulter en ligne) https://blog.st.com/tutorial-6lowpan-guide-creating-network-sending-data-internet/
Watteco – Pour plus d'informations http://www.watteco.com/
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Watteco participe régulièrement aux salons SmartGrid et Intelligent Building System (IBS) à Paris.
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IEEE Standard for Local and metropolitan area networks. Part 15.4, Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs), IEEE (2011).
Watteco est un membre actif des organismes de standardisation IEEE, IETF et ETSI. Watteco fait également partie des membres fondateurs de l'alliance IPSO, où elle participe régulièrement à des évènements d'inter-opérabilité et collabore sur la définition de profils applicatifs optimisés pour les objets intelligents.
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