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Études d’approfondissement M2GI Option SRR

Études d’approfondissement M2GI Option SRR. Jérémie NOWAK jeremie.nowak@free.fr. UJF/IMA/DRTGI/M2GI/SRR http://ufrima.imag.fr/. Année Universitaire 2003-2004. Applications et Réseaux de capteurs. DRT GI. Jérémie Nowak 4 novembre 2003. Présentation.

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  1. Études d’approfondissementM2GI Option SRR Jérémie NOWAK jeremie.nowak@free.fr UJF/IMA/DRTGI/M2GI/SRR http://ufrima.imag.fr/ Année Universitaire 2003-2004

  2. Applications et Réseaux de capteurs DRT GI Jérémie Nowak 4 novembre 2003

  3. Présentation • Les applications traitent les données des capteurs • Objectifs conceptuels • Sûreté de fonctionnement et Sécurité • Orientation de développement de systèmes d’exploitation • Objectifs techniques • Techniques de réseaux de transmission de données • Électronique et systèmes embarqués Applications et réseaux de capteurs

  4. Plan • Le cadre • Applications • La problématique • Le réseau CAN • Exemples • Synthèse et conclusion < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Problématique | Applications | Cadre Applications et réseaux de capteurs

  5. Le cadre • Évolution des services • Solution en émergence : réseau Ethernet • Plus de 50 spécifications de Réseau de Terrain • Cohabitations des réseaux de terrain • Évolution des besoins industriels • Conception, installation, exploitation • Maintenance, évolution < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Problématique | Applications | Cadre Applications et réseaux de capteurs

  6. Constituants • Entrées/Sorties numériques • Capteurs • Température • Pression • Lumière • Actionneurs • Automatique • Commande de robots industriels • Mécanique • Systèmes hydrauliques < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre Applications et réseaux de capteurs

  7. Liaison série Unité contrôle Unité contrôle Moteur Z Moteur Y Moteur X Moteur X Problématique Bus de Terrain < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique |Cadre Réseau de Terrain CAN Applications et réseaux de capteurs

  8. Économiser sur le câblage • Permettre des extensions sans difficulté Besoins • Faciliter le déploiement • Diminuer le montant des investissements • Garantir la sûreté de fonctionnement • Simplifier la mise en service • Standardiser les constituants < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique |Cadre Applications et réseaux de capteurs

  9. Critères stratégiques • Normes et standards • ISO • Principaux fabricants et utilisateurs • Profils : Communications entre différents équipements • Certification • Disponibilité • Composants • Logiciels • Prestation de services • Diffusion • Perspectives d’avenir • Domaine d’application typique < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique |Cadre Applications et réseaux de capteurs

  10. Critères de choix • Topologiques • Longueur maximale • Distance entre les éléments : f(Répéteurs, Type de médium) • Topologie (bus, étoile, anneau) • Temporels • Vitesse de transmission (pas confondre avec le débit réel de transfert) • Temps de réaction :f(Nombre d’abonnés, Longueur du réseau, Médium) • Possibilité de synchronisation • Techniques • Nombre maximal d’équipement • Mode d’adressage • Longueur des informations (Efficaces) • Fonctions (multicast, broadcast) • Sûreté de fonctionnement – réaction en cas de défaillance – reprises • Implémentation du protocole – Télé-alimentation < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique |Cadre Applications et réseaux de capteurs

  11. Complexe Ethernet Profibus FMS WorldFIP LonWorks Bus de terrain Modbus Bus d'équipement Interbus profibus DP CanOpen DeviceNet Bus Capteurs Actionneurs Interbus Loop ASI Simple Positionnement des réseaux de terrain Sources : CIAM < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique |Cadre Applications et réseaux de capteurs

  12. Application réparties : Distribution électrique Applications industrielles • Chaînes d’assemblage • Tri de marchandises • Fabrication de matières premières • Commandes de machines (textile, agroalimentaire…) • Équipement de bâtiments (Home Vacuum Cleaner) < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre Applications et réseaux de capteurs

