Protocole de routage RPL

Les capteurs ont longtemps été simplement utilisés pour quantifier et surveiller une valeur physique de façon locale : capteur de CO₂ dans une usine, de température au sein du foyer, de luminosité pour un éclairage urbain, etc. L’apparition de l’Internet et les recherches dans le domaine des technologies sans fil ont permis de doter ces capteurs d’une connectivité et a donné naissance aux réseaux de capteurs sans fil. La généralisation de ces capteurs a entraîné la création d’une multitude de nouvelles applications : surveillance de la consommation énergétique d’un foyer, gestion des feux de signalisation urbains ou système d’éclairage intelligent pour une commune. De manière plus large, les réseaux de capteurs sans fil peuvent être vus comme un sous-ensemble du concept plus large de l’Internet des objets. L’Internet des objets vise à donner une connectivité à un ensemble hétérogène d’objets du quotidien (machine à laver, compteur électrique, éclairages, ou vêtements par exemple) à l’aide de communications filaires ou sans fil.

Du fait de la faible puissance (énergétique, de traitement) des objets à connecter à l’Internet, il a souvent été considéré que leur connexion à l’architecture Internet traditionnelle était impossible entraînant de facto le développement de solutions propriétaires et non interopérables (ZigBee, LON, KNX, etc.). L’IETF (Internet Engineering Task Force), l’organisme en charge de la standardisation des protocoles de l’Internet, a donc créé plusieurs groupes de travail afin de spécifier des protocoles interopérables pour les réseaux composés d’appareils fortement contraints ou LLN (Low Power and Lossy Networks ou réseaux à faible puissance et fort taux de perte).

On peut citer principalement le groupe de travail 6LoWPAN (The IPv6 in Low-Power Wireless Personal Area Networks) qui a défini la manière de transporter des datagrammes IPv6 sur des liens à bas débit et à faible consommation, ainsi que la façon d’y former et de maintenir un sous-réseau IPv6 (Internet Protocol version 6). Le groupe de travail ROLL a, quant à lui, défini le protocole de routage RPL, qui permet de construire une topologie de routage sur des réseaux contraints. Il est à noter qu’il ne faut pas prononcer RPL comme un acronyme de trois lettres, mais comme le mot anglais « riple » signifiant ondulation. Le groupe CORE développe une version simplifiée de HTTP demandant moins de ressources tout en gardant une compatibilité avec HTTP. Finalement, le groupe ACE s’occupe de la sécurité dans les environnements contraints. Ces quatre groupes de travail ont un rôle clé dans la définition d’un Internet des Objets ouvert et interopérable.

Dans cet article, nous nous focaliserons sur le protocole de routage RPL en présentant les différents mécanismes mis en œuvre dans RPL.

Un glossaire des principaux termes utilisés est placé en fin d’article.