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Expose l pwpan
- 1. Présentation des Technologies sans fil LPWAN Réalisée par: Amen Ben Hssin Ons Hergli Yasmine Ben Alaya Abra Nouira Ines Ben Amor Sofiene ben brahim Med Issam Abdelhak 04/02/2021 1
- 2. Wi-Fi Bluetooth Plan Z-wave Produit backlog d’un prise connectée Introduction 04/02/2021 2 Zigbee
- 3. Introduction La transmission sans fil , souvent abrégée par la sigle TSF ,et un mode de communication a distance utilisant des ondes électromagnétiques modules . . 04/02/2021 3
- 4. La domotique regroupe les technologies de l’électronique, de l’informatique et de télécommunications qui sont utilisées afin d’assurer la « gestion » des bâtiments. Il s’agit de faire communiquer des appareils électroniques d’un bâtiment entre eux pour gérer des automatismes. La communication sans fil et la domotique 04/02/2021 4
- 5. Objectifs Sécurité : alarme vol, incidents, fuites gaz… Economie de l’énergie : nécessité d’éclairage, de climatisation… Confort : gestion de portes… 04/02/2021 5
- 6. Facilité de déploiement Interopérabilité avec le réseaux filaires Débits adaptés à un usage professionnel Grande mobilité Grande souplesse et faiblement structurant (exposition , locaux temporaires) Non destructif (monuments historiques ,sites classés 04/02/2021 6
- 7. Limites des ondes radio • Sensibles aux interférences ( micro-ondes ….) • Occupation progressive des bandes de fréquence Sécurité : données circulant librement • Nécessite de déployer des solutions de sécurité adaptées Réglementation • Fréquences et puissances d’émission contrôlées par l ’Etat Débit :mutualisé et variable • Partagé entre les utilisateurs et dépendant des conditions d’usage • Globalement dix fois inférieur au filaire 04/02/2021 7
- 9. Bluetooth Bluetooth est une norme de technologie de communication numérique sans fil de grande capacité pour les échanges à courte distance. 04/02/2021 9
- 10. NORMES Débits Portées Type de connexion Fréquence d’émmision Temps de transfert d’une chanson Temps de transfert d’une vidéo Bluetooth 1.0 1 Mbit/s 10m Sans fil 2,4GHZ 24s 2h 13min Bluetooth 2.0 2,1Mbit/s 10m Sans fil 2,4GHZ 12s 1h 4min Bluetooth 3.0 2,1Mbit/s 10m Sans fil 2,4GHZ 12s 1h 4min Bluetooth x.x 3Mbit/s 60m Sans fil 2,4GHZ 8s 44 min 04/02/2021 10
- 11. 04/02/2021 11 Trame du Bluetooth
- 12. haute vitesse faible consommation d'énergie haute sécurité le Bluetooth n'est pas adapté au déploiement multipoint. avec peu de nœuds réseau 04/02/2021 12
- 13. Wi-Fi Permet a des équipements informatiques de se connecter et d’échanger des données par voie radio S’intègre dans la pile IP(Sous-couche) 04/02/2021 13
- 14. Quelques données: Débit : Association 1 à54 Mbps.50% de débit effectif Portée: de quelques centaines de mètres à plusieurs km. Puissance autorisée par l’ART: 100mW en sortie d’antenne pour les réseaux prouvés et indépendants Santé rayonnement 10 fois inférieur à celui d’un téléphone portable. 04/02/2021 14 La Puissance La sensibilité Affaiblissement
- 15. Bande de fréquence Débit Wi-Fi a ( 802.11a) 5GHZ 54Mbit/s Wi-Fi B (802.11b) 2,4GHZ 11Mbit/S Wi-Fi G( 802.11b) 2,4GHZ 54Mbit/s Débit et fréquence: 04/02/2021 15
- 17. La mobilité Installation simple Idéal pour les installations temporaires Sécurité Portée limitée éventuels problèmes sur la santé 04/02/2021 17
- 18. Z-Wave Z-Wave est ce qu'on appelle un « réseau maillé » (mesh) est agencé de sorte qu'un appareil reçoive le signal de l'émetteur, même si ce dispositif n'est pas directement connecté à ce dernier. Tous les appareils communiquent entre eux et propagent le signal au plus loin de la source Z-Wave est développé par une entreprise et tous les appareils (de différentes marques) utilisent le même chipset (jeu de puces). En d’autres termes, tous les appareils Z-Wave parlent littéralement et figurativement le même langage et communiquent facilement entre eux. 04/02/2021 18
- 19. 04/02/2021 19 Caractéristiques de Z-Wave Frequency band: 868.42 MHz (Europe) 908.42 MHz (USA) Transmission rate: 9.6 kbit/s or 40 kbit/s Typical distance: 30 m (indoor) to 100 m (outdoor)
