Les technologies sansfil Etudiants ESC Etudiants INSA Thibault

Les technologies sans-fil Etudiants ESC Etudiants INSA Thibault Bruniau Virginie Flach Lucie Callens Laurent Vaillant 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) Ir. DA (1997) Wifi (1997) Bluetooth (1998) UWB (2002) Wi. Max (2003) Zig. Bee (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 : 1 ers 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 3 D : longitude, latitude, altitude

GPS : Global positioning system (3) ● ● Caractéristiques – Pas de front montant – Dépendance aux américains – Précision de 15 à 20 m Galliléo – 30 satellites en orbite – Précision d'1 m pour le grand public

Réseaux de téléphones mobiles (1) ● Historique – GSM (Global System for Mobile) crée en 1982 ● – GPRS (General Packet Radio Service) ● ● – débit de base GSM de 9, 6 kbit/seconde 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

Ir. DA : Infra. Red Data Association (1) ● ● ● Historique : – juin 1994 (standard original) : SIR (Ir. DA 1. 0), 115 kbit/s – octobre 1995 : FIR (Ir. DA 1. 1), 4 Mbit/s – janvier 1999 : VFIR (Ir. Simple), 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, pocket. PC, ordinateurs portable

Ir. DA : Infra. Red 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 (11 Mbit/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. 0 A et 1. 0 B) 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 1 Mbit/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 Wide. Band (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 Wide. Band (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 Wide. Band (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 Wi. Fi ou le Bluetooth)

Wi. Max (1) ● Né en 2003 ● World Interoperability for Microwave Access ● – 802. 16 de l'IEEE – Hiper. MAN Connexion à haut-débit par voie hertzienne

Wi. Max ● ● ● Caractéristiques – Couverture de quelques dizaines de kilomètres – Débits de plusieurs dizaines de Mbits/seconde Usage – Sécurité maritime – Couvertures classiques de réseau Opérationnel au Japon

Zig. Bee (1) ● Historique : ● fin 2004 : dépot du standard Zig. Bee (IEEE 802. 15. 4 Wireless Networking Standards) Points clés : – – ● adapté pour le contrôle de périphériques et équipements Utilisation : encore peu utilisé

Zig. Bee (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/ Ir. DA : – http: //www. irda. org – http: //en. wikipedia. org/wiki/Irda – http: //www. wexim. com/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-intro. php 3

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