Les Réseaux Domestiques

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Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

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Sommaire Présentation Les réseaux sans fils Comment ça marche ? IEEE a,b,g Hyperlan DECT IrDA HomeRF BlueTooth Comparaison Les réseaux filaires HomePNA Universal Plug and Play CableHome CEBus X10 HomePlug LonWorks Conclusion Sources Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Présentation|Réseaux sans fils | Réseaux filaires
Les terminaux de toutes sortes envahissent notre quotidien (PC dans près d'un foyer sur trois en France, mais aussi téléphones, téléviseurs, consoles de jeu, assistants personnels, etc …). Des terminaux qu'il sera nécessaire de mettre en réseau pour partager l'accès à Internet, les fichiers, l'imprimante et le scanner. Cette évolution n'a pas échappé aux acteurs du secteur informatique, qui intègrent désormais le réseau domestique dans leur stratégie. La grande interrogation pour les constructeurs est d'identifier la technologie qui s'imposera pour le réseau domestique. Le patron d'Apple, Steve Jobs, positionne le Mac comme le noeud central d'un nouveau " digital lifestyle " France Télécom expose dans différentes manifestations un prototype de maison communicante grandeur nature Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

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Voici quelques exemples d’applications possibles : En arrivant à la maison, le système d’alarme se met hors service, le portail s’ouvre, la porte d’entrée aussi, et les lumières de l’extérieur et de l’entrée s’allument. Vous entrez dans votre maison, votre PDA se connecte automatiquement à votre PC, met à jour votre agenda et se synchronise avec votre logiciel de gestion d’ . Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