  13. Application réparties : Diagnostic de véhicules à distance Multiplexage : réseau pour l’automobile http://golfy.free.fr/voitures/fonctionnement/bus_info.html http://www.lucas-nuelle.de/index.cfm/page/1000/title/Syst%C3%A8me_de_formation_aux_r%C3%A9seaux_CAN.htm < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre Applications et réseaux de capteurs

  14. L’historique du CAN • 1983 :  Développement CAN : Bosh GmH • 1985 : Spécification/relations avec les fondeurs de silicium • 1987 : Premier échantillon de circuit intégré • 1989 : Premières applications industrielles • 1993 : Création du groupe CiA • 1995 : Création du groupe OVDA aux USA • 1996 : Début des applications dans les contrôles moteurs des voitures haut de gamme européennes • 1997 : Multiples sources de composants • 1998 : Finalisation de la norme ISO 11898 • 2000 : Émergence du CAN dans l’industrie < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre Applications et réseaux de capteurs

  15. Control Area Network • Multiplexage • Environnement pollué « électromagnétiquement » • 30 V/m dans un véhicule • Mécanisme d’acquittement et de détection d’erreurs • « Multi-Maître » • Identificateur • 11 bits CAN2.0_a • 29 bits CAN2.0_b < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre Applications et réseaux de capteurs

  16. CAN dans OSI/OSI < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre Applications et réseaux de capteurs

  17. Types de liaison • « Source-Destinataire » • Point à point • Synchronisation difficile • « Producteur-Consommateur » • Broadcast < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre Source Destination Données CRC Identificateur Données CRC Applications et réseaux de capteurs

  18. 1 11 1 6 0 … 8x8 15 1 1 1 7 3 Champ de données Débutde trame Champ de CRC Champ de CRC Champ d’arbitrage Champ d’arbitrage Champ de ACK Champ de ACK Fin de trame Champ de commande Intermission Trame de données < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre Applications et réseaux de capteurs

  19. 00001001000 ABS ESP 00001100111 Détection de collisions • L’écoute des messages => Comparaison avec le message envoyé • Message reçu  Message envoyé  une autre unité essaie d'émettre • L'unité ayant la plus grande priorité ré-émettra son message • Les autres unités passent en mode réception • Pour détecter la collision, la valeur binaire 0 écrase la valeur 1 < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre 00001001000 Applications et réseaux de capteurs

  20. Interopérabilité Capteur B Interchangeable Interopérabilité Interchangeabilité Pupitre Contrôleur < Conclusion | Synthèse |Exemples| CAN | Applications | Problématique | Cadre Capteur A Actionneur Applications et réseaux de capteurs

  21. Internet Application réparties : Contrôle à distance Capteurs Intelligents Actionneurs Intelligents Configuration Système d’automatisme IHM : Interface Homme / Machine Superviseur < Conclusion | Synthèse |Exemples| CAN | Applications | Problématique | Cadre Bus de Terrain Procédé Applications et réseaux de capteurs

  22. Applicationsdomestiques Serveur fournisseur de services Société de surveillance < Conclusion | Synthèse |Exemples| CAN | Applications | Problématique | Cadre Distributeur d’électricité … Serveur opérateur de la passerelle Internet Passerelle Applications et réseaux de capteurs

  23. Synthèse technique • Perspectives • Nouvelles applications • Regroupement de services • Orientation vers les systèmes répartis • Développement de systèmes embarqués • Utilisation grand public des capteurs/actionneurs < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre Applications et réseaux de capteurs

  24. Service s Services Services Serveurs Internet Réseau local Réseau de terrain Capteurs/Actionneurs Procédés Procédés Procédés Conclusion • Apports • Gestion de projet • Travail en équipe • Formation du DESS GI • Liens avec l’entreprise • Applications industrielles • Besoins quotidiens <Conclusion| Synthèse | Exemples| CAN | Applications | Problématique | Cadre Applications et réseaux de capteurs

  25. Références • Ciame - Réseaux de terrain – Hermes • Comité Interprofessionnel pour l’Automatisme et la MEsure • Dominique Paret - Le Bus CAN Applications - DUNOD • Konrad Etschberger – Controller Area Network Applications et réseaux de capteurs

  26. Des questions ? P.D.A. ça veut dire quoi ? Applications et réseaux de capteurs

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