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R

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Retransmission de toutes les alarmes distance (t l surveillance) ... climatisation, clairage, fermeture, intrusion, d tection d'incendie, alarmes... – PowerPoint PPT presentation

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Title: R


1
Réseaux Domestiques Personnels
  • IEEE 802.11a,b,g
  • BlueTooth
  • HyperLan
  • DECT
  • Home Radio Frequency Working Group (HomeRF)
  • Home Phoneline Network Alliance (HomePNA)
  • Home-Plug Powerline Alliance (HomePlug)
  • X10
  • The Infrared Data Association (IrDA)
  • Universal Plug and Play
  • CEBus (Consumer Electronics Bus)
  • LonWorks
  • Cable Television Laboratories, Inc.(CableLabs)

RADIO
Protocoles Recommandations
2
Sommaire
  • Introduction
  • Domotique
  • Les applications
  • Les medias
  • Rappel OSI/ Gestion de réseaux
  • Les réseaux domotiques
  • Batibus
  • EIB
  • EHS
  • Echelon
  • RF
  • DECT
  • Bluetooth
  • 802.11x
  • HyperLan
  • IR
  • Divers Protocoles
  • CeBus
  • UPnP
  • Conclusion

3
Domotique
  • Définition
  • n. f. Mise en œuvre de la robotique, de
    l'informatique, de l'intelligence artificielle et
    des télécommunications pour des usages
    domestiques (du latin domus, " maison ", le
    suffixe -tique rattachant ce mot aux technologies
    avancées, telle l'informatique).
  • Parmi les principales fonctions assurées, on
    trouve notamment la gestion technique,
    l'information et la communication, la maîtrise du
    confort et de l'énergie, la sécurité et
    l'assistance. Les évolutions en cours visent à
    intégrer, lors de la construction des nouvelles
    habitations, des capteurs et un câblage
    permettant le transport de l'énergie électrique,
    des données, de la voix et de l'image.

4
Applications Classiques
  • Surveillance effraction (anti-intrusion)
  • contrôle d'accès
  • Simulation de présence
  • Surveillance de tous les risques majeurs
  • Gestion du chauffage et de la climatisation
  • Gestion du délestage et tarification EDF
  • Gestion de tous les automatismes
  • Gestion à distance de votre habitation
  • Retransmission de toutes les alarmes à distance
    (télésurveillance)

5
(No Transcript)
6
Les Médias
  • Les médias fermés
  • câble coaxial, Paire torsadées,
  • Fibre optique
  • Les médias ouverts
  • Courant porteur
  • Infra-rouge
  • Radio Fréquence

7
Les Médias (2)
Type Média Install-ation Coût Portée Débit Pertur-bations
Fermé Coaxial ? ? ? ? ?
Fermé TP ? ? ? ? ?
Fermé Fibre ? ? ? ? ?
Ouvert CPL ? ? ? ? ?
Ouvert IR ? ? ? ? ?/ ?
Ouvert RF ? ? ? ? ?
8
Modèle OSI
  • La gestion de réseau nest pas définie par les
    couches OSI. Elle permet de dattribuer les
    adresses Physiques des points de communication,
    ou de relier logiquement les points de
    communications entre-eux
  • On distingue 3 type principaux easy, system et
    Plug Play

9
  • Créé en 1989 Merlin Gerin, AIRELEC, EDF
  • Support de communication entre les éléments de
    contrôles dun bâtiment (chauffage,
    climatisation, éclairage, fermeture, intrusion,
    détection dincendie, alarmes)
  • Caractéristiques 
  • Débit  4,8Kbit/s
  • Médium  bifilaire (Paire Torsadée)
  • Topologie  indifférent
  • Nombre dadresses  240

10
  • Les premières études destinées au développement
    du système EIB ont été réalisées en 1987 par
    différents fabricants travaillant en
    collaboration.
  • Fondée en 1990, l'association EIBA (European
    Installation Bus Association) a pour objectif le
    développement et la promotion du système. Son
    siège est à Bruxelles.
  • Les premiers produits ont été disponibles dès
    1992, date à laquelle les premiers projets ont
    été réalisés.
  • Caractéristiques 
  • Médium  bifilaire, Débit  9,6 bits/s,
    Topologie  en ligne, Nombres dadresses 64 par
    lignes sur 12 lignes soit 768

