etude du protocole zigbee et idée de sujet. 1) les domaines de développement zigbee 2) etat de la...
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Zigbee – Projet de synthèse
Etude du protocole Zigbee et idée de sujet
Sommaire1) Les domaines de développement Zigbee2) Etat de la consommation électrique3) Idée de développement Zigbee4) Introduction de la sécurité5) Conclusion
Les domaines de développement Zigbee
Les domaines de développement ZigbeeZigbee est une solution peu chère et sans fil,
créée pour transporter de faibles volumes de donnéesconsommer peu d’energie assurer la fiabilité et la sécurité des
communications
Grâce à ses capacités elle a pu se développer dans différents secteurs d’activités
Les domaines de développement ZigbeeZigbee est présente dans ces différents domaines :
Zigbee Smart Energy Zigbee Health Care
Zigbee Remote Control Zigbee Building Automation
Zigbee Home Automation Zigbee Telecom Services
Les domaines de développement ZigbeeLe but est de gérer entièrement de façon simple,
écologique et pratique les différents équipements.
Nous allons nous basésur le côté écologique,automatique et sécuriséde la technologie Zigbee
Etat de la consommation électrique
Etat de la consommation électriqueD’après le rapport du ministère de l’Ecologie, de l’Energie,
du Développement Durable et de l’Aménagement du Territoire : TIC et Développement durable (décembre 2008)
Etat de la consommation électrique« Il convient de souligner la consommation de plus en plus
significative des systèmes de veille dans la consommation totale : 200 à 500 kWh/an/ménage soit environ 5 à 10 TWh, soit encore 10% de la consommation d'électricité spécifique et l'équivalent d'une à deux tranches nucléaires. Or ces dispositifs concernent principalement les matériels informatiques et audiovisuels: un démodulateur fonctionne en moyenne 13h/jour contre 6h pour une télévision, un magnétoscope est 90% du temps en veille (70% des consommations)… »
Et nous ne sommes que dans les domaines TIC : un appareil branché même s’il n’est pas actif consomme de l’énergie !
Idée de développement Zigbee
Idée de développement Zigbee Idée de développement dans un contexte d’économie
d’énergie, d’automatisation et de contrôle à distance
Scénario : Vous êtes un jeune informaticien et vivez dans un appartement
en France. Vous êtes donc en possession de plusieurs équipements
électroménagers, télévisuels, informatique, etc… Lorsque vous n’êtes pas chez vous, vous n’avez aucun besoin de
dépenser du courant (cas particuliers : frigidère, téléphone,…) et pourtant : vos radio réveils vous donneront toujours l’heure tout comme le mirco-onde, le magnétoscope,etc…
De plus votre cafetière ne fonctionne pas, tout comme votre chargeur de mobile, et votre ordinateur…. Cependant ils consomment
Idée de développement ZigbeeQuestion:
Comment ne pas dépenser d’énergie inutilement ?Réponse :
Débrancher tous ces équipements inutiles.Remarque:
Vous êtes un jeune informaticien donc vous avez un très grand poil dans la main ! Vous n’allez pas débrancher un à un tous les équipements lorsque vous
partez. Vous n’allez pas rebrancher tous les équipements lorque vous rentrez et
que vous voulez les utiliser… Non seulement c’est long, il faut attendre qu’ils démarrent et il faut re-régler les heures sur les diverses équipements
Solution : Nous avons peut-être une idée….
Idée de développement Zigbee La technologie Zigbee va répondre à votre solution :
Vous partez
Schéma simplifié d’un appartement .
Si les dispositifs terminaux sont trop éloignés du concentrateur, on a la possibilité de rajouter des routeurs ou alors de faire se comporter certains dispositifs comme tels
Idée de développement Zigbee La technologie Zigbee va répondre à votre solution :
Vous rentrez
Schéma simplifié d’un appartement .
Si les dispositifs terminaux sont trop éloignés du concentrateur, on a la possibilité de rajouter des routeurs ou alors de faire se comporter certains dispositifs comme tels
Idée de développement Zigbee Différentes idées et paramètres possible :
Centralisation des données sur un équipement spécifique (adaptabilité requise)
Automatique Envoi signal lorque un portable est chargé, le micro-onde est fini,… Longue période d’inactivité
Manuel Choix des différents appareils à gérer
Introduction de différents modes : “ Sommeil” > Des équipements seraient arrêtés (télé, cafetière …) “ Longue absence” > Tout débranché + Modes personnalisables
Alarme de forte consommation électrique Production de schéma de consommation électrique Contrôle de l’appareil à distance (Internet) Détection du mode veille des appareils afin de les débrancher
Problème : Insérer composants Zigbee dans les équipements à synchroniser (radio
réveil)
Introduction de la sécurité dans la technologie
Idée de développement ZigbeeLe protocole Zigbee est un protocole en 4 couches :
PHY, MAC, NWK, APL
Les services de sécurité mis en place pour Zigbee se chargent : de l’établissement et du transport des clés de la protection des trames du management des équipements
Chaque couche prend en charge le mécanisme de sécurité MAC NWK APL
APS contient des services pour l’établissement et la maintenance des relations sécurisées
ZDO s’occupe de la politique de sécurité et de la configuration pour un équipement
Idée de développement Zigbee
La mise en place de service de sécurité est présente dans la stack ZigbeeProtocole 802.15.4 sécurisé
Idée de développement ZigbeePourquoi de la sécurité ?
Confidentialité des données de consommationDisponibilité du système à chaque instantIntégrité des données de consommationContrôle de la configuration par l’habitant
uniquement
Conclusion
Conclusion Introduction de la sécurité, de l’économie d’énergie, du contrôle à
distance dans la domotique
Roland Eckl et Asa MacWilliams proposent 6 points pour résoudre le défi du développement des “maisons intelligentes” dans Smart Home Challenges and Approaches to Solve Them: A Practical Industrial Perspective (2009) :
Centraliser l’information Coordinateur centralisé
Module avec des interfaces ouvertes Coordinateur permettant d’aller sur internet
Réponse instantanée et comprise par l’utilisateur Désactivation d’appareil = Consommation zéro = Economique et écologique
Invoquer des scénarios par contexte Pris en compte par différents paramètres
Séparer les équipements de contrôle en fonction de l’expérience utilisateur Equipement basé seulement pour la consommation de courant, ajouter des équipements de
domotique dans la structure couverte par le réseau revient à utiliser d’autres équipements Trouver un business pour s’adapter
Technologie utilisable dans notre société (personnel et société) pour répondre aux problèmes actuel en matière d’économie, écologie, etc…
ConclusionEtat de l’art :
Surveiller la consommation
Thermostats programmables
Extrapolation: Ajouter aussi ces fonctionnalités pour gérer au mieux sa
consommation électrique et avoir un contrôle parfait de la consommation électrique
Principe de sécurité de plus en plus important Imaginez si vous perdez le contrôle de tous ces dispositifs
ConclusionQuestions ?
Idées ?
Remarques ?
Limites ?
…
Merci de votre attention !