- 21. si vous avez une série de lumières intelligentes dans votre maison votre smartphone ou tablette communique (via WiFi) avec l’émetteur (Hub/moyeu ou Bridge/pont) qui à son tour indique aux lumières ce qu'il faut faire via le réseau Zigbee ou Z-wave Les lampes ont elles-mêmes la possibilité d’envoyer le même signal (Zigbee ou Z-wave) l'une à l'autre. 04/02/2021 21
- 22. Réseau maillé Compatibilité Installation Consommation Sécurité Interférences Prix/Fonctionnalité Choix 09 Retour d’état 10 Paramétrage 04/02/2021 22
- 23. 04/02/2021 23 Le Z-Wave est le protocole Maitre dans la domotique. Il domine le marché, et lorsque l’on voit ses points forts, on comprend pourquoi. Il est parfaitement adapté à ceux qui veulent rendre leur maison connectée, sécurisée, le tout, avec une grande fiabilité ! Nous aurons l’occasion de découvrir d’autres protocoles très prochainement ! Mais il est sûr que le Z-Wave a vraiment tout pour plaire.
- 24. Zigbee Zigbee est une norme de transmission de données sans fil permettant la communication de machine à machine. Sa très faible consommation électrique, et ses couts de production très bas en font une candidate idéale pour la domotique ou les matériels de type capteur de télécommande ou équipement de contrôle dans le secteur industriel 04/02/2021 24
- 25. faible débit: 250 Kbit/s Protocol stack: 32 KBytes Nombre de noedes : 264 Porter : 1 – 100 m Topologie : Étoile, arborescente, maillée Délai de réveil : 30 ms (Bluetooth : 3 s) Bande fréquentielle : "ISM band" Europe 868 MHz; USA + Australie : 915 MHz; Monde : 2.4 GHz 04/02/2021 25 Caractéristiques de ZigBee :
- 26. => Toutes les caractéristiques du protocole zigbee sont bien adaptées aux systèmes embarqués. • Faible besoins en mémoire • Une durée de vie très importante qu’est de l’ordre de plusieurs années • Un très large nombre de nœuds à supporter dans son réseau • Ce protocole convient parfaitement aux applications nécessitant une faible vitesse de transfert. 04/02/2021 26
- 27. 04/02/2021 27 Les spécifications de Zigbee
- 28. 04/02/2021 28 Topologies du réseau Un réseau ZigBee peut être organisé selon une des trois topologies suivantes :
- 29. 04/02/2021 29 Home automation : Chauffage, ventilation, air conditionné, sécurité, éclairage, et contrôle d'objets. Industrielles : Détection de situation d'urgence, contrôle de machines Automotive : Contrôle de la pression des pneus, etc.; Agriculture : Mesure de l'humidité du sol, détection de situations pour l'usage des intrants, mesure de la salinité du sol, etc. Autres : Contrôle d'équipement électronique, communication entre PC et périphériques, etc. Applications zigbee
- 30. 04/02/2021 30
- 31. Nœuds Les avantages 04/02/2021 31 Réseau maillé 1 6 Open Source 9 8 7 10 5 4 3 2 Prix Portée Consommation Simplicité Fréquence Retour d’état Interopérabilité
- 32. 04/02/2021 32 Trame zigbee: Structure du paquet de niveau réseau et encapsulation dans une trame de données 802,15,4
- 33. 04/02/2021 33
- 34. 04/02/2021 34 Comparaison entre les protocoles zigbee,z-wave ,bluetooth et wifi
- 35. 04/02/2021 35 Id Thème User Story Remarques Priorité 1 La prise connectée En tant qu’utilisateur je voudrais mettre les appareils On / Off afin d'accédé à l'application. 2 La prise connectée En tant qu’utilisateur je voudrais consulter la consommation d’énergie. 3 La prise connectée En tant qu’utilisateur je voudrais avoir un thermomètre intégré pour surveiller les prises. 4 La prise connectée En tant qu’utilisateur je voudrais commander les prise via la station de base. Produit backlog d’un prise connectée
- 36. 04/02/2021 36 5 La prise connectée En tant qu’utilisateur je voudrais avoir une alimentation intégrée dans les prises pour fournir une tension stable. 6 La prise connectée En tant qu’utilisateur je voudrais avoir une LED rouge allumé pour savoir que la prise est alimentée. 7 La prise connectée En tant qu’utilisateur je voudrais avoir une LED vert allumé pour savoir que la connexion avec la station de base est assurée. 8 La prise connectée En tant qu’utilisateur je voudrais avoir une LED rouge clignoté pour savoir que la température de la prise est très élevée.