11
EIB en l'an 2001bref aperçu
  • plus de 110 entreprises membres de l'association
    EIBA
  • près de 4 500 groupes de produits certifiés
  • environ 11 000 licences ETS vendues
  • 15 organisations nationales EIBA
  • plus de 70 centres de formation certifiés
  • plus de 100 000 projets EIB dans le monde entier

12
  • About the European Home Systems SpecificationThe
    European Home Systems (EHS) Specification defines
    the way electronic and electric devices in and
    around a home can interact and communicate with
    each other. Major European white goods, brown
    goods and telecommunication industries developed
    (starting in 1987) and validated EHS
    specification under the European programmes
    EUREKA and ESPRIT. EHS is further developed by
    EHSA's Standards Control Committee, involving
    also major European electrical utilities and
    semiconductor companies.
  • EHS Network Characteristics The EHS
    specification - EHS 1.3 - covers several medium
    types to transport control data, power and
    information, all sharing the Logical Link Control
    (LLC) sub-layer. For the moment, mostly
    supported medium types are Power Line Carrier
    (230 Vac data, 2,4 kbps, CSMA/ack, topology
    free) and Low Speed Twisted Pair (15 VDC, 48
    kbps, CSMA/CA, topology free). Ehs constitutes a
    fully integrated control network, built from one
    or more network sections, each using a single
    medium, linked together by means of routers. 

13
  • Konnex Association is the logical consequence of
    the merging between 3 Associations BCI, EIBA and
    EHSA into one single Association.
  • Konnex Association is founded in May 1999 by 9
    companies coming from at least one of the
    associations mentioned.
  • The aim of Konnex Association is to promote its
    One-Single-Standard called , which is built upon
    the technical expertise of the 3 legacy
    associations
  • At the moment Konnex Association represents more
    than 200 leading companies world-wide, operating
    in the field of Electronic Systems for Home and
    Building.
  • These companies coming from different application
    fields
  • Manufactures of electrical, electronic and HVAC
    equipment, Manufactures of White Goods and Home
    entertainment, Facility management companies,
    Energy suppliers, Telecom providers, Service
    providers Electrical / HVAC Installers, System
    integrators and other interested parties

14
  • En Juillet 2000, Schneider Electric et Thomson
    annoncèrent leur décision de créer un
    partenariat  pour développer des produits et
    solutions basés sur la  Technologie Courants
    Porteurs.
  • Finalement, l'accord autour de la société commune
    Easyplug a été signé le 12 Mars 2001, bénéficiant
    de l'expérience de ses deux partenaires dans
    l'Electronique Grand Public, la Distribution
    Electrique et les Automatismes.         
  • Grâce à cela, Easyplug est aujourd'hui le leader
    des solutions pour le home networking . Nous
    proposons des produits performants et
    compétitifs,et/ou des modules de communication
    sans équivalent sur le marché.
  • La Division Produits d'Easyplug vise les
    applications de communication sur les marchés
    résidentiels et professionnels (réseaux LAN,
    systèmes audio et vidéo, accès Internet, TV
    interactive, domotique, etc.). Le volume de
    ventes de solutions CPL sur ces marchés est
    estimé à plus d'1Milliard d'Euros en 2003/2004.
    Easyplug a réalisé un CA de 21 M d'Euros en 2001,
    et prévoit d'atteindre 200 Millions d'Euros en
    2005.
  • La Division Semiconducteurs d'Easyplug
    représentée sur le marché par sa marque Inari,
    vise les marchés des composants de communication
    sur courants porteurs moyen et bas débit, pour
    des applications comme l'audio ou la vidéo
    numériques, les jeux ou le contrôle
    d'équipements. La Division Semiconducteurs
    d'Easyplug prévoit un CA de 1,8 Millions de US
    en 2003, et prévoit d'atteindre 10 Millions
    d'Euros en 2005.

