Institut National des Sciences Appliquées 
et de Technologie 
Soutenance de Projet de Fin d’Etude 
Réalisé par : Amin FERJ...
Présentation de l’entreprise 
• ALPHA TECHNOLOGY start up spécialisée dans la conception et la 
fabrication des systèmes é...
Plan de l’exposé 
3 
Introduction 
Présentation des standards 
IEEE 802.15.4 
ZigBee 
Implémentation 
Applications 
Conclu...
Évolution 
4 
… 2002 2003 
• Domination des 
solutions propriétaires 
• Emergence du standard 
IEEE802.15.4 
• Focalisatio...
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Introduction 
Présentation des standards 
IEEE 802.15.4 
ZigBee 
Implémentation 
Applications 
Conclusion
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802.22 
WMAN 
802.20 
MBWMA 
802.19 
Coexistance 
802.11 
WIFI 
802.16 
WiMax 
802.15 WG 
WPAN 
802.15.4 
802.15.3 
802...
Univers de communication courte distance 
Radio Faible débit Propriétaire 
WiFi/802.11 
•réseaux de PC 
•réseaux 
domestiq...
Comparaison 
8 
Market name 
Standard 
ZigBee ® 
802.15.4 
--- 
GSM/GPRS CDMA/1xRTT 
Wi-Fi TM 
802.11b 
Bluetooth TM 
802....
Architecture en couche 
9 
ZigBee Application (APL) 
NLDE-SAP NLME-SAP 
ZigBee Network (NWK) 
MLDE-SAP MLME-SAP 
IEEE 802....
ZIGBEE™ ALLIANCE 
10 
•Ecosystème (Fournisseurs de Chip, Intégrateurs, OEM… 
•Chairman Bob Heile 
• Pas d’entreprises ou d...
11 
Introduction 
Présentation des standards 
IEEE 802.15.4 
ZigBee 
Implémentation 
Applications 
Conclusion
Standard IEEE 802.15.4 
• Protocol léger de transmission sans fil 
pour les réseaux privé à faible trafic. 
12 
Fiable 
sé...
IEEE 802.15 TG4 
• Débit de 250 kbps, 40 kbps, and 20 kbps. 
• Deux modes d’adressages ; réduit à 16-bit 
Etendue à 64-bit...
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Introduction 
Présentation des standards 
IEEE 802.15.4 
ZigBee 
Implémentation 
Applications 
Conclusion 
MCPS-SAP ML...
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Introduction 
Présentation des standards 
IEEE 802.15.4 
ZigBee 
Implémentation 
Applications 
Conclusion 
MCPS-SAP ML...
Occupation spectrale 
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868MHz/ 
915MHz 
PHY 
2.4 GHz 
Canal 0 
868.3 MHz 
Channels 11-26 
2 MHz 
2.4835 GHz 
5 MHz 
Can...
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Données 
binaires Signal Modulé 
Transformation 
Bit →Symbole 
Modulation 
O-QPSK 
Transformation 
Symbole →Chip 
Symb...
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Données 
binaires Signal Modulé 
Transformation 
Bit →Symbole 
Modulation 
O-QPSK 
Transformation 
Symbole →Chip 
Symb...
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1E-0 
1E-1 
1E-2 
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Signal-to-Noise Ratio 
(SNR) 
Bit Error Rat...
Format du Paquet Physique 
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Octets 
1 
Préambule (4 octets) SFD (1 octet) Taille de la trame (7bits) PSDU 
PHR 
variabl...
Fonctionnalités des couches 
inférieurs 
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Application 
Routage 
802.15.4 MAC 
802.15.4 PHY 
• CSMA-CA 
• Balise & synch...
Structure de la super trame 
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Balise 
GTS 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 
Période d’accès concurrentiel CAP CFP...
Modèle de la couche MAC 
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MCPS-SAP 
MLME-SAP 
MLME 
MAC 
PIB 
Elément partagé 
de la couche MAC 
PD-SAP PLME-SAP 
Fig. ...
Procédure CSMA non Slotté 
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Delai aléatoire 
Random(2BE-1) 
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libre ? 
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BE=min(BE+1,macMaxBE) ...
