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Les technologies sans-fil Etudiants INSA Lucie Callens Laurent Vaillant Etudian

Les technologies sans-fil Etudiants INSA Lucie Callens Laurent Vaillant Etudiants ESC Thibault Bruniau Virginie Flach Encadreur technique Marin Bertier 15 novembre 2005 Le collier électronique pour chien ●Caractéritiques : – Localiser son chien ●Besoins : – Module de géolocalisation – Envoi des données Critères de comparaison ●Historique ●Explications & spécificités ●Utilisation ●Portée ●Débit ●Sécurité ●Contraintes ●Déploiement (coût, difficultés) ●Encombrement et consommation 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) 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 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.) RFID : Radio Frequency IDentification (3) ● Portée : 20 à 100 mètres ● Débit : jusqu’à 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) GPS : Global positioning system (1) ●Développés par l'armée américaine ●Historique – 1978 : 1ers satellites envoyés – 1993 : phase opérationnelle civile – 1996 : nouvelle génération ●24 sattelites GPS : Global positioning system (2) ●Géolocalisation par triangulation – 3 satellites nécessaires minimum – Représentation en 3D : longitude, latitude, altitude 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 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 Réseaux de téléphones mobiles (2) ●UMTS – Déploiement lent à partir de 2002 – Coût très élevé – Nouveaux services : images, photos, vidéos – Possibilité de géo-localisation 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 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 Wifi (1) ●Wireless Fidelity ●Réseau local sans fil (WLAN) ●Connexion à haut-débit par onde radio (PDA, ordinateur portable) ●Norme 802.11 crée en 1997 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 Wifi (3) ●Caractéristiques – Portée de plusieurs centaines de mètres – Sécurité : WEP et WPA – Géolocalisation possible – Débit (11Mbit/s jusqu'à 540 Mbit/s) 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 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 Bluetooth (3) ●Portée : jusqu'à 100 mètres ●Débit : de 1Mbit/s (IEEE 802.15.1) jusqu'à 20 Mbits/s (IEEE 802.15.3, 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) 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 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) 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) WiMax (1) ●Né en 2003 ●World Interoperability for Microwave Access – 802.16 de l'IEEE – HiperMAN ●Connexion à haut-débit par voie hertzienne 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 ZigBee (1) ●Historique : – fin 2004 : dépot du standard ZigBee (IEEE 802.15.4 Wireless Networking Standards) ●Points clés : – adapté pour le contrôle de périphériques et équipements ●Utilisation : encore peu utilisé 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 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 Bibliographie (1) ● rfid : – http://www.rfidjournal.com/ – http://fr.wikipedia.org/wiki/RFID – http://www.tutorial-reports.com/wireless/rfid/ ● IrDA : – http://www.irda.org – http://en.wikipedia.org/wiki/Irda – http://www.wexim.com/irda/irda_faq_fr.html#1_01 ● bluetooth : – http://fr.wikipedia.org/wiki/Bluetooth – http://www.tutorial-reports.com/wireless/bluetooth/introduction.php – http://www.frameip.com/bluetooth/ – https://www.bluetooth.org/ – http://www.commentcamarche.net/bluetooth/bluetooth-intro.php3 Bibliographie (2) ●Zigbee : – http://www.tutorial-reports.com/wireless/zigbee/ – http://www.zigbee.org/ ●uwb : – http://fr.wikipedia.org/wiki/UWB – http://en.wikipedia.org/wiki/Ultra_Wideband – http://ultra.usc.edu/New_site/index.html – http://uwbforum.org/ ●Toutes: – http://www.fing.org/jsp/fiche_actualite.jsp?STNAV=&RUB NAV=&CODE=4988&LANGUE=0&RH=EXPERTISE uploads/Science et Technologie/ presentatation-technique.pdf