15

16
(No Transcript)
17
LonWorks
  • LonWorks par la société Echelon est une plate
    forme de contrôles qui permet lusage mixte sur
  • courants porteur
  • la paire torsadée
  • LonWorks est un protocole
  • Contrôle jusquà 32 000 équipements
  • Débit 10Mbits/s sur paire torsadée

18
Echelon quelques définitions
  • LON abréviation de Local Operating Network.
  • LonTalk protocole de communication embarqué
    dans le NEURON (firmware).
  • LonWorks technologie utilisant le NEURON et les
    composants Echelon.
  • LNS (LonWorks Network Services) logiciel pour
    créer, développer des applications particulières,
    installer, maintenir et étendre des réseaux
    LonWorks.
  • LonMaker for Windows un logiciel essentiel pour
    créer, installer et étendre des réseaux LonWorks.
  • i.LON1000 Un produit fabriqué par Echelon
    permettant de router des messages entre
    équipements LonWorks au moyen des protocoles
    TCP/IP.
  • LonPoint Modules díentrées/sorties fabriqués par
    Echelon avec fonctions intégrées pour capteurs,
    actionneurs, régulateurs en local ou à
    distance.

19
DECTDigital Enhanced Cordless Teleommunications
  • Standardisé en 1993 (ETSI)
  • Utilisé pour la téléphonie sans fil
  • Débit 128 kbit/s, bande 1880-1900Mhz
  • Modulation GFSK
  • Rayon max.des cellules 3 km avec mobilité max. de
    20 Km/h

20
DECT
  • Service Offert par DECT
  • Communications dans des environnements
    microcellulaires et picocellulaire (zone
    urbaines)
  • Transfert de la voix 32kbps) et des données
    (jusquà 1132kbps) et service à commutation de
    paquets en mode non connecté
  • Télépoint (radio-paiement dans aéroports et
    centres commerciaux)

21
DECT couche physique
  • 10 Fréquences, bande 1880-1990 Mhz
  • chaque fréq. comporte 24 intervalles de temps
  • 12 premiers utilisé dans le sens descendant
  • 12 suivants utilisé dans le sens montant
  • Une trame temporelle dure 10 ms et compte 420
    bits
  • 32 bits de synchronisation
  • 388 bits pour les info. De signalisation et le
    trafic utilisateur

Trame temporelle
Lien descendant
Lien montant
0
1
11
12
14
23
Synchronisation
données
32
388
416.7µs
22
DECT couche 2 3
  • 2 type de niveau 2
  • Plan de commande
  • Données de lutilisateur
  • Relayage de trames
  • Commutation de trames
  • Couche 3 très proche du RNIS

23
Différents réseaux en RF
  • PAN/HAN (Personal Area Network/Home Area Network)
  • Portée de quelques mètres autour de lusager
  • Réseaux qui se déplacent avec lusager mais sans
    station relais
  • Ex Bluetooth (1Mbps), IrDA (4 Mbps)
  • Normalisation IEEE P802.15
  • HAN/LAN
  • Réseaux couvrant une localisation fixe par
    lutilisation de stations relais
  • Unr portée de 50m à débit max jusquà qql
    centaines de mètres à débit réduit
  • Ex IEEE 802.11, HyperLan, HomeRF, AirPort, DECT,

24
La réglementation française pour la bande des
2,4GHz
  • A lintérieur des bâtiments
  • Aucune demande dautorisation
  • Bande 2,4465 2,4835 GHz, puissance 100 mW
  • Bande 2,400 2,4835 GHz, puissance 10 mW
  • A lextérieur des bâtiments sur un domaine privée
  • Demande dautorisation obligatoire auprès de
    lART
  • Bande 2,4465 2,4835 GHz, puissance 100 mW
  • A lextérieur des bâtiments sur le domaine public
  • Utilisation interdite