Procédure CSMA Slotté 
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BE=min 
(2,macMinBE) 
BE=macMinBE 
Différer de 
random(2BO -1) 
backoff période 
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ZigBee™ 
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Introduction 
Présentation des standards 
IEEE 802.15.4 
ZigBee 
Implémentation 
Applications 
Conclusion 
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Couche réseau 
28 
Introduction 
Présentation des standards 
IEEE 802.15.4 
ZigBee 
Implémentation 
Applications 
Conclusi...
Topologie 
29 
etoile 
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FFD 
maille 
Coordinateur PAN 
arbre
Auto restauration des chemins 
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Parasite 
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Introduction 
Présentation des standards 
IEEE 802.15.4 
ZigBee 
Implémentation 
Applications 
Conclusion 
Cadre ...
Modèle de la sous couche de 
support d’application 
32 
Couche supérieur 
APSDE-SAP APSME-SAP 
APSDE APSME 
Couche réseau ...
Le Cadre des Applications 
33 
Introduction 
Présentation des standards 
IEEE 802.15.4 
ZigBee 
Implémentation 
Applicatio...
Modélisation des Appareils 
34 
Zigbee Device Object 
(e.g.zigbee Coordinator) 
Objet lampe 
Zigbee Device Object 
(e.g.zi...
Bibliothèque de clusters 
ZigBee® 
35 
Domaine fonctionnel 
Cluster ID 
Range 
General 0x0000 . 0x00ff 
Closures 0x0100 . ...
Descripteur Simple d’application 
36 
Nom du Champ Taille (Bits) 
Endpoint 8 
Application profile identifier 16 
Applicati...
Radio 
Z2 EP 5 EP7 EP 8 EP 17 
Radio 
Z1 
Switch 1 
EP 3 
Switch 2 
EP 21 
Switch Unit 
Clusters (commandes) 
Transported ...
ZDO 
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Introduction 
Présentation des standards 
IEEE 802.15.4 
ZigBee 
Implémentation 
Applications 
Conclusion 
Cadre ...
Descripteur du noeud 
39 
Libellé du champ taille (bits) 
Logical type 3 
Complex descriptor available 1 
User descriptor ...
Descripteur d’alimentation 
40 
Nom du Champ Taille (Bits) 
Current power mode 4 
Available power sources 4 
Current power...
Descripteur Complexe 
41 
Nom du champ XML Tag 
Valeur de l’étiquette 
compressé XML 
b3b2b1b0 Type de donnée 
Reserved - ...
47 
Introduction 
Présentation des standards 
IEEE 802.15.4 
ZigBee 
Implémentation 
Applications 
Conclusion
Implémentation 
48 
Utilisateur 
GPIO 
ZigBee / Utilisateur 
Péripheriques 
Flash RAM 
CPU 
IEEE 802.15.4 
Alimentation 
H...
Cible séléctionnée 
49
FFFFh 
Interrupt 
number 
Description Interrupt 
name 
Espace mémoire 
• Interface 0 RF TX FIFO RF underflow IEEE802.15.4 ...
53
Concéption 
54
Réalisation 
55
Applications 
56 
ZigBee 
CONSUMER 
ELECTRONICS 
BUILDING 
AUTOMATION 
Wireless Control that 
Simply Works 
RESIDENTIAL/ 
...
Applications 
Situation favorisant l’utilisation de réseau sans fil 
• Environnement difficile à câbler. 
• Besoin de dépl...
Domaines d’application 
Domotique 
automatisation des 
équipements 
• Eclairage 
• Chauffage/Climatisation 
• Ventilation ...
Gestion des Bâtiments 
• Coordination entre les 
installations 
• Plateforme de supervision unique 
• gestion plus efficac...
Supervision Industrielle (IPM) 
• Mesure périodique et 
fréquente 
• Réactivité plus rapide aux 
pannes 
• Calibrage à dis...
Télé relève des compteurs (AMR) 
• Comptage évolué 
• Réseau flexible et extensible 
• Relevé périodique 
• Maitrise de la...
Autres applications 
liste non exhaustive 
• Suivi médical 
• Environnement et Ecologie 
• Défence et sécurité national 
•...