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Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Comment ça marche ? Utilité des réseaux sans fils. connexion au réseau tout en permettant la mobilité de l’utilisateur. Gain en coût pour la mise en place d’un réseau dans tout bâtiment non préalablement câblé. Les réseaux sans fils relient très facilement des équipements distants d'une dizaine de mètres à quelques kilomètres. Selon les constructeurs, ces technologies devraient s'étendre dans les prochaines années pour équiper tous les objets de notre vie quotidienne : téléviseurs, chaînes hi-fi, réfrigérateurs, voitures, etc… Les voitures ouvriront leurs portes à la seule approche de leur propriétaire le réfrigérateur fera lui-même sa commande par Internet Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Comment ça marche ? Les catégories de réseaux sans fils. Réseaux personnels sans fils (WPAN) Réseaux locaux sans fils (WLAN) Réseaux métropolitains sans fils (WMAN) Réseaux étendus sans fils (WWAN) On distingue plusieurs catégories de réseaux sans fils, selon le périmètre géographique (appelé zone de couverture) Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Comment ça marche ? WPAN (Wireless Personal Area Network ) réseaux sans fils de faible portée : 10m Sert à relier des périphériques à un ordinateur (PDA). Technologie : bluetooth, HomeRF, IrDA. WLAN (Wireless Local Area Network) réseaux équivalents à un réseau d’entreprise : 100 m. Sert à relier tous types de terminaux présents dans la zone de couverture. Technologie : WIFI (IEEE ), hyperlan… Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Comment ça marche ? Support physique Les liaisons radio La technologie DSSS : Direct Sequence Spread Spectrum La technologie FHSS : Frequency Hopping Spread Spectrum La technologie DSSS envoie en simultanée l’information sur plusieurs canaux parallèles, ce qui donne un taux d’erreur plus faible (donc un débit plus élevé) et une immunité aux perturbations en bande étroite La technologie FHSS, elle, est basée sur le saut de fréquence, ce qui permet d’économiser de la bande passante. Le choix des fréquences utilisées posent un problème de compatibilité entre les différents pays. En effet, selon le pays, ces fréquences peuvent être réservées pour des utilisations militaires ou des services de secours (SAMU, pompiers) qui ne peuvent souffrir d’interférences. l’ART (Autorité de Réglementation des Télécoms) Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Comment ça marche ? Support physique Les liaisons radio La technologie OFDM OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing L'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. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Comment ça marche ? Deux modes de fonctionnement Le mode infrastructure Point d’accès Carte d’accès gère les communications dans une même zone géographique. Les bornes sont connectées entre elles par une liaison ou un réseau filaire ou hertzien. Les terminaux peuvent se déplacer au sein de la cellule et garder une liaison directe avec le point d’accès, ou changer de cellule, ce qui s’appelle le roaming. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Comment ça marche ? Deux modes de fonctionnement Le mode ad hoc Un réseau Ad Hoc n’a pas d'infrastructures fixes. Le signal est transmis par l'intermédiaire des mobiles présents et routé dynamiquement. la machine B est dans le rayon de diffusion de la machine A. La machine A et la machine B veulent échanger des informations. La machine B est mobile. la machine C serve de routeur pour conserver la liaison entre A et B. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Comment ça marche ? Deux modes de fonctionnement Le mode ad hoc Routage Direct entre les différents mobiles. Système de diffusion pour définir une route de la destination à la source. Différentes sortes de protocoles - Proactifs - Réactifs - Hybrides - des protocoles proactifs (tels que OLSR) où lorsqu'une route est identifiée, elle est stockée dans une table de routage qui est transmise à tous les mobiles, ce qui la rend immédiatement disponible mais génère un important trafic de contrôle - des protocoles réactifs (tels que AODV ou DSR qui permet des liens assymétriques). Dans ce cas on redéfinit les routes à chaque fois. Il n'y a donc plus de trafic de contrôle, mais il y a un coût important en bande passante pour la mise en place des routes et un délai avant chaque ouverture. - des protocoles hybrides, qui utilisent l'une ou l'autre des approches (en dessous d'un certain nombre de saut, l'approche proactive est la meilleure, au dessus, c'est l'approche réactive qui est la plus efficace. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Comment ça marche ? Sécurité Écoute clandestine facile -> Cryptage. Le blocage radio. Épuisement de la batterie -> Les applications doivent donc restreindre leur accès. Les systèmes mobiles sont généralement équipés de processeurs moins puissants que les machines fixes, et ne peuvent se permettre d’effectuer de longs calculs demandés par les systèmes de cryptographie. pour rendre le réseau inutilisable, le pirate peut bloquer les fréquences radio utilisées par le système. l’attaquant peut interagir avec le nœud dans le seul but de lui faire consommer de la batterie. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Comment ça marche ? Le cadre réglementaire des fréquences Les fréquences posent des problèmes de compatibilité entre les différents pays. ART (Autorité de Réglementation des Télécoms) ces fréquences peuvent être réservées pour des utilisations militaires ou des services de secours (SAMU, pompiers) qui ne peuvent souffrir d’interférences. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison IEEE a,b,g IEEE : Institute of Electrical and Electronic Engineers -> organisme de normalisation. standard international décrivant les caractéristiques d'un réseau local sans fils un réseau Wifi est en réalité un réseau répondant à la norme Définit les deux couches basses du modèle OSI : La couche physique La couche liaison de données Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison IEEE a,b,g Supporte le mode ad hoc et infrastructure. Débit : 54Mbps Bande de fréquence : 2.4 Ghz Liaison radio : OFDM CSMA/CA Débit : 11Mbps Liaison radio : DSSS Bande de fréquence : 5 Ghz g b a Le protocole CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) utilise un mécanisme d'esquive de collision basé sur un principe d'accusé de réception réciproques entre l'émetteur et le récepteur. Si media libre emission d’une trame appelé Ready To Send (noté RTS signifiant prêt à émettre) contenant des informations sur le volume des données qu'elle souhaite émettre et sa vitesse de transmission Le récepteur (généralement un point d'accès) répond un Clear To Send (CTS, signifiant Le champ est libre pour émettre), puis la station commence l'émission des données. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison IEEE a,b,g Utilité Transport de données. Réseau de courte durée. Confort d’utilisation : tous les participants d’une réunion sont automatiquement interconnectés. Gain en coût pour la mise en place d’un réseau dans tout bâtiment non préalablement câblé. Connexion Internet grâce aux « hotspots ». Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Hyperlan (High Performance Radio LAN) Elaborée sous la tutelle de l'European Telecommunications Standards Institute Bande de fréquence : 5 Ghz Rayon d’action : 100 m Débit Hyperlan 1 (1998) : 20 Mbps Hyperlan 2 (1999) : 54 Mbps Norme européenne Rayon d’action semblable a WIFI Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Hyperlan Fonctionne en mode infrastructure Utilise EY-NPMA (Elimination Yield None Preemptive Priority Multiple Access) Fonctionnalités Mode orienté-connexion QoS Sécurité Economie de batterie EY-NPNA: adaptation de CSMA / CD consiste à scruter les canaux par ordre de priorité jusqu’à trouver un canal libre pour émettre. Mode orienté-connexion : avant chaque envoi, une connexion est établie entre les MT (terminaux mobiles) et l’AP (point d’accès). Les communications point-à-point sont bidirectionnelles et les communications point-à-multipoint sont unidirectionnelles. Un canal de broadcast permet de joindre tous les MT en même temps. QoS : du fait que les communications sont en mode connectés, la QoS est facilement implémentable. La QoS et le haut débit offrent la possibilité de faire transiter tous types de données, de la vidéo aux données. Sécurité : la norme supporte l’authentification et le chiffrement des données. Economie de batterie : la norme définit des états de puissance minimale et un mode veille. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Hyperlan Soutenu à sa création par : Ericsson, Nokia, Thomson Multimédia, Philips, Sony. hyperlan 2 est soutenu par l’H2GF (Hyperlan 2 Global Forum) : Bosch, Dell, Ericsson, Nokia, Telia et Texas Instrument. Rejoint un an après par Canon, Motorola ou encore Samsung. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison DECT (Digital Enhanced Cordless Telecomunications ) Standard européen de téléphonie cellulaire Développé par les opérateurs et les fabricants Bande de fréquence : 1.9 Ghz Communications voix-données Rayon d’action : 250m à 400m Débit : 128 kbit/s Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison DECT Avantages Terminaux : petites dimensions, faibles prix, temps élevé de fonctionnement. Une qualité digitale de voix supérieure (grâce au codage à 32 kb/s) Confidentialité des communications Changement automatique de canal en cas de bruit La communication interne entre 2 unités mobiles sans tenir occupée la ligne extérieure Le nombre élevé de micro-cellules garantit un volume de trafic beaucoup plus élevé au regard des systèmes cellulaires Les terminaux DECT sont caractérisés par des petites dimensions, des faibles prix et des temps élevés de veille et de conversation Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison IrDA (InfraRed Data Association) Créé en 1993 Standard de transmission de données par infrarouge Connexion point a point Uni directionnelle Rayon d’action : 2m Soutenue par 150 membres : des industriels des télécoms et de l'informatique Uni directionnelle évite les interférence avec d’autres matériels. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison IrDA (InfraRed Data Association) Utilité Échange de données entre deux périphériques. (caméra -> pc) Synchronisation PDA <-> PC Fournisseurs Asia/Pacific – Everlight – Lite-On Japan – Citizen – Matsushita – NEC – Rohm – Sanyo – Sharp – Stanley Europe – Siemens – Vishay Telefunken (formerly TEMIC) North America – Hewlett-Packard – IBM – Novalog – SigmaTel – Texas Instruments Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison HomeRF Norme de réseau domestique sans fil proposée par le consortium industriel formé par Intel, HP, Siemens, Motorola, Compaq et Proxim. Conçu pour porter voix et données Bande de fréquence 2.4GHz Débit : 1,6 Mbit/s Evolution vers un débit de 10 Mbit/s et 2 Mbit/s utiles est prévue. Utilise le protocole SWAP Deux modes Asynchrone : pour la transmission de données isochrone (calé sur une horloge) pour la transmission de la voix Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison HomeRF Marché 01.net le 24/01/2003 à 18h00 « La guerre dans le sans-fil fait des victimes : HomeRF vient de rendre l'âme, terrassé par Wi-Fi (802.11b). Le consortium qui soutenait cette technologie comptait pourtant des poids lourds de l'industrie, tels que Siemens, Motorola, Compaq ou Proxim. Mais il a annoncé qu'il jetait l'éponge. » Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Bluetooth Principe de piconet Un maître, plusieurs esclaves. Maximum de Dix piconets Principe de profil Un équipement Bluetooth supporte un ou plusieurs profils (Lan Access Telephony) Principe de piconet Un maître peut de connecter a sept esclaves actifs maximum. (dans un périmètre de 10 m) Dix piconet peuvent coexister sans détérioration du débit. Principe de profil Un profil est une tranche verticale dans les couches de protocole Un équipement Bluetooth supporte un ou plusieurs profils (Lan Access, Telephony) Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Comment ça marche | IEEE | Hyperlan | DECT | IrDA | HomeRF | BlueTooth | Comparaison Bluetooth Marché 2001 : 1.5 millions d’unité 2002 : 26.2 millions 2003 : 100 millions (sources ARC Group) Marché du PDA Augmentation de 8% par an jusqu’en 2008 Marché vaudra 10 milliards € en (source : Allied Business Intelligence) Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

