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Les technologies sans-fil

Etudiants ESC Thibault Bruniau Virginie Flach. Les technologies sans-fil. Etudiants INSA Lucie Callens Laurent Vaillant. Encadreur technique Marin Bertier 15 novembre 2005. Le collier électronique pour chien. Caractéritiques : Localiser son chien Besoins :

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Presentation Transcript

  1. Etudiants ESC Thibault Bruniau Virginie Flach Les technologies sans-fil Etudiants INSA Lucie Callens Laurent Vaillant Encadreur technique Marin Bertier 15 novembre 2005

  2. Le collier électronique pour chien • Caractéritiques : • Localiser son chien • Besoins : • Module de géolocalisation • Envoi des données

  3. Critères de comparaison • Historique • Explications & spécificités • Utilisation • Portée • Débit • Sécurité • Contraintes • Déploiement (coût, difficultés) • Encombrement et consommation

  4. Plan • Etude des différentes technologies sans fil • RFID (1970) • GPS (1978) • téléphones mobiles (1980) • IrDA (1997) • Wifi (1997) • Bluetooth (1998) • UWB (2002) • WiMax (2003) • ZigBee (2004)

  5. RFID : Radio Frequency IDentification (1) • Historique : • années 1970 : premiers brevets sur le RFID ! • années 1980 : premières utilisations du RFID pour du suivi d'objets • années 1990 : brevet UHF RFID par IBM • milieu des années 1990 : revente de ce brevet à une société fournissant des systèmes de codes-barres • 1999 : démocratisation du RFID (application aux animaux) • 1999 – 2003 : recherches en laboratoire • 2003 : technologie mise sous licence (standard EPC 1.0) • décembre 2004 : seconde génération de puces pour une utilisation répandue

  6. RFID : Radio Frequency IDentification (2) • Spécificités : • système RFID composé de 3 parties : • le tag RFID ou puce RFID (actives ou passives) • le lecteur RFID • sous-système de traitement de données = analyse et stockage des données • Utilisation : codes barres électroniques, suivi d'objets (container, etc.)

  7. RFID : Radio Frequency IDentification (3) • Portée : 20 à 100 mètres • Débit : jusqu’à 100 Kb/s • Sécurité : • RSA Blocker Tags : spam de lecteurs indérisables • Kill Switches : deux états pour les puces • Encombrement et consommation variable : taille d'une étiquette et consommation nulle pour les puces passives par exemple • Contraintes : • limitations physiques (lecture à travers de l'eau ou du métal) • taux de lecture parfois faibles • interférence avec d'autres ondes-radio possibles • Déploiement facile • coût variables : de 0.5€ (puces passives) à 20 € (puces actives)

  8. GPS : Global positioning system (1) • Développés par l'armée américaine • Historique • 1978 : 1ers satellites envoyés • 1993 : phase opérationnelle civile • 1996 : nouvelle génération • 24 sattelites

  9. GPS : Global positioning system (2) • Géolocalisation par triangulation • 3 satellites nécessaires minimum • Représentation en 3D : longitude, latitude, altitude

  10. GPS : Global positioning system (3) • Caractéristiques • Pas de front montant • Dépendance aux américains • Précision de 15 à 20m • Galliléo • 30 satellites en orbite • Précision d'1m pour le grand public

  11. Réseaux de téléphones mobiles (1) • Historique • GSM (Global System for Mobile) crée en 1982 • débit de base GSM de 9,6 kbit/seconde • GPRS (General Packet Radio Service) • Débit théorique maximal de 110 Kbit/s • Développement de nouveaux services : Wap, Imode • UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) à partir de 2002

  12. Réseaux de téléphones mobiles (2) • UMTS • Déploiement lent à partir de 2002 • Coût très élevé • Nouveaux services : images, photos, vidéos • Possibilité de géo-localisation

  13. IrDA : InfraRed Data Association (1) • Historique : • juin 1994 (standard original) : SIR (IrDA 1.0), 115 kbit/s • octobre 1995 : FIR (IrDA 1.1), 4 Mbit/s • janvier 1999 : VFIR (IrSimple), 16 Mbit/s • en développement : UFIR, 100 Mbit/s • Spécificités : • technologie bi-directionnelle en point à point • utilise les rayons lumineux et non les ondes radio • Utilisation : 99% des télécommandes (TV, chaînes Hi-Fi), téléphones portables, pocketPC, ordinateurs portable

  14. IrDA : InfraRed Data Association (2) • Portée : jusqu'à 1 mètre, angle d'émission de 30° • Débit : bientôt 100 Mbit/s avec UFIR • Sécurité optimale : • données difficiles à intercepter ou à hacker car flux directionnel (donc choix du récepteur) • ne passe pas à travers les murs ou les objets => pas d'écoute frauduleuse • Encombrement et consommation faibles • Contraintes : technologie limitée aux transferts de proximité • Déploiement facile et peu onéreux

  15. Wifi (1) • Wireless Fidelity • Réseau local sans fil (WLAN) • Connexion à haut-débit par onde radio (PDA, ordinateur portable) • Norme 802.11 crée en 1997