Conclusion 
63 
Zigbee est une technologie sans fils gérée par la Zigbee alliance 
et développée sur une norme globale et ...
64 
Merci pour votre attention
65 
Merci pour votre attention
66 
Merci pour votre attention
Perspectives 
67
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High 
Medium 
Low 
Text 
• Text 
Text 
• Text 
Text 
• Text 
Text 
• Text
69 
Business 
Strategy 
Manufacturing 
Strategy 
Configuration 
Systems 
Researc 
h 
Focus 
Labor 
Policy 
Product 
Design...
Cadre dApplications 
APSDE-SAP APSDE-SAP APSDE-SAP 
Sous couche de support d’Application 
Sous couche (MAC) 
PD-SAP PLME-S...
Applications 
71
Marchés ciblés 
• Gestion des Bâtiments / Immotique 
• Contrôle des appareils domestiques 
• Contrôle industriel 
• Logist...
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Diapo zig bee_amin_jan11_final

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  • Messieurs les membres du jury , je suis honoré de votre présence pour évaluer mon projet de fin d’etude qui s’intitule « Etude et Developpement d’un module radio universel de télémesure et télé contrôle conforme au standard ZigBee » éffectué à l’entreprise ALPHA TECHNOLOGY

  • Calculateur AVL de géolocalisation de véhicule
    Une gamme de panneaux
    Vont bientôt porté leur application vers un µCtrl STM32
  • 802 WLAN/WMAN famille des réseaux sans fil de courte à moyenne portée.
  • Le recoupement entre ces technologies est infime ce qui reflète la différence de leurs vocations premières et qu’ils visent des créneaux distincts
    En effet …
    Maintenant qu’on s’est retrouvé par rapport au
  • Ecosysytem diversifié de firmes et d’association
  • Channels 15, 20 fall between the often used, non overl apping wifi channels 1,6,11
  • Innovation dans les produits puise qu’il retrouve plus d’attention standardisation du radio
    Réduction du coup par l’utilisation d’une plateforme commune
  • Horotarifaire prix dynamique selon les cours
    L’ontario cadre réglementaire le plus évolué

  • Liste non exhaustive
    initiative créativité
  • Diapo zig bee_amin_jan11_final

    1. 1. Institut National des Sciences Appliquées et de Technologie Soutenance de Projet de Fin d’Etude Réalisé par : Amin FERJANI Société : ALPHA TECHNOLOGY Responsable Entreprise : Mr. Nizar GHRAM Responsables INSAT : Mr. Lanouar KAABI & Mr. Lotfi Hassine 1 ETUDE ET DÉVELOPPEMENT D’UN MODULE RADIO UNIVERSEL DE TELE MESURE ET TÉLÉ CONTRÔLE CONFORME AU STANDARD ZIGBEE™ Soutenu le 12 janvier 2008
    2. 2. Présentation de l’entreprise • ALPHA TECHNOLOGY start up spécialisée dans la conception et la fabrication des systèmes électroniques embarqués exploitant l’infrastructure de télécommunication GSM GPRS pour les applications M2M dans les domaines automobiles, monétique, télé surveillance d’installations.  Produits: • Calculateur de géo localisation de véhicule AVL • Affichages électronique à LED. • Calculateur embarqué universel à base de processeur ARM9 32 bits 200MIPS.  Services: • CAO et prototypage de cartes électronique en technologie multicouches et CMS. • Développement de logiciel sur cible embarqué • Développement d’application à base de circuit FPGA Situé à Tunis cité El Khadhra-Tunisie Site web: www.alphatec.com.tn 2
    3. 3. Plan de l’exposé 3 Introduction Présentation des standards IEEE 802.15.4 ZigBee Implémentation Applications Conclusion
