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1 Études dapprofondissement M2GI Option SRR Jérémie NOWAK UJF/IMA/DRTGI/M2GI/SRR Année Universitaire 2003-2004.

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1 1 Études dapprofondissement M2GI Option SRR Jérémie NOWAK UJF/IMA/DRTGI/M2GI/SRR Année Universitaire

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

3 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Présentation Les applications traitent les données des capteurs Objectifs conceptuels Sûreté de fonctionnement et Sécurité Orientation de développement de systèmes dexploitation Objectifs techniques Techniques de réseaux de transmission de données Électronique et systèmes embarqués

4 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Plan Le cadre Applications La problématique Le réseau CAN Exemples Synthèse et conclusion < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Problématique | Applications | Cadre

5 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ 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

6 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Constituants Entrées/Sorties numériques Capteurs Température Pression Lumière Actionneurs Automatique Commande de robots industriels Mécanique Systèmes hydrauliques < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

7 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Problématique Unité contrôle CAN Bus de Terrain Réseau de Terrain Unité contrôle Liaison série Moteur Z Moteur Y Moteur X < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

8 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Besoins Faciliter le déploiement Diminuer le montant des investissements Garantir la sûreté de fonctionnement Simplifier la mise en service Standardiser les constituants Économiser sur le câblage Permettre des extensions sans difficulté < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

9 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Critères stratégiques Normes et standards ISO Principaux fabricants et utilisateurs Profils : Communications entre différents équipements Certification Disponibilité Composants Logiciels Prestation de services Diffusion Perspectives davenir Domaine dapplication typique < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

10 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ 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 dabonnés, Longueur du réseau, Médium) Possibilité de synchronisation Techniques Nombre maximal déquipement Mode dadressage Longueur des informations (Efficaces) Fonctions (multicast, broadcast) Sûreté de fonctionnement – réaction en cas de défaillance – reprises Implémentation du protocole – Télé-alimentation Critères de choix < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

11 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Positionnement des réseaux de terrain Bus de terrain Modbus Bus d'équipement Bus Capteurs Actionneurs ASI profibus DP Profibus FMS WorldFIP CanOpen Complexe Simple DeviceNet Interbus Loop Ethernet Interbus LonWorks Sources : CIAM < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

12 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Chaînes dassemblage Tri de marchandises Fabrication de matières premières Commandes de machines (textile, agroalimentaire…) Équipement de bâtiments (Home Vacuum Cleaner) Applications industrielles Application réparties : Distribution électrique < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

13 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Multiplexage : réseau pour l automobile Application réparties : Diagnostic de véhicules à distance < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

14 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Lhistorique 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 : Émergence du CAN dans lindustrie < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

15 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Control Area Network Multiplexage Environnement pollué « électromagnétiquement » 30 V/m dans un véhicule Mécanisme dacquittement et de détection derreurs « Multi-Maître » Identificateur 11 bits CAN2.0_a 29 bits CAN2.0_b < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

16 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ CAN dans OSI/OSI < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

17 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ « Source-Destinataire » Point à point Synchronisation difficile « Producteur-Consommateur » Broadcast Types de liaison SourceDonnéesCRC IdentificateurDonnéesCRC Destination < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

18 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Trame de données Champ darbitrage Champ de CRC Champ de ACK … 8x83157 Début de trame Champ de commande Champ de données Fin de trame 1 Intermission Champ darbitrage 111 Champ de CRC Champ de ACK < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

19 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ ESP Détection de collisions Lécoute 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 ABS < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

20 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Interopérabilité Interchangeabilité Capteur A Actionneur Pupitre Capteur B Interchangeable Interopérabilité Contrôleur < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

21 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Système dautomatisme Procédé IHM : Interface Homme / Machine Superviseur IHM : Interface Homme / Machine Superviseur Capteurs Intelligents Capteurs Intelligents Actionneurs Intelligents Actionneurs Intelligents Bus de Terrain Configuration Application réparties : Contrôle à distance Internet < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

22 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Applications domestiques Serveur fournisseur de services Internet Société de surveillance Distributeur délectricité … Serveur opérateur de la passerelle Passerelle < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

23 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ 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

24 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Conclusion Procédés Réseau de terrain Réseau local Internet Serveurs Services Procédés Capteurs/Actionneurs Apports Gestion de projet Travail en équipe Formation du DESS GI Liens avec lentreprise Applications industrielles Besoins quotidiens < Conclusion | Synthèse | Exemples | CAN | Applications | Problématique | Cadre

25 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Références Ciame - Réseaux de terrain – Hermes Comité Interprofessionnel pour lAutomatisme et la MEsure Dominique Paret - Le Bus CAN Applications - DUNOD Konrad Etschberger – Controller Area Network

26 Jérémie Nowak Applications et réseaux de capteurs 18/11/ Des questions ? P.D.A. ça veut dire quoi ?


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