25
Bluetooth
  • Lancé en 1994 par Ericsson
  • Bluetooth est nom d'une spécification pour une
    liaison radio à courte distance de faible
    puissance et à faible coût
  • Les spécifications de Bluetooth sont ouvertes et
    libres de droit
  • Bluetooth utilise la bande des 2,4 GHz
  • 1 maitre et 7 esclave par PicoNet (10max)
  • Les équipements utilisant Bluetooth peuvent
    échanger des données à une vitesse qui peut aller
    jusqu'à 721Kbs/s et jusqu'à 10 m de distance.
  • Bluetooth 2.0 pourra atteindre 10Mo/s

26
Les usages courants de Bluetooth
Synchronisation automatique
Envoi d'un messagesur le réseau GSM
27
Technologies de modulation
  • FHSS Frequency Hopping Spread SpectrumMéthode
    de codage découpant les trames envoyées sur des
    fréquences différentes avec des sauts de
    fréquence aléatoires
  • DSSS Direct Sequence Spread SpectrumMéthode de
    codage séquentiel, chaque bit est découpé et
    redondant en utilisant toute la bande
  • OFDM Orthogonal Frequency Division
    MultiplexingL'idée de base de l'OFDM réside dans
    le fait de répartir un train binaire haut-débit
    en une multitude de trains (ou canaux), lesquels
    étant modulés à bas-débits. Chacun de ces
    sous-canaux est modulé par une fréquence
    différente, l'espacement entre chaque fréquence
    restant constant. Ces fréquences constituent une
    base orthogonale le spectre du signal OFDM
    présente une occupation optimale de la bande
    allouée.

28
Technologies de modulation (2)
29
802.11 a,b,g
  • 802.11b normalisé en 1997
  • 802.11b promu également sous le label Wi-Fi
    (Wireless Fidelity)
  • Technologie radioDSSS(b), OFDM(a,g)
  • 100 mètre de portée en extérieur et 50m en
    intérieur

Modulation et codage CCK(b), DSSS(b), OFDM(a),
FHSS(a)
30
802.11La portée et les débits
  • Le débit WLAN dépend de plusieurs facteurs
  • le nombre dutilisateurs,
  • la portée des micro-cellules,
  • les interférences,
  • la propagation sur de multiples chemins
    (multipath),
  • le support des standards,
  • le type de matériel
  • les protocoles supplémentaires, les règles
    d'accès.

31
Technologie 802.11
Toutes les applications réseau, tous les systèmes
dexploitation réseaux et tous les protocoles
réseaux, dont TCP/IP et Novell NetWare,
fonctionneront aussi simplement sur un réseau
802.11 que sur Ethernet
32
La couche physique 802.11
  • A lorigine 3 couches physiques 2 techniques
    radio et une IR.
  • Aujourdhui seule la technique DSSS à été retenue
  • Pour supporter les environnements plus bruyants
    et étendre la portée des équipements, les WLAN
    802.11HR utilisent la variation dynamique du
    débit (dynamic rate shifting)

33
La couche de liaison de données
  • 2 sous couches
  • Le contrôle de la liaison logique (LLC) est la
    même que tous les autres LAN 802.
  • La couche MAC est très proche de 802.3
  • Détection des collisions impossible
  • Utilisation de CSMA/CA -gt accusé de réception
    systématique

34
Architecture 802.11
  • 2 types déquipements
  • Une station sans fil en général un PC
  • Un point daccès (AP) qui joue le rôle de pont
    entre le réseau filaire et le réseau sans fil
  • 2 modes
  • Un mode infrastructure
  • Mode ad hoc

35
Évolutions du 802.11
  • 802.11 - Standard dorigine
  • 802.11x - Amendements
  • 802.11b - Vitesse de 11 Mbits/s (bande ISM)
  • 802.11a - Vitesse de 54 Mbits/s (bande UN-II)
  • 802.11g - Vitesse de 20 Mbits/s (bande ISM)
  • 802.11e - Qualité de service
  • 802.11i - Amélioration de la sécurité
  • 802.11f - Roaming