    4. 4. Évolution 4 … 2002 2003 • Domination des solutions propriétaires • Emergence du standard IEEE802.15.4 • Focalisation par les intégrateurs de système • $.1 -$1 milliard de chiffre d’affaire • Cout de l’unité entre $1,000-$100 2004 2005 2006 • Fanage des solutions propriétaire • Emergence de la technologie Zigbee • Focalisation par les fabricants de semi conducteur • Adoption par les premiers fabricants d’équipements originaux • Industrie de $1-$10 milliards • Cout unitaire $100 - $10 2007 2008 2009 • Domination des standards • Omniprésence des dispositifs sans fils • Adoption par les fabricants de semi conducteurs OEM • Industrie de $10 - $100+ milliards • Coût unitaire $10 - $1
    5. 5. 5 Introduction Présentation des standards IEEE 802.15.4 ZigBee Implémentation Applications Conclusion
    6. 6. 6 802.22 WMAN 802.20 MBWMA 802.19 Coexistance 802.11 WIFI 802.16 WiMax 802.15 WG WPAN 802.15.4 802.15.3 802 WLAN/MAN 802.15.1 Bluetooth
    7. 7. Univers de communication courte distance Radio Faible débit Propriétaire WiFi/802.11 •réseaux de PC •réseaux domestique •Distribution de Video ZigBee/802.15.4 • immotique • contrôle • Supérvision Industrielle • Logistique • Capteurs • domotique / Sécurité • télérelève des compteurs •jeux •périphériques pour PC •Audio •télé relevé des compteurs •Gestion des immeubles •Automotive 100m 10m 1m Portée 1K 10K 100K 1M 10M Débit (bps) 1000m Bluetooth •micro casque •Périphériques PC •PDA/mobile Critère de Différentiation •consommation électrique •caractéristique réseau •Complexité •Débit •Fiabilité •Interopérabilité •Intégration 7
    8. 8. Comparaison 8 Market name Standard ZigBee ® 802.15.4 --- GSM/GPRS CDMA/1xRTT Wi-Fi TM 802.11b Bluetooth TM 802.15.1 Applications visées Supervision et contrôle Voix et données sur longue distance Internet, email, vidéo Remplacement cable Ressources système 4Ko-32Ko 16 Mo+ 1 Mo+ 250 Ko+ Autonomie (jours) 100-1000+ 1-7 0,5-5 1-7 Taille réseau Illimité (264) 1 32 7 Bande passante (KB/s) 20-250 64-128+ 11.000+ 720 Portée 1-100+ 1.000+ 1-100 1-10+ Avantages Fiabilité, consommation et coût Qualité Vitesse, Flexibilité Commodité
    9. 9. Architecture en couche 9 ZigBee Application (APL) NLDE-SAP NLME-SAP ZigBee Network (NWK) MLDE-SAP MLME-SAP IEEE 802.15.4 2003 (MAC) PD-SAP PLME-SAP IEEE 802.15.4 2003 (PHY)
    10. 10. ZIGBEE™ ALLIANCE 10 •Ecosystème (Fournisseurs de Chip, Intégrateurs, OEM… •Chairman Bob Heile • Pas d’entreprises ou d’éléments dominants
    11. 11. 11 Introduction Présentation des standards IEEE 802.15.4 ZigBee Implémentation Applications Conclusion
    12. 12. Standard IEEE 802.15.4 • Protocol léger de transmission sans fil pour les réseaux privé à faible trafic. 12 Fiable sécurisé simple Faible consommation
    13. 13. IEEE 802.15 TG4 • Débit de 250 kbps, 40 kbps, and 20 kbps. • Deux modes d’adressages ; réduit à 16-bit Etendue à 64-bit (264 noeuds possible) • Latence faible • Accès au canal controlé par CSMA-CA • Établissement de réseau automatique par le coordinateur • Confirmation de la réception • Forte consideration sur la consommation pour assurer une longue autonomie • Utilisable sous plusieurs bandes de fréquence. 13
    14. 14. 14 Introduction Présentation des standards IEEE 802.15.4 ZigBee Implémentation Applications Conclusion MCPS-SAP MLME-SAP Sous couche (MAC) PD-SAP PLME-SAP Couche Physique (PHY)
