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

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1 Les technologies sans-fil Etudiants INSA Lucie Callens Laurent Vaillant Etudiants ESC Thibault Bruniau Virginie Flach 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 : jusquà 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 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 ) jusqu'à 20 Mbits/s (IEEE , 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 – 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 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 : – – – IrDA : – – – bluetooth : – – – – https://www.bluetooth.org/ https://www.bluetooth.org/ –

30 Bibliographie (2) Zigbee : – – uwb : – – – – Toutes: – NAV=&CODE=4988&LANGUE=0&RH=EXPERTISE


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