  16. Wifi (2) • Modèle OSI (Open Systems Interconnection) • Modèle utilisé pour l'Ethernet • La couche physique définit la modulation • La couche liaison de données définit l'interfaçage

  17. Wifi (3) • Caractéristiques • Portée de plusieurs centaines de mètres • Sécurité : WEP et WPA • Géolocalisation possible • Débit (11Mbit/s jusqu'à 540 Mbit/s)

  18. Bluetooth (1) • Historique : • 1994 : création par le fabricant suédois Ericsson • février 1998 : création du Bluetooth SIG (Ericsson, IBM, Intel, Nokia et Toshiba) • 1999: développement de 2 normes (1.0A et 1.0B) et croissance du Bluetooth SIG • En 2004 : Bluetooth SIG = plus de 2000 sociétés

  19. Bluetooth (2) • Spécificités : • technologie radio courte distance • principe de fonctionnement : • détection • connexion (avec mot de passe) • échange de données • définition de profils spécifiques suivant les utilisations • Utilisation : communications entre tout types de périphériques

  20. Bluetooth (3) • Portée : jusqu'à 100 mètres • Débit : de 1Mbit/s (IEEE 802.15.1) jusqu'à 20 Mbits/s (IEEE 802.15.3, en développement) – développement d'une norme pour des applications bas-débit • Sécurité : • SAFER+ (Secure And Fast Encryption Routine) : mécanisme de cryptage utilisant des clés codées sur 128 bit maximum • utilisation de code PIN (Personnal Identification Number) • 3 modes de sécurité différents : désactivée (1), demandée lors d'une requête (2), demandé à la connexion (3)

  21. UWB : Ultra WideBand (1) • Historique : • 1996 : début des recherches sur UWB • 1997 : premières publications de recherches • 2000 : premiers tests • 2002 : technologie aboutie et applicable aux WLAN • février 2002 : technologie approuvée par la FCC

  22. UWB : Ultra WideBand (2) • Spécificités : • technique de modulation radio basée sur la transmission d'impulsion de très courte durée • technologie pour de la courte distance • peut être utilisée pour le positionnement de mobile • Utilisation : possiblement les téléphones mobiles ou les réseaux multimédia personnels (WPAN)

  23. UWB : Ultra WideBand (3) • Portée : quelques dizaines de mètres mais possiblement plus • Débit : de 100 Mbits/s à 2 Gbits/s • Encombrement standard et consommation faible • Contraintes : • courtes portées OU faible débit (choix à faire) • nombreuses interférences radio • Devrait être moins cher que les autres technologies WPAN mais pas encore commercialisé (vocation à remplacer le WiFi ou le Bluetooth)

  24. WiMax (1) • Né en 2003 • World Interoperability for Microwave Access • 802.16 de l'IEEE • HiperMAN • Connexion à haut-débit par voie hertzienne

  25. WiMax • Caractéristiques • Couverture de quelques dizaines de kilomètres • Débits de plusieurs dizaines de Mbits/seconde • Usage • Sécurité maritime • Couvertures classiques de réseau • Opérationnel au Japon

  26. ZigBee (1) • Historique : • fin 2004 : dépot du standard ZigBee (IEEE 802.15.4 Wireless Networking Standards) • Points clés : • adapté pour le contrôle de périphériques et équipements • Utilisation : encore peu utilisé

  27. ZigBee (2) • Portée : jusqu'à 50 mètres • Débit : de 20 Kb/s à 250 Kb/s • Sécurité : contrôle d'accès, contrôle et cryptage des données • Consommation très faible • Contraintes : peu adapté au transfert de données de par son débit • Déploiement aisé : • coût très faible (plus faible que pour du bluetooth) • adaptable à toutes les topologies de réseaux

  28. Conclusion • Technologies sans fil en constante évolution • Apparition de nouvelles technologies • Augmentation des débits • Démocratisation des technologies • Collier pour chien • GPS : gratuit, accessible partout, peu de consommation • GSM : envoi de données, disponible partout

  29. Bibliographie (1) • rfid : • http://www.rfidjournal.com/ • http://fr.wikipedia.org/wiki/RFID • http://www.tutorial-reports.com/wireless/rfid/ • IrDA : • http://www.irda.org • http://en.wikipedia.org/wiki/Irda • http://www.wexim.com/irda/irda_faq_fr.html#1_01 • bluetooth : • http://fr.wikipedia.org/wiki/Bluetooth • http://www.tutorial-reports.com/wireless/bluetooth/introduction.php • http://www.frameip.com/bluetooth/ • https://www.bluetooth.org/ • http://www.commentcamarche.net/bluetooth/bluetooth-intro.php3

  30. Bibliographie (2) • Zigbee : • http://www.tutorial-reports.com/wireless/zigbee/ • http://www.zigbee.org/ • uwb : • http://fr.wikipedia.org/wiki/UWB • http://en.wikipedia.org/wiki/Ultra_Wideband • http://ultra.usc.edu/New_site/index.html • http://uwbforum.org/ • Toutes: • http://www.fing.org/jsp/fiche_actualite.jsp?STNAV=&RUB NAV=&CODE=4988&LANGUE=0&RH=EXPERTISE

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