Application des technologies de communication sans fil au système de surveillance et d’alarme d’un bateau Hussein KDOUH (*), Ghais EL ZEIN (*), Gheorghe.

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1 Application des technologies de communication sans fil au système de surveillance et d’alarme d’un bateau Hussein KDOUH (*), Ghais EL ZEIN (*), Gheorghe ZAHARIA (*), Christian BROUSSEAU(**) Institut d’Electronique et de Télécommunications de Rennes (*) IETR - INSA de Rennes (**) IETR – Université de Rennes 1 Introduction Les constructeurs de bateaux adoptent de plus en plus l’automatisation à bord des navires afin de réduire les coûts d’opération et les membres de l’équipage Des réseaux de surveillance et de sécurité ont été installés à bord des bateaux pour monitorer le fonctionnement des machines et des équipements Les systèmes de surveillance actuels sont basés sur des réseaux filaires Objectifs Implanter les technologies de communication sans fil appliquées aux équipements de surveillance et d’alarme d’un navire Déploiement d’un réseau de capteurs sans fil fiable à bord d’un bateau Solution proposée Utilisation des technologies de communication sans fil pour réduire le câblage du système Technologies de communication sans fil ubiquitaires Défis pour la communication sans fil à bord Atténuation par les obstacles métalliques L’épaisseur de peau de l’acier est donné par: La perméabilité de l’acier est La conductivité de l’acier est L’épaisseur de peau de l’acier est alors Ainsi une plaque d’acier de 1.25 cm d’épaisseur produit une atténuation de Effet des multi trajets L’arrivée de plusieurs répliques du signal émis à de différents instants au récepteur produit une interférence entre ces répliques; ce qui pourrait dégrader sérieusement le signal Conclusions Le ZigBee est le standard adopté pour le réseau de surveillance sans fil à bard d’un bateau La bande ISM 2.4 GHz est la bande adoptée pour la communication entre les nœuds du réseau Perspectives Effectuer deux campagnes de mesures à bord d’un bateau pour Analyser le spectre à bord et déterminer les systèmes sans fil existants et les bandes occupées Etudier la propagation radio électrique sur la bande de fréquence adoptée Vérifier la possibilité de la communication entre des nœuds ZigBee à bord d’un bateau Déployer un réseau prototype de capteurs sans fil Fiable Ad hoc Auto organisé Résistant aux problèmes de déconnexions possibles à cause des structures métalliques Système de surveillance actuel Description Réseau hiérarchique filaire Des milliers de capteurs connectés par des câbles à des modules placés dans des armoires Les armoires sont connectées à la passerelle et la salle de contrôle des machines via un réseau Ring filaire Inconvénients Ajout d’un poids significatif (plus de 100 Km de câblage) Complexité dans le design du bateau Coût élevé d’installation, de maintenance et de déplacement Tableau 1. Comparaison des technologies de communication sans fil ubiquitaires Technologie adoptée La technologie de communication sans fil adoptée est le ZigBee Ce choix est basé sur les critères suivants: La spécificité du ZigBee dans les réseaux de capteurs La suffisance du débit et de la portée du ZigBee pour notre application La possibilité de construire des réseaux ad hoc auto-organisés avec une topologie maillée ou arbre La disponibilité des nœuds capteurs basés sur le ZigBee sur le marché Nos partenaires Architecture d’un nœud capteur Un nœud capteur basé sur le ZigBee est formé des composantes suivantes: Un microprocesseur Une antenne 2.4 GHz Une mémoire Deux batteries Un ou plusieurs capteurs Figure 3. Effet des multi trajets Figure 2. Architecture d’un noeud capteur Figure 1. Architecture du système de surveillance actuel à bord d’un bateau