- 37. 04/02/2021 37 9 La prise connectée En tant qu’utilisateur je voudrais avoir une LED vert clignoté (chaque seconde) pour savoir que la prise est en train de faire la reset. 10 La prise connectée En tant qu’utilisateur je voudrais avoir une LED Blue clignoté (2 clignotement) pour savoir que une commande est arrivée à la prise. 11 La station de base En tant qu’utilisateur je voudrais contrôler tous les équipements reliés à une prise connectée afin d'avoir toutes une gestion des équipements. 12 La station de base En tant qu’utilisateur je voudrais acquérir les données à partir de chaque prise ainsi de traité les données.
- 38. 04/02/2021 38 13 La station de base En tant qu’utilisateur je voudrais sécuriser l’utilisation de notre système. 14 La station de base En tant qu’utilisateur je voudrais avoir une LED rouge allumé pour savoir que le point d’accès est alimenté. 15 La station de base En tant qu’utilisateur je voudrais avoir une LED Blue allumé pour savoir que le point d’accès se connecter à travers une câble Ethernet. 16 La station de base En tant qu’utilisateur je voudrais avoir une LED vert allumé pour savoir que le point d’accès se connecter à travers le WIFI.
- 39. 04/02/2021 39 17 La station de base En tant qu’utilisateur je voudrais avoir une LED rouge clignoté pour savoir que la température est très élevée. 18 La station de base En tant qu’utilisateur je voudrais avoir une LED vert clignoté (chaque seconde) pour savoir que le point d’accès est en train de faire la reset 19 L’application En tant qu’utilisateur je voudrais avoir un accès pour avoir la possibilité de se connecté à l'application. 20 L’application En tant qu’utilisateur je voudrais contrôler l’état de la prise afin d'accéder à l'application,
- 40. 04/02/2021 40 21 L’application En tant qu’utilisateur je voudrais recevoir et afficher des données de la prise afin d'accéder à l'application
- 41. conclusion 04/02/2021 41 Les réseaux de capteurs sans fil sont une technologie récente. Les progrès de miniaturisation et d'allongement de la durée de vie des batteries, annoncent un futur prometteur à cette technologie. De plus, le développement de nouveaux capteurs permettra d'étendre les domaines d'applications déjà nombreux
Notes de l'éditeur
- Le tableau ci-dessous donne les débits et portées moyennes de plusieurs types de Bluetooth
- Il existe des lampes qui communiquent par le signal WiFi, mais vous êtes probablement déjà tombé sur des termes tels que Zigbee et Z-Wave. Ces derniers protocoles de communication sont généralement moins connus alors que tous deux peuvent être comparés avec le WiFi ou le Bluetooth : ils garantissent tous que les appareils peuvent communiquer entre eux.
