Année 2013

P33. Réseau sans fil pour l’Internet des Objets – 6LoWPAN /DASH7 à 433 MHz

Auteurs: Charalampos CHATZINAKIS, Ghassane LATFI, Kai LI, Mohamed OUMAR

Encadrants: Alexander PELOV, Laurent TOUTAIN - Département RSM, Michel JEZEQUEL -Département Électronique

Partenaire: Yordan TABAKOV -WIZZILAB

Mots clés: internet des Objets, WPAN, DASH7, IPV6/6LoWPAN, ISM 433 Mhz, Arduino

Résumé:

Le projet33 consiste à analyser et à mettre en place une technologie sans fil dite

DASH7. Dans un premier temps, nous avons comparé DASH7 aux standards concurrents.

Puis, nous avons testé les modules radio DASH7 fournis par la société WIZZILAB en vue de

valider leurs performances. Enfin, nous avons réalisé un réseau fonctionnel

IPv6/6LowPAN/ZigBee en interconnectant trois nœuds ; ceci nous a permis de valider la

mise en place de ce réseau. Les modules Zigbee seront ensuite remplacés par des modules

DASH7 après l’élaboration de leur couche MAC par WIZZILAB.

1. Présentation et contexte du projet

Dans le cadre de l’internet des objets WIZZILAB développe des solutions de nouveau type basées sur la technologie DASH7, qui est dédiée à la RFID et aux réseaux de capteurs. Cette technologie, en pleine expansion, présente des nombreux avantages, car elle est orientée vers des communications à forte efficacité énergétique, de bas débit et longue portée dans la bande ISM 433MHz, qui est libre d’utilisation dans le monde entier [1]. 2. Méthodologie développée

Le projet a été divisé en trois partie dont chacune a fait l’objet d’un livrable :

1. Réaliser une étude comparative des réseaux personnels sans fil à basse consommation (LR WPAN) afin de classer la technologie DASH7 vis-à-vis aux différents standards concurrents.

2. Tester les module DASH7 de notre client afin d’évaluer leur performance.

3. Prouver le bon fonctionnement d’un réseau de capteur IPv6 à l’aide de la couche d’adaptation 6LoWPAN et les modules DASH7.

3. Développement des différentes tâches et principaux résultats 3.1. Étude comparative des WPAN et les pratiques open sources

. L’objectif de l’étude comparative des WPAN est de classer DASH7 parmi les standards concurrents : Bluetooth, DECT, ZigBee. Cette étude a été faite en suivant des critères très précis comme la consommation énergétique, le type de modulation et la portée de chacune de ces technologies.

3.2. Tests et évaluation des performances de la couche physique DASH7

Cette partie consiste à évaluer les performances de la couche physique de DASH7. De ce fait, nous avons mis en place un protocole de test en utilisant une application fournie par notre client pour effectuer des séries de tests mesurant le taux de trames erronées dans différentes configurations, et en changeant à chaque fois des paramètres comme la taille de paquet à envoyer, le mode de correction d’erreurs et le canal de transmission.

3.3. Réalisation d’un réseau fonctionnel d’une dizaine de nœuds

IPv6/6LoWPAN/DASH7

Télécom Bretagne a développé une implémentation de 6LowPAN sous forme d’une pile protocolaire IPv6 [2] pour la plateforme Arduino en se basant sur le système d’exploitation Contiki [3]. Cette pile est présente en deux versions : picoIPv6 pour Arduino-Uno et microIPv6 pour Arduino-Mega.

Dans cette partie, nous avons tout d’abord analysé les codes associés aux programmes de cette pile pour ensuite spécifier à notre client l’interface vers cette pile afin qu’il puisse développer une couche MAC compatible avec 6lowPAN.

De plus, nous avons réalisé un réseau de capteur de trois nœuds. Chaque nœud pouvant transmettre une information (température, pression…) pour l’envoyer à un routeur, qui à son tour va la renvoyer vers un ordinateur d’un réseau extérieur IPv6.

4. Conclusions et perspectives. Ce projet nous a permis de découvrir le monde de l’internet des objets et de comprendre le fonctionnement de la technologie 6LoWPAN. Les objectifs définis n’ont pas tous été atteints car nous n’avons pas eu le temps d’intégrer les modules DASH7. À cet égard, une perspective pour de futurs travaux dans ce domaine consiste à remplacer les modules Zigbee par des modules DASH7 après l’élaboration de la nouvelle implantation de la couche MAC de ce dernier par WizziLab. Cela constituerait un prolongement de notre travail.

Bibliographie [1] http://fr.wikipedia.org/wiki/Bande_industrielle,_scientifique_et_m%C3%A9dicale Consulté le 01/06/2013 [2] https://github.com/telecombretagne/Arduino-IPv6Stack Consulté le 01/06/2013 [3] http://www.contiki-os.org/ Consulté le 05/06/2013