    15. 15. 15 Introduction Présentation des standards IEEE 802.15.4 ZigBee Implémentation Applications Conclusion MCPS-SAP MLME-SAP Sous couche (MAC) PD-SAP PLME-SAP Couche Physique (PHY)
    16. 16. Occupation spectrale 16 868MHz/ 915MHz PHY 2.4 GHz Canal 0 868.3 MHz Channels 11-26 2 MHz 2.4835 GHz 5 MHz Canaux 1-10 902 MHz 928 MHz 2.4 GHz PHY 802.11 Canaux du Wifi 802.11 Bandes Typique du WiFi
    17. 17. 17 Données binaires Signal Modulé Transformation Bit →Symbole Modulation O-QPSK Transformation Symbole →Chip Symbole Sequence de Chip (C0, C1, C2, … , C31) 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 2 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 …. 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 15 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0
    18. 18. 18 Données binaires Signal Modulé Transformation Bit →Symbole Modulation O-QPSK Transformation Symbole →Chip Symbole Sequence de Chip (C0, C1, C2, … , C31) 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 Tc=0,5μs
    19. 19. 15 1E-0 1E-1 1E-2 1E-3 1E-4 1E-5 1E-6 1E-7 1E-8 1E-9 -10 -5 0 5 10 Signal-to-Noise Ratio (SNR) Bit Error Rate (BER)
    20. 20. Format du Paquet Physique 21 Octets 1 Préambule (4 octets) SFD (1 octet) Taille de la trame (7bits) PSDU PHR variable SHR (synchronisation) PHY Payload
    21. 21. Fonctionnalités des couches inférieurs 22 Application Routage 802.15.4 MAC 802.15.4 PHY • CSMA-CA • Balise & synch. • Assoc. et Dissociation • Mode Tx directe/Ind./GTS • Filterage • ED • CCA • LQI • Filtering • Multi-Channel
    22. 22. Structure de la super trame 23 Balise GTS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Période d’accès concurrentiel CAP CFP SD = Durée basique de la Super trame x 2SO symboles (Active) GTS Inactive BI = aBaseSuperframeDuration x 2BO symboles
    23. 23. Modèle de la couche MAC 24 MCPS-SAP MLME-SAP MLME MAC PIB Elément partagé de la couche MAC PD-SAP PLME-SAP Fig. Modèle de la couche MAC
    24. 24. Procédure CSMA non Slotté 25 NB=0 Delai aléatoire Random(2BE-1) CCA Canal libre ? NB=NB+1, BE=min(BE+1,macMaxBE) Echec succès V F V F NB> macMaxCSMBackoffs
    25. 25. Procédure CSMA Slotté 26 NB=0, CW=2 BE=min (2,macMinBE) BE=macMinBE Différer de random(2BO -1) backoff période Effectuer un CCA F CW=2, NB=NB+1, BE=min(BE+1,macM axBE) Echec CW=CW-1 Succès Prolongement autonomie batterie ? Canal libre ? NB> macMaxCSMBackoffs CW=0 ? V V F V F V
    26. 26. ZigBee™ 27 Introduction Présentation des standards IEEE 802.15.4 ZigBee Implémentation Applications Conclusion Cadre des Applications APSDE-SAP APSDE-SAP APSDE-SAP Sous couche de support d’Application NLDE-SAP Couche réseau (NWK) Sous couche (MAC) MLME-SAP PD-SAP PLME-SAP Couche Physique (PHY) SSP APSS NLSE MCPS-SAP (APS) APSME APSME Application 240 Application1 ZPUI ZigBee Device Object (ZDO) [Endpoint 240] [Endpoint 1] [Endpoint 0]
    27. 27. Couche réseau 28 Introduction Présentation des standards IEEE 802.15.4 ZigBee Implémentation Applications Conclusion Cadre des Applications APSDE-SAP APSDE-SAP APSDE-SAP Sous couche de support d’Application NLDE-SAP Couche réseau (NWK) Sous couche (MAC) MLME-SAP PD-SAP PLME-SAP Couche Physique (PHY) SSP APSS NLSE MCPS-SAP (APS) APSME APSME Application 240 Application1 ZPUI ZigBee Device Object (ZDO) [Endpoint 240] [Endpoint 1] [Endpoint 0]
    28. 28. Topologie 29 etoile RFD FFD maille Coordinateur PAN arbre
    29. 29. Auto restauration des chemins 30 Dispositif Zigbee Parasite A B