- les 10 raisons qui peuvent-vous faire choisir des produits Z-Wave plutôt que d’autres ! 1 – Réseau maillé Le premier avantage du réseau Z-Wave, c’est la fonctionnalité de maillage. En effet, dans un réseau Z-Wave, chaque appareil (Noeud) est connecté à l’autre sans lien hiérarchique. Cela permet donc à chaque appareil compatible (Généralement, ceux sur piles ne le sont pas), de communiquer avec les autres appareils pour étendre la portée et ainsi couvrir l’intégralité de la maison. C’est extrêmement pratique et cela évide d’installer des répéteurs Z-Wave sur des prises. 2 – Compatibilité Le Z-Wave dispose d’une grande Intercompatibilité. Chaque appareil est conçu pour fonctionner avec d’autres, quel que soit le type (Thermostat, Télécommande, Relais…), la marque (Qubino, Fibaro…) ou la version. Les contrôleurs domotiques (eedomus, Jeedom…)intègrent très facilement les périphériques. Si certains nécessiteront des profils spéciaux pour communiquer entièrement avec le contrôleur, ils pourront néanmoins avoir un fonctionnement de base même s’ils ne sont pas encore implémentés sur votre box domotique. 3 – Installation Un périphérique Z-Wave est très simple à installer. Si bien souvent, cela nécessite des connaissances en électricité, ce n’est pas propre au Z-Wave mais au produit en lui même. En effet, le Z-Wave n’est qu’une option du périphérique pour le rentre connecté, et la plupart du temps, il suffit d’appuyer sur un bouton pour le connecter à une box domotique ! Simple, rapide et efficace 4 – Consommation Contrairement à d’autres protocoles (comme le WiFi), le Z-Wave ne consomme presque rien. Très souvent, les appareils Z-Wave servent à réduire la consommation d’énergie d’un foyer (Chauffage, Prises…). Il est donc normal qu’ils ne consomment pas « plus » que l’installation d’origine. On peut donc avoir des appareils qui consomment moins de 0.1W en veille. D’ailleurs, certains appareils sont sur batterie et peuvent fonctionner durant plusieurs années grâce à une gestion de l’énergie maitrisée ! 5 – Sécurité La sécurité est le point le plus important du Z-Wave. Les appareils ont pour but de gérer votre maison (Porte, volet, Chauffage..) il est donc primordial de les rendre extrêmement résistants au piratage. Le système de sécurité S2 est spécialement conçu pour sécuriser et crypter les échanges entre périphériques et contrôleurs, tout en assurant une vitesse de transfert élevée. Ainsi, votre maison ne risque pas d’être contrôlée par le premier venu qui tenterait de pirater la fréquence du Z-Wave ! 6 – Interférences Fonctionnant sur une fréquence différente du WiFi, de la 4G ou des ondes radios classiques, le Z-Wave fonctionne en 868 MHz et a donc une résistance naturelle aux interférences (Car cette fréquence est moins répandue.) Moins d’interférences, plus de robustesse, c’est donc un réseau plus sécurisé et plus fiable. 7 – Prix/Fonctionnalité Bien que quelques périphériques Z-Wave soient vendus à des prix exorbitants (Et oui, il en faut toujours), la plupart peuvent être trouvés à des prix abordables (Relais, prises, interrupteurs, Télécommandes…). Là ou c’est réellement intéressant, ce n’est pas sur le coût du produit à l’unité, qui est effectivement plus cher qu’un simple périphérique 433 Mhz ou wifi (qui n’a pas du tout les mêmes fonctions), mais le fait qu’ils intègrent un grand nombre de fonctionnalités. C’est par exemple le cas des détecteurs Multifonction (Température, Luminosité, Ouverture et Mouvement) qui dispose de 4 capteurs dans un seul boitier. Nous avons un appareil qui peut remplacer plusieurs appareils, de quoi réduire le coût global de l’installation. Cela permet d’économiser sur la quantité de modules, mais pas au détriment de la qualité ! Et n’oublions pas qu’un périphérique Z-Wave dispose d’une certification pour faciliter son intégration dans votre réseau, d’une puce sécurisée, et d’un tas d’autres critères pour le rendre fiable et performant. Et cette certification à un prix ! 8 – Choix Le Z-Wave est le protocole domotique le plus répandu, vous disposez donc d’un large choix de périphériques. Rien qu’en 2017, c’était plus de 1700 périphériques certifiés Z-Wave présents sur le marché. Et ce chiffre ne fait qu’augmenter ! Vous trouverez donc de nombreux produits ( Relais, Prise, Carillon…) parmi de nombreuses marques (Aeotec, Popp, Qubino…) ! Produits Z-Wave Aeotec 9 – Retour d’état Protocole Bi-directionnel, le Z-Wave permet des échanges dans les deux sens. Contrairement à certains périphériques 433 Mhz (et d’autres protocoles) ou vous deviez par avance savoir s’il était allumé ou non, avec le Z-Wave, qui dispose du retour d’état, vous pouvez savoir à tout moment l’état de votre appareil via l’interface de votre contrôleur (Box domotique, télécommande…) 10 – Paramétrage Fonctionnalité plus avancée, mais très puissante, le paramétrage Z-Wave. Il vous permet de prendre le contrôle total de votre module ! Pour le cas d’un volet roulant vous pouvez définir la durée de descente, la gestion de lamelles de stores… Pratique, cela permet très souvent d’avoir un module avec différentes fonctionnalités, ce qui permet de l’installer à différents endroits sans avoir besoin d’en acheter un nouveau si l’on veut recycler ce dernier.