TECHNOLOGIE CONNEXES
RFID
Radio Frequency Identification
Le RFID est un concept de technologie générique qui désigne l'utilisation des ondes radio pour identifier les objets (Auto-ID Center, 2002). Les étiquettes ou tags RFID ont tous une puce et une antenne. La puce est utilisée pour stocker des informations sur les objets comme un numéro de série unique. L'antenne permet à la puce électronique à la fois de communiquer des données et de recevoir de l’énergie électromagnétique pour alimenter la puce lorsqu’un lecteur irradie la puce. La puce RFID fait partie d'une gamme de technologies de reconnaissance et d’identification comme les codes à barres, la biométrie, les bandes magnétiques, les cartes optiques, les cartes à puce, etc. Le RFID est considéré comme une amélioration significative sur l’étiquette code-barres classique, qui doit être lue par les scanners de "ligne de vue directe". Les étiquettes code-barres une fois endommagées, pliées, ou tachées ne sont plus utilisables alors que les puces RFID passives ne souffrent pas de ces limitations. Plusieurs puces RFID passives peuvent être lues en même temps. Ils existent des cartes RFID passives (sans batteries), des tags RFID semi-passifs et des tags actifs alimentés par une batterie. Les tags actifs sont utilisés dans certains cas par des systèmes RTLS ou systèmes de localisation en temps réel.
SYSTÈME DE LOCALISATION EN TEMPS RÉEL
Un Système de Localisation en Temps Réel (RTLS) est un système radio fréquence qui utilise les signaux reçus de transmetteurs des tags actifs pour localiser ces derniers en temps réel. Le RTLS est basé sur les appareils sans fil tels que les tags RFID actifs qui transmettent un signal sans fil que les récepteurs relaient à un engin de calcul de localisation (logiciel). Ce dernier utilise différents types d'algorithmes, tels que la différence de temps d'arrivée (TDOA), intensité du signal reçu (RSS), des enregistrements de profil de signaux (Fingerprint) afin de déterminer la position de l'objet ou de la personne à localiser.
TECHNOLOGIE WiFi
La norme IEEE 802.11 a été développé pour les réseaux sans fil LAN / WLAN et est placée sous la Partie 15 des règlements de la FCC. Le «WiFi» définit précisément le 802.11 de groupe a, b, g, n, et bien d'autres. Ce protocole est très utilisé dans les ordinateurs portables, les téléphones, les téléviseurs et une foule d’appareils électroniques de consommation courante. Dans ce protocole les bandes ISM 2.4 gigahertz (GHz) et maintenant la bande 5.8 GHz sont de plus en plus utilisées.
Le protocole 802.11b utilise ‘’Carrier Sense Multiple Access’’ avec évitement de collision (CSMA / CA) comme méthode d'accès pour améliorer la fiabilité des transmissions de données. La norme utilise la technique de modulation CCK, qui est une variation sur le CDMA. Il supporte les configurations point à multipoints. Le WiFi intègre également la norme de sécurité WiFi Protected Access ou WPA et récemment le WEP.
TECHNOLOGIE DE RÉSEAU MAILLÉ
La technologie de réseau maillé est progressivement en phase de maturité et ne peut être ignorée comme future grande famille des technologies de réseau sans fil. Alors que les premiers déploiements à grande échelle des réseaux maillés en sont encore à leurs balbutiements, des tests de faisabilité en laboratoire ont démontré suffisamment d'avantages pour motiver de nouvelles expérimentations.
Dans ce type d'architecture, les points d'accès traditionnels sont reliés par des liaisons radio. Ils sont authentifiés et autorisés à établir progressivement des liens avec d’autres points d’accès selon une table de routage. Si l'un d'eux tombe en panne, les autres vont transférer le trafic hors des points défaillants. Par conséquent, le réseau formé est très fiable. L'architecture est également en mesure d'absorber les pointes de trafic avec un équilibrage de charge dynamique.
