BE1023429B1

BE1023429B1 - Passerelle réseau basse puissance longue portée

Info

Publication number: BE1023429B1
Application number: BE2016/5038A
Authority: BE
Inventors: Henri Crohas
Original assignee: Henri Crohas
Priority date: 2016-01-19
Filing date: 2016-01-19
Publication date: 2017-03-17
Also published as: FR3046900A1; FR3046900B1

Abstract

Passerelle adaptée pour échanger des données avec une pluralité d’objets connectables au moyen d’un premier réseau radiofréquence sans fil basse puissance longue portée (LPWAN), et pour échanger des données avec un serveur central au moyen d’un second réseau radiofréquence sans fil local WLAN (Wireless Local Area Network. Ladite passerelle peut se présenter sous la forme d’un boitier enfichable dans une prise de courant femelle reliée à un réseau de distribution électrique.

Description

Passerelle réseau basse puissance longue portée Domaine technique [0001] L’invention se rapporte à un dispositif assurant la liaison entre des objets connectés à un premier réseau radiofréquence et un serveur central via un second réseau radiofréquence sans fil local WLAN (Wireless Local Area Network). Dans une forme préférée, l’invention se rapporte à un dispositif connectable à un réseau de distribution électrique.

Etat de la technique [0002] On connaît des passerelles relayant des informations d’objets connectables vers un serveur central ou un terminal distant. Par exemple, ces passerelles sont des passerelles entre un premier réseau sans fil basse puissance (par exemple Bluetooth, Zigbee, ... ) et un second réseau sans fil local (WLAN, par exemple Wi-Fi). Ces passerelles sont par exemple, des passerelles Texas Instrument (http://www.ti.com/tool/tidc-ble-to-wifi-iot-gateway). D’autres passerelles se présentent sous la forme de boîtier enfichable (http://www.marvell.com/led-lighting/reference-designs/control-reference-designs/ ou http://www.alibaba.com/product-detail/new-products-for-2015-high-flying_60206994884.html). Néanmoins, la portée des passerelles Bluetooth-Wi-Fi, ZigBee-Wi-Fi est faible. Il faut donc un grand nombre de passerelle pour desservir une zone étendue.

[0003] Par exemple, en ce qui concerne le protocole ZigBee, il n’est utilisable qu’à courte distance (~100m maximum en théorie), typiquement quelques mètres à quelques dizaines de mètres. Les objets connectables doivent donc se trouver à proximité de la passerelle, ce qui limite l’utilisation d’un tel réseau. Pour augmenter la portée du réseau, on peut soit augmenter fortement le nombre de passerelles, ce qui est difficile en termes de coût et de mise en œuvre, soit utiliser la faculté des réseaux Zigbee d’être déployés en maille (« mesh » en anglais). Dans ce type de réseau en maille, un objet connecté peut, potentiellement, servir de relais entre un autre objet situé hors de portée de la passerelle et la passerelle. Ce genre de réseaux présente divers désavantages : risque de rupture du maillage et de la communication si un objet est défaillant, surconsommation électrique des objets servant de relais limitant leur autonomie sur batterie, latence dans les transmissions, portée somme toute limitée à quelques retransmissions successives, engorgement des communications au niveau des objets relais, plus grande complexité des protocoles de communication.

[0004] Néanmoins, ces passerelles souffrent de plusieurs défauts. D’abord, les passerelles fonctionnent selon un principe d’enregistrement des objets à une passerelle donnée. Dès lors, lorsque la passerelle est hors service, les objets connectables sont privés de leur connexion et sont donc inopérants. Cela pose donc un problème de connectivité et indirectement de fiabilité. Les objets étant incapables de se connecter d’eux-mêmes à une autre passerelle, ils ne remplissent plus leur rôle qui peut être important (une alarme incendie par exemple). Ensuite, les passerelles ont une portée limitée, ce qui limite le nombre d’objet et/ou l’étendue de la zone qu’elles peuvent desservir. Enfin, certaines de ses passerelles nécessitent des objets connectés avec une relativement grande puissance d’émission (~100mW de puissance d’émission pour le Wi-Fi), ce qui limite fortement la durée de vie des batteries des objets connectés à ce type de réseau. On ne peut donc pas avoir d’objets connectés qui consomment très peu d’électricité et peuvent en conséquence être alimentés à partir d’une pile standard (type bouton, AA, AAA..., rechargeable ou non) avec une durée de vie jusqu’à plusieurs années.

[0005] A côté de ces réseaux basse puissance faible portée, on trouve les réseaux LPWAN « Low-Power Wide-Area Network » (LPWAN). Une solution pour pouvoir couvrir une grande zone en consommant peu d’énergie réside donc dans les réseaux « Low-Power Wide-Area Network » (LPWAN) qui sont des réseaux radiofréquence étendus (WAN) à basse puissance, longue portée et généralement configurés en étoile. Les technologies de transmission radiofréquence supportant ces réseaux sont principalement développés par LoRa (https://www.lora-alliance.org/, par exemple la puce décrite dans la demande de brevet EP2763321A1), SigFox (http://www.sigfox.com/fr/, par exemple la demande de brevet WO2014/037665A1) et NB-loT (Narrowband Internet of the Things) dans le cadre du 3GPP (http://www.3gpp.org/). La portée des réseaux LPWAN est d’une dizaine de kilomètres en terrain dégagé et sensiblement supérieure à la portée des réseaux mobiles GSM ou CDMA, 2G, 3G ou 4G. En revanche, dans les réseaux de type LPWAN, le taux de transfert des données au niveau de la couche physique (couche la plus basse du modèle OSI) est très fortement réduit, typiquement de l’ordre de 1 kbit/s voire même jusqu’à 100 bits/s, dans le but de réduire la puissance d’émission tout en atteignant une plus grande portée. La puissance radiofréquence émise par les passerelles LPWAN ainsi que les objets connectés qui y sont rattachés sont généralement de l’ordre de 10 à 25 mW, pouvant aller jusqu’à 500 mW en Europe et 1 W aux Etats Unis dans quelques cas exceptionnels dûment encadrés par les normes relatives aux émissions dans les bandes de fréquence publiques, dites bandes ISM.

[0006] Néanmoins, les technologies actuelles des réseaux LPWAN souffrent de plusieurs