36
HiperLan 1 et 2
  • Standard européen de lETSI initié en 1992 (HIgh
    PErformance Radio LAN)
  • Débit max
  • v1 23,5Mbps dans la bande des 5Ghz
  • v2 35Mbps (54Mbit/s couche physique)
  • Portée 100 mètres
  • Utilise la couche physique de 802.11 (OFDM)

37
HomeRF (Home Radio Frequency)
  • Né en 1998 dérivé du standard 802.11
  • Débit max 1,6 Mbps, bande 2,4GHz
  • Portée 100m
  • 127 éléments connectables
  • HomeRF est basé sur DECT pour faire transiter de
    la voix sur le réseau et sur la norme IEEE
    802.11b pour la transmission des données.

38
Comparatif RF
39
IrDA The Infrared Data Association
  • Fondée en 1993
  • C'est un protocole de transfert de données par
    infrarouge
  • Le protocole IrDA est fait pour le transfert des
    données, en utilisant la lumière infrarouge. La
    vitesse de transfert requise est élevée et doit
    être faite de manière bi-directionnelle et en
    mode connecté.
  • Transmet des données tous azimuts (360) à 1 ou 2
    Mbits/s sur des distances supérieures à 10m
  • Vitesse
  • 115 kbits/s en 1994
  • 4 Mbits (IrDA 1.1) en 1995
  • 16 Mbits/s en 1999

40
IrDA
IrTran-P IrTran-P OBEX OBEX IrLan IrCom IrCom IrMC
LM-IAS Tiny TP (Tiny Transport Protocol) Tiny TP (Tiny Transport Protocol) Tiny TP (Tiny Transport Protocol) Tiny TP (Tiny Transport Protocol) Tiny TP (Tiny Transport Protocol) Tiny TP (Tiny Transport Protocol) Tiny TP (Tiny Transport Protocol)
MUX - IrLMP (Ir Link Mgmt) MUX - IrLMP (Ir Link Mgmt) MUX - IrLMP (Ir Link Mgmt) MUX - IrLMP (Ir Link Mgmt) MUX - IrLMP (Ir Link Mgmt) MUX - IrLMP (Ir Link Mgmt) MUX - IrLMP (Ir Link Mgmt) MUX - IrLMP (Ir Link Mgmt)
IrLAP (Ir Link Access Protocol) IrLAP (Ir Link Access Protocol) IrLAP (Ir Link Access Protocol) IrLAP (Ir Link Access Protocol) IrLAP (Ir Link Access Protocol) IrLAP (Ir Link Access Protocol) IrLAP (Ir Link Access Protocol) IrLAP (Ir Link Access Protocol)
AsyncSerial-IR9600-115.2kb/s AsyncSerial-IR9600-115.2kb/s AsyncSerial-IR9600-115.2kb/s SyncSerial-IR1.152Mb/s SyncSerial-IR1.152Mb/s SyncSerial-IR1.152Mb/s Sync4PPM4Mb/s Sync4PPM4Mb/s
41
Irda
42
Home-Plug Powerline Alliance (HomePlug)
  • Avril 97
  • Débit 14 Mbit/s
  • Repose sur un plate-forme Windows
  • Exploite les câbles électriques

43
Home Phoneline Network Alliance (HomePNA)
  • Juin 98
  • Utilise le réseau téléphonique
  • HomePNA 2.0 autorise 10Mbit/s
  • 25 équipements
  • Distance max 300 m
  • Futur 50 à 100Mbit/s

44
Universal Plug-and-Play
  • Développement entamé en 1992
  • Réponse de Microsoft à Sun fait en 1999
  • Simplifier le tâche des développeurs de logiciels
    applicatifs pour les nouveaux équipements, en
    automatisant le création des modules dinterfaces
  • UPnP sappuiera obligatoirement sur Windows (JINI
    sur aucun OS en particulier)

45
CEBus
  • Développée par LElectronique Industries
    Association EIA
  • Protocole permettant linterconnexion et
    lintéropération des produit de la maison
  • Utilise un langage de modélisation et de
    communication appelé CAL (Common Application
    language)
  • Cinq supports différents de communication
  • Les courant porteurs
  • La radio
  • Linfrarouge
  • Les paires torsadées
  • Le câble coaxial