Dans un réseau maillé, il est possible de raccourcir la distance entre les nœuds, augmentant considérablement la qualité du lien. En réduisant la distance d'un facteur deux, le signal résultant est au moins quatre fois plus puissant au niveau du récepteur, plus de liens fiables sans puissance d'émission additionnelle par nœuds individuels. Dans un réseau maillé, vous pouvez étendre la portée, ajouter de la redondance et d'améliorer la fiabilité générale du réseau, simplement en ajoutant plus de nœuds.
Option de transmission
Dans certaines architectures, l'utilisation de deux bandes de fréquence évite toute interférence et augmente le débit. La réception du signal emploie la bande 2.4 GHz (802.11b). La transmission du signal est réalisée à l'aide de la bande de 5 GHz (802.11a), récemment ouverte au public, et peut être utilisée à l’intérieur ou à l’extérieur. Bien qu'il ait été développé pour les données relais, un réseau maillé peut également être utilisé pour la transmission de la voix. Cependant les algorithmes devront être établis pour limiter le nombre de sauts entre les nœuds de réception afin d'éviter des périodes de latence trop élevées.
MICRO-ONDES
Traditionnellement, les ondes RF ont été définies pour les fréquences radio allant de quelques kHz à 300 GHz. Avec le temps, le RF est devenu synonyme de signaux sans fil à haute fréquence, des basses fréquences radio aux signaux de longueurs d'ondes en dessous de l'infrarouge lointain (~ 300GHz). Les micro-ondes correspondent aux fréquences radio les plus élevées dans la bande HF, se traduisant par des fréquences supérieures à 1 GHz.
Les micro-ondes passent facilement à travers l'atmosphère terrestre. C'est pourquoi elles sont utilisées pour des transmissions de radiodiffusion. La bande passante dans le spectre micro-ondes est aussi beaucoup plus grande que dans le reste du spectre radio standard.
Le Wireless LAN, le Bluetooth et la norme IEEE 802.11g, b et n, utilisent également les micro-ondes dans les bandes ISM. Les réseaux métropolitains (MAN), le WiMAX, et la norme IEEE 802.16 ont été conçues pour fonctionner entre 2 GHz et 11 GHz.
RÉSEAUX DE CAPTEURS SANS FIL
Les réseaux de capteurs sans fil sont constitués d'amas de dispositifs utilisant des technologies de capteurs déployés sur une zone spécifique. Ils communiquent sans fil des données à un système central. Les réseaux de capteurs surveillent continuellement les propriétés physiques, les processus chimiques ou les propriétés magnétiquesde leurs environnements puis, en utilisant les infrastructures de communication existantes, ils acheminent ces données vers des points de calculs.
Une couche logicielle permettant le traitement et la gestion des données autorise la construction d’applications industrielles, publiques ou militaires.
Les réseaux de capteurs sans fil s'appuient sur les technologies émergentes telles que les technologies de semi-conducteurs, des MEMS, des microsystèmes embarqués et des technologies de microcapteurs.
Les réseaux de capteurs bénéficient d'un potentiel d'applications énorme dans divers domaines, notamment :
- Environnement et santé: température des océans, collecte d'informations sur l'état des patients
- Gestion des zones industrielles critiques : suivi des contenants d'huile, vérification de la concentration des substances chimiques et gazeuses
- Gestion des entrepôts et de la chaîne d'approvisionnement : suivi et historique des états des marchandises avec des conditions de conservation critiques
- Applications militaires : surveillance et reconnaissance
Un réseau de capteurs sans fil se compose d'un grand nombre de nœuds de capteurs minuscules, dont chacun est équipé d'un émetteur-récepteur radio, un microprocesseur et un certain nombre de capteurs. Ces noeuds sont capables de former de manière autonome un réseau par lequel les lectures des capteurs peuvent être propagées. Chaque nœud ayant une capacité de traitement autonome, les données peuvent être traitées quand elles traversent le réseau.
Étant donnés les limites du matériel et l'environnement physique dans lequel et les niveaux d’exigences sévères avec lesquels les nœuds doivent fonctionner, les algorithmes et les protocoles doivent être conçus pour fournir un mécanisme solide et économe en consommation d’énergie. La conception de la couche physique et des technologies de communications, ainsi que le codage de l’information représentent encore des défis importants pour cette nouvelle technologie.