HomePNA HomePNA | HomePlug | X10 | CableHome | LonWorks | CEBus |Universal Plug and Play HomePNA (Home Phoneline Networking Alliance) Créé en 1998 Utilise le réseau téléphonique Rayon d’action 300 m Supporte jusqu’à 25 équipements. Débit Version 1 : 1 Mbps Version 2 : 10 Mbps 50 Mbps envisagé Soutenu par 3Com, AMD, AT&T ,Wireless, Compaq, Epigram, HP, IBM, Intel, Lucent, Rockwell, Tut Systems. Problème rencontré : En France, les habitats n’ont guère plus que deux prises téléphoniques Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

HomePlug HomePNA | HomePlug | X10 | CableHome | LonWorks | CEBus |Universal Plug and Play HomePlug (HomePlug Powerline alliance) Soutenu par : Cisco, Compaq, Intel, Motorola, Panasonic, et SonicBlue… Exploite les câbles électriques Débit 14 Mbps Technologie OFDM Utilisé pour Transmission de la voix Le jeu Internet Prix adaptateur : 160€ (produit oxance) Home-Plug : les foyers pourront se connecter à internet à travers le réseau électrique en France ceci sera impossible car la réglementation freine le développement de cette technologie. La puissance de ces puces n'est pas compatible avec les normes d'émission admises en Europe. Le rayonnement électromagnétique pourrait perturber des communications radio exploitées par les militaires et par les civils. la norme HomePlug a été normalisée aux Etats Unis, elle est facile à mettre en oeuvre et son coût est raisonnable. les équipements ne sont pas encore bon marché. Un modem serveur coûte encore quelque euros, et chaque modem connecté à l'ordinateur environ 150 euros. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

X10 HomePNA | HomePlug | X10 | CableHome | LonWorks | CEBus |Universal Plug and Play X10 Exploite les câbles électriques Communication de module à module Utilité Gestion de l’éclairage Appareil électrique Communication par identification Peu coûteux Simple à installer Des modules émetteurs envoient des ordres à des modules récepteurs auxquels sont connectés les appareils. un émetteur codé "A1", allumera l’appareil électrique relié au(x) module(s) récepteur(s) codé "A1". Le marché est assez nouveau, il a du mal a s’installer en Europe de part la réglementation. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