46
CEBus
  • Un débit minimum de 7 kbits/s peut être garanti
  • Home Plug and Play marque déposée par CEBus
  • HomePnP est indépendant du protocole de
    communication

47
Cable Television Laboratories, Inc.(CableLabs)
  • Fondée en 1988
  • L'objectif de CableLabs est de définir une
    interface ouverte pour que n'importe quelle
    entreprise puisse fabriquer des produits et pour
    encourager une adoption large et uniforme dans
    toute l'industrie.

48
CableLabs définit CableHome
  • CableHome
  • Développe les caractéristiques d'interface
    nécessaires pour prolonger les services du câble
    de haute qualité aux dispositifs de réseau dans
    la maison. Rendre les produits interopérables
  • Un opérateur de câble peut contrôler,
    diagnostiquer/réparer, et dispositifs de
    CableHome établis selon les spécifications de
    CableHome
  • Autres travaux de CableLabs
  • Câble Modem/DOCSIS
  • Définit des conditions d'interface pour des
    modems câblés impliqués dans la distribution
    élevée de données de vitesse au-dessus dun de
    système de réseaux de télévision par câble.
  • PacketCable, VOD Metadata, SM, OpenCable

49
Comparatif
50
Encombrement du spectre
51
(No Transcript)
52
Conclusion et perspectives
  • Un partage des rôles
  • Evolution vers le Ultra Wide Band
  • Très haut débit, très faible portée (pas de
    licence), spectre et débit infinis
  • Le Haut Débit en RF
  • Ouverture vers Internet via des passerelles
    (OSGI,)
  • Sécurité

53
Sigles et abréviations (1)
  • AP Access Point
  • BPSK Binary Phase Shift Keying
  • BSS Basic Service Set
  • CAL Common Application language
  • CCK Complementary Code Keying
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access with
    Collision Avoidance
  • CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with
    Collision Detection
  • CTS Clear to Send
  • DC Distribution Coordination Function
  • DHCP Dynamic Host Configuration Protocol
  • DS Distribution System
  • DSSS Direct Sequence Spread Spectrum

54
Sigles et abréviations (2)
  • ESS Extended Service Set
  • ETSI European Telecommunications Standards
    Institute
  • FCC Federal Communications Commission (USA)
  • FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum
  • IBSS Independent Basic Service Set
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics
    Engineers
  • IETF Internet Engineering Task Force
  • IP Internet Protocol
  • IPSec Internet Protocol Security
  • ISAIntegrated Services Architecture
  • ISM Industrial, Scientific, and Medical
  • ISO International Organization for
    Standardization
  • LLC Logical Link Control

55
Sigles et abréviations (3)
  • MAC Media Access Control
  • MIB Management Information Base
  • MKK Institut dinspection et de certification
    des équipements radio (Japon)
  • NIC Network Interface Card
  • NOS Système dexploitation réseau
  • PC Jonction au point de coordination
  • PCI Peripheral Component Interconnect
  • PRNG Générateur de nombres pseudo-aléatoires
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • RLR Réseau Local Radioélectrique
  • RC4 Rons Code ou Rivests Cipher
  • RTS Request to Send
  • SNMPSimple Network Management Protocol
  • TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet
    Protocol

56
Sigles et abréviations (4)
  • WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance
  • WEP Wired Equivalent Privacy
  • WI-FI Wireless Fidelity
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • WLANA Wireless LAN Alliance
  • WPAN Wireless Personal Area Network

57
Sources
  • 01 Informatique
  • www.01net.com
  • www.80211-Planet.com
  • www.ieee.org ? Organisme américain de
    normalisation des réseaux locaux
  • ( institute of Electrical and Electronics
    Engineers)
  • http//www.guill.net/
  • http//www.fing.org/
  • http//www.domotique-news.com/fr/
  • http//www.x10.com/support/basicx10.htm
  • http//www.art-telecom.fr/
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