Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
La technologie sans fil ZigBee, après avoir confirmé son succès, continue à évoluer. Elle a permis ainsi de concrétiser de nouvelles applications. Elle intervient dans des domaines comme la santé, la domotique ou encore la gestion énergétique. Toujours soumise à une même norme, cette technologie s'ouvre désormais à Internet avec son unique couche physique, qui reste son atout majeur. Cet article s’intéresse à cette norme et à ses évolutions, mais aussi aux protocoles et autres pistes d'évolution de cette technologie sans fil. Puis, les différents domaines d'applications sont listés, à travers leurs certifications et leur environnements applicatifs.
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The wireless ZigBee technology, after having proven its success, is still evolving. It has thus allowed for the emergence of new applications. It is involved in domains such as health, home automation or energy management. This technology, which is still subjected to the same standard, has opened itself to the Internet with its unique physical layer which remains its main asset. This article focuses on this standard and its evolution and also on protocols and other evolution paths of this wireless technology. It finally lists the various application fields via their certification and application environments.
Auteur(s)
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Adrien VAN DEN BOSSCHE : Maître de conférences - CNRS, IRIT - Université de Toulouse - UPS, INSA, INP, ISAE, UT1, UTM, IRIT
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Thierry VAL : Professeur des universités - CNRS, IRIT - Université de Toulouse - UPS, INP, UT1, UTM
-
Éric CAMPO : Professeur des universités - CNRS, LAAS - Université de Toulouse - UPS, INSA, INP, ISAE, UT1, UTM, LAAS
INTRODUCTION
Après quelques années d'existence, la technologie ZigBee continue à évoluer et confirme son succès dans des domaines variés tels que la domotique, la gestion énergétique, la santé ou bien encore les applications industrielles. Toujours basée sur la norme IEEE 802.15.4, elle a su garder un équilibre entre standardisation et développements propriétaires, ce qui lui permet de répondre favorablement à un large panel applicatif. Cette technologie est encore plus prometteuse quand elle se rapproche d'Internet avec le projet 6LoWPAN ; de nouvelles couches physiques apparaissent, permettant d'entrevoir plus de robustesse dans les transmissions, des débits plus élevés ou bien encore des possibilités de localisation de terminaux mobiles.
Cet article dresse un panorama général de ZigBee et du monde qui l'entoure, des évolutions de la technologie aux domaines applicatifs, désormais nombreux, en passant par les projets connexes reposant sur tout ou partie des normes ZigBee/ IEEE 802.15.4.
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Protocoles basés sur 802.15.4
En anglais
1. Présentation de la norme IEEE 802.15.4
La norme IEEE 802.15.4 propose une couche physique et une couche liaison de données adaptées aux applications à faible débit dont l'autonomie énergétique est une contrainte forte. Dans ce premier chapitre, nous allons en présenter les grandes lignes, la norme originelle et ses évolutions.
1.1 Norme initiale (IEEE 802.15.4-2003)
À la fin des années 1990, alors que plusieurs technologies de télécommunications sans fil courte portée sont normalisées et utilisées de par le monde – notamment WiFi (IEEE 802.11) et Bluetooth (IEEE 802.15.1) – la communauté scientifique met en évidence certaines faiblesses. Elles relèvent principalement des aspects d'autonomie énergétique et de passage à l'échelle sur un réseau sans infrastructure alors que l'option scatternet de Bluetooth, qui permet l'extension d'un réseau au-delà de sept entités, n'est toujours pas disponible sur les produits du commerce. Un marché s'ouvre alors pour une technologie proposant une autonomie énergétique du matériel de plusieurs mois, éventuellement en sacrifiant le débit disponible, si cette technologie présente des capacités d'auto-organisation et une fiabilité accrue. C'est dans ce contexte que sont publiées les premières réflexions autour du projet ZigBee à la fin des années 1990. La ZigBee Alliance est créée pour développer et promouvoir cette technologie. Parallèlement, en 2001, l'IEEE entame des travaux pour proposer un ensemble « couche physique (PHY) et couche liaison de données (MAC) » adapté à des communications « faible distance / faible débit / faible consommation énergétique ». La première version de la norme IEEE 802.15.4 est ratifiée deux ans plus tard, en mai 2003.
ZigBee [TE 7 508] est un LP-WPAN (Low Power – Wireless Personal Area Network ) : un réseau sans fil radio à bas débit et à courte portée. Il est caractérisé...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ZIGBEE ALLIANCE - ZigBee specification. - ZigBee document 053474r06, version 1.0 (2005).
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(2) - ZHENG (J.), LEE (M.J.) - Will IEEE 802.15.4 make ubiquitous networking a reality ? A discussion on a potential low power, low bit rate standard. - IEEE Communications Magazine, vol. 42, no 6, p. 140-146 (2004).
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(3) - FULLER (R.) - Tutorial on location determination by RF means. - International Workshopon Mobile Entity Localization (MELT), sept. 2009.
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(4) - * - Melanie Swiderek / ISA100 Committee – ISA100.11a Functional Description, version 2007-07-18.
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(5) - ALAGHA (K.), BERTIN (M.), DANG (T.), GUITTON (A.), MINET (P.), VAL (T.), VIOLLET (J.) - Which wireless technology for industrial wireless sensors network ? The development of OCARI technology. - IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 56, no 10, oct. 2009.
-
(6) - * - HART...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ISA100.11a Release 1 Status, oct. 2007 http://www.isa.org/source/ISA100.11a_Release1_Status.ppt
Hart Communication Foundation, fév. 2008 http://www.hartcomm2.org/hart_protocol/wireless_hart/wireless_hart_main.html
http://www.hartcomm/protocol/training/resources/wiHART_resources/wirelesshart_datasheet.pdf
HAUT DE PAGE
IEEE 802.15.4-2003 - LAN/MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society – IEEE Standard for Information technology – Telecommunications and information exchange between systems – Local and metropolitan area networks – Specific requirements – Part 15.4 : Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs) - -
IEEE 802.15.4-2006 - LAN/MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society – IEEE Standard for Information technology – Telecommunications and information exchange between systems – Local and metropolitan area networks – Specific requirements – Part 15.4 : Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs) - -
IEEE 802.15.4-2006 - LAN/MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society – IEEE Standard for Information technology – Telecommunications and information exchange between systems – Local and metropolitan area networks – Specific requirements – Part 15.4 :...
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