CableHome HomePNA | HomePlug | X10 | CableHome | LonWorks | CEBus |Universal Plug and Play CableHome Défini par CableLabs -> consortium 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… CableLabs est un consortium sans but lucratif de recherches et de développement recherchant et identifiant de nouvelles technologies à bande large permettre l'interopérabilité parmi différents systèmes de câble Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

LonWorks HomePNA | HomePlug | X10 | CableHome | LonWorks | CEBus |Universal Plug and Play LonWorks Créé par la société ECHELON Protocole Permet de connecter jusqu’à 3200 équipements Peut être utilisé dans n’importe quel milieu Liaison radio Infrarouge Paire torsadée Ligne de puissance LonWorks utilise LonTalk la langue normalisée du réseau LonTalk se compose d'une série de protocoles fondamentaux qui permettent la communication intelligente entre divers dispositifs sur un réseau Le protocole fournit un ensemble de services qui permettent au programme d'application dans un dispositif d'envoyer et recevoir des messages d'autres dispositifs au-dessus du réseau sans devoir savoir la topologie du réseau ou des noms, des adresses, ou des fonctions d'autres dispositifs Le protocole de LonWorks peut sur option fournir la reconnaissance bout à bout des messages, de l'authentification des messages, et de la livraison prioritaire pour fournir des temps liés de transaction. Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

CEBus HomePNA | HomePlug | X10 | CableHome | LonWorks | CEBus |Universal Plug and Play CEBus Norme développée par l’Electronique Industries Association (EIA) CEBus a pour but l’interconnexion et l’intéropération des produits de la maison Cinq supports différents de communication Les courants porteurs La radio L’infrarouge Les paires torsadées Le câble coaxial Home Plug and Play marque déposée par CEBus Langage de communication appelé CAL (Common application language) Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Universal Plug and Play
HomePNA | HomePlug | X10 | CableHome | LonWorks | CEBus | Universal Plug and Play Universal Plug and Play Norme Lancée en 1999 par Microsoft Définition d’un ensemble d'interfaces communes qui décrivent les périphériques et les services UPnP s’appuiera obligatoirement sur Windows Les sociétés appuient les efforts de Microsoft : Intel, Hewlett-Packard Co., Compaq, Dell Computer Corp., Cisco Systems Inc., Toshiba Corp., Lucent Technologies Inc., Axis Communications Inc.,., 3Com Corp., ATI Technologies Inc., Conexant Systems Inc., Texas Instruments, Advanced Micro Devices Inc. (AMD), Lexmark International Inc., ShareWave Inc., NEC, Fujitsu Limited, SHARP Corp., Hitachi Ltd. et AT& T Corp… Non tributaire des supports réseau Non tributaire des périphériques permet la détection automatique d'un périphérique qui est connecté au réseau et permet à d'autres appareils et à d'autres personnes de l’utiliser sans installation ou configuration compliquée Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Universal Plug and Play
HomePNA | HomePlug | X10 | CableHome | LonWorks | CEBus | Universal Plug and Play Universal Plug and Play Failles nombreuses Failles nombreuses de sécurité Espion Ne pas confondre avec Plug and Play. Note : anti-upnp (désactivation UPnP) Failles : prise a distance de votre ordinateur. Exécution de code Espion : inventaire de votre pc plug and play hardware utilisées lors des installations de Windows ou des changements de matériel Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Conclusion Internet haut débit s’installe de plus en plus dans les maisons La maison de demain sera communicante Une abondance de technologies Partage des rôles Les normes ont encore des manques Explosion des réseaux RF (802.11) La technologie de demain : l’Ultra Wide-band (UWB) Débit de 400Mbps sur de courte distance Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

Sources 01 informatique : (vulgarisation informatique) Wi-Fi Alliance Vincent fanget - Master 2 Pro GI - SRR

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