    30. 30. APS 31 Introduction Présentation des standards IEEE 802.15.4 ZigBee Implémentation Applications Conclusion Cadre des Applications APSDE-SAP APSDE-SAP APSDE-SAP Sous couche de support d’Application NLDE-SAP Couche réseau (NWK) Sous couche (MAC) MLME-SAP PD-SAP PLME-SAP Couche Physique (PHY) SSP APSS NLSE MCPS-SAP (APS) APSME APSME Application 240 Application1 ZPUI ZigBee Device Object (ZDO) [Endpoint 240] [Endpoint 1] [Endpoint 0]
    31. 31. Modèle de la sous couche de support d’application 32 Couche supérieur APSDE-SAP APSME-SAP APSDE APSME Couche réseau NDLE-SAP APS IB NLME-SAP
    32. 32. Le Cadre des Applications 33 Introduction Présentation des standards IEEE 802.15.4 ZigBee Implémentation Applications Conclusion Cadre des Applications APSDE-SAP APSDE-SAP APSDE-SAP Sous couche de support d’Application NLDE-SAP Couche réseau (NWK) Sous couche (MAC) MLME-SAP PD-SAP PLME-SAP SSP APSS NLSE MCPS-SAP (APS) APSME APSME Application1 ZPUI ZigBee Device Object (ZDO) [Endpoint 240] [Endpoint 1] [Endpoint 0] Application 240 Couche Physique (PHY)
    33. 33. Modélisation des Appareils 34 Zigbee Device Object (e.g.zigbee Coordinator) Objet lampe Zigbee Device Object (e.g.zigbee Coordinator) Objet Switch Modélisation orientée objets des appareils. les applications communiquent par l’échange de Clusters et d’attributs. Mécanisme d’établissement de liens ON/OFF
    34. 34. Bibliothèque de clusters ZigBee® 35 Domaine fonctionnel Cluster ID Range General 0x0000 . 0x00ff Closures 0x0100 . 0x01ff HVAC 0x0200 . 0x02ff Lighting 0x0300 . 0x03ff Measurement and sensing 0x0400 . 0x04ff Security and safety 0x0500 . 0x05ff Protocol interfaces 0x0600 . 0x06ff Profiles ZigBee Home Automation ZigBee Cluster Library HVAC* capteurs sécurité industrie éclairage contrôle Indutrial plant monitoring immotique Automatic Meter Reading
    35. 35. Descripteur Simple d’application 36 Nom du Champ Taille (Bits) Endpoint 8 Application profile identifier 16 Application device identifier 16 Application device version 4 Reserved 4 Application input cluster count 8 Application input cluster list 16*i (avec i le nombre de cluster en entrée dans l’application.) Application output cluster count 8 Application output cluster list 16*o (avec o le nombre de cluster en sortie dans l'application)
    36. 36. Radio Z2 EP 5 EP7 EP 8 EP 17 Radio Z1 Switch 1 EP 3 Switch 2 EP 21 Switch Unit Clusters (commandes) Transported via Bindings EP : Endpoint Lamp Unit Lamp1 Lamp2 Lamp3 Lamp4
    37. 37. ZDO 38 Introduction Présentation des standards IEEE 802.15.4 ZigBee Implémentation Applications Conclusion Cadre des Applications APSDE-SAP APSDE-SAP APSDE-SAP Sous couche de support d’Application NLDE-SAP Couche réseau (NWK) Sous couche (MAC) MLME-SAP PD-SAP PLME-SAP Couche Physique (PHY) SSP APSS NLSE MCPS-SAP (APS) APSME APSME Application 240 Application1 ZPUI ZigBee Device Object (ZDO) [Endpoint 240] [Endpoint 1] [Endpoint 0]
    38. 38. Descripteur du noeud 39 Libellé du champ taille (bits) Logical type 3 Complex descriptor available 1 User descriptor available 1 Reserved 3 APS flags 3 Frequency band 5 MAC capability flags 8 Manufacturer code 16 Maximum buffer size 8 Maximum transfer size 16 Server Mask 16 Logical Type Value b2b1b0 Description 000 ZigBee coordinator 001 ZigBee router 010 ZigBee end device 011-111 Reserved Bits: 0 1 2 3 4-5 6 7 Alternate PAN coordinator Device type Power source Receiver on when idle Reserved Security capability Allocate address
    39. 39. Descripteur d’alimentation 40 Nom du Champ Taille (Bits) Current power mode 4 Available power sources 4 Current power source 4 Current power source level 4
    40. 40. Descripteur Complexe 41 Nom du champ XML Tag Valeur de l’étiquette compressé XML b3b2b1b0 Type de donnée Reserved - 0000 - Langue <languageChar> 0001 ISO 639-1 language code Ou autres Nom du constructeur <manufacturerName> 0010 Chaine de caractères Nom du modèle <modelName> 0011 Chaine de caractères Numéro de série <serialNumber> 0100 Chaine de caractères URL de l’appareil <deviceURL> 0101 Chaine de caractères Icone <icon> 0110 Octet string URL de l’icone <outliner> 0111 Chaine de caractères Réservé - 1000 – 1111 -
    41. 41. 47 Introduction Présentation des standards IEEE 802.15.4 ZigBee Implémentation Applications Conclusion
    42. 42. Implémentation 48 Utilisateur GPIO ZigBee / Utilisateur Péripheriques Flash RAM CPU IEEE 802.15.4 Alimentation Horloges Plateforme ZigBee compatible Application Profile d’Application Code embarqué sur system MCU Application Framework Couche réseau et sécurité Couche MAC Couche Physique 2.4 GHz ou 868/915 Mhz MAC HW-support AES Transmetteur RF et Modem Silicone Stack ZigBee Application
    43. 43. Cible séléctionnée 49
    44. 44. FFFFh Interrupt number Description Interrupt name Espace mémoire • Interface 0 RF TX FIFO RF underflow IEEE802.15.4 and RX FIFO overflow. DATA – 2.4 GHz – CSMA/CA – RSSI/LQI VDD 2.0-3.6V DCOUPL 51 B u s S F R B u s S F R B u s S F R B u s S F R B u s S F R B u s S F R RESET 32 MHz CRYSTAL OSC. DEBUG Interface Power on Reset Brown out 8051 CPU ADC AUDIO/ DC WATCHDOG TIMER AES cryptage & Décryptage USART 1 TIMER1 ( 16 Bit) Timer 2 IEEE802.15.4 MAC Timer TIMER 3 (8 Bits) TIMER 4 (8 Bits) SLEEP TIMER Gestionnaire d’alimentation 8 KB SRAM 32/64 128 KB Flash Régulateur Tension on-Chip Horloge MUX & Calibration USART 0 P2_4 P2_3 P2_2 P2_1 P2_0 P1_7 P0_7 P0_6 P0_5 P0_4 P0_3 00_2 P0_1 P0_0 Digital Analogique Mixte IRQ CTRL Contrôleur Flash RESET_N XOSC_Q2 XOSC_Q1 32.768 KHz CRYSTAL OSC High Speed RC-OSC 32 KHz RC-OSC CC2430 P1_6 P1_5 P1_4 P1_3 P1_2 P1_1 P1_0 Registre Radio Processeur CSMA/CA Interface Radio Data RF_P RF_N Réception Transmission F I F O AGC Démodul. Modul. SYNTH Arbitre de mémoire DMA Microcontrôleur 8051 RFERR 1 ADC end of conversion ADC 2 USART0 RX complete URX0 3 USART1 RX complete URX1 4 AES encryption/decryption  Optimisé (8x)  RISC ENC complete  Double pointeur  32 MIPS  In-circuit debugging avec 5 Sleep Timer compare ST 6 Port 2 inputs P2INT 7 USART0 TX complete UTX0 0x7FFF 8 DMA transfer complete DMA 9 Timer 1 (16-bit) l’environnement ® capture/compare/overflow IAREW T1 10 Timer 2 (MAC Timer) T2 11 Timer 3 (8-bit) compare/overflow T3 12 Timer 4 (8-bit) compare/overflow T4 13 Port 0 inputs P0INT 14 USART1 TX complete UTX1 15 Port 1 inputs P1INT 16 RF general interrupts RF 17 Watchdog overflow in timer mode WDT OVFL OVFL T1CC0 OVFL OVFL 0000h FFFFh OVFL OVFL 0000h Free running mode Modulo mode Mode Up-Down Zone mémoire du 8051 0xF F 0x00 0xF F Espace mémoire registres SFR 0x80 Espace mémoire XDATA 0xFFF F 0x000 0 0xFFFFRAM à accès rapide 0xFF0 0 Espace programme sur RAM à accès lent 0xE000 0xDFFF Registres 0xDF 00 Non implémenté 23 Ko 0xDEFF 0x8000 Espace programme en Mémoire non volatile 0x00 8Ko SRAM Registre SFR Registre RF 32 Ko Flash 0x7FF F 0x00 0xDF8 0 Mémoire physique
    45. 45. 53
    46. 46. Concéption 54
    47. 47. Réalisation 55
    48. 48. Applications 56 ZigBee CONSUMER ELECTRONICS BUILDING AUTOMATION Wireless Control that Simply Works RESIDENTIAL/ LIGHT COMMERCIAL CONTROL TV VCR DVD/CD PC & PERIPHERALS sécurité HVAC Eclairage Contrôle d’accès Irrigation INDUSTRIAL CONTROL Sécurité HVAC AMR Eclairage Contrôle d’accès PERSONAL HEALTH CARE Gestion des Objets Contrôle des processus Gestion de l’énergie Péri-informatique Supérvision médicale fitness monitoring
    49. 49. Applications Situation favorisant l’utilisation de réseau sans fil • Environnement difficile à câbler. • Besoin de déploiement rapide • Eviter une maintenance fastidieuse . 57
    50. 50. Domaines d’application Domotique automatisation des équipements • Eclairage • Chauffage/Climatisation • Ventilation • Sécurité 58
    51. 51. Gestion des Bâtiments • Coordination entre les installations • Plateforme de supervision unique • gestion plus efficace • Aisance du contrôle des équipements 59
    52. 52. Supervision Industrielle (IPM) • Mesure périodique et fréquente • Réactivité plus rapide aux pannes • Calibrage à distance • Réduire l’exposition du personnel au danger • Planification rigoureuse des opérations de maintenance 60
    53. 53. Télé relève des compteurs (AMR) • Comptage évolué • Réseau flexible et extensible • Relevé périodique • Maitrise de la demande en période de pointe • Contrôle de la consommation • Offre horotarifaire « smart Price Plan » • Réduction de la fraude • Réduction des réleveurs . 61
    54. 54. Autres applications liste non exhaustive • Suivi médical • Environnement et Ecologie • Défence et sécurité national • Contrôle d’accès • Gestion de stock /inventaire • Dépistage de dispositif mobile 62
    55. 55. Conclusion 63 Zigbee est une technologie sans fils gérée par la Zigbee alliance et développée sur une norme globale et ouverte afin de cibler les besoins de bas prix et faible consommation d'énergie des réseaux de capteurs sans fils. Zigbee tire tous les avantages de la norme IEE 802.15.4 et opère dans la bandes de fréquences mondiales non réservées (donc libres de licences). Zigbee est conçu pour transporter des données de manière fiable et sécurisée à travers l'environnement bruité des Radios Fréquences.
    56. 56. 64 Merci pour votre attention
    57. 57. 65 Merci pour votre attention
    58. 58. 66 Merci pour votre attention
    59. 59. Perspectives 67
    60. 60. 68 High Medium Low Text • Text Text • Text Text • Text Text • Text
    61. 61. 69 Business Strategy Manufacturing Strategy Configuration Systems Researc h Focus Labor Policy Product Design Make vs. Buy Organizatio n Process Design  
    62. 62. Cadre dApplications APSDE-SAP APSDE-SAP APSDE-SAP Sous couche de support d’Application Sous couche (MAC) PD-SAP PLME-SAP Couche Physique (PHY) MLME-SAP Fournisseur de services de sécurité APSSE-SAP NLSE-SAP MCPS-SAP Couche réseau (NWK) NLDE-SAP (APS) APSME-SAP APSME-SAP [Endpoint 0] Application 240 Application1 ZPUI ZigBee Device Object (ZDO) [Endpoint 240] [Endpoint 1]
    63. 63. Applications 71
    64. 64. Marchés ciblés • Gestion des Bâtiments / Immotique • Contrôle des appareils domestiques • Contrôle industriel • Logistique • Réseaux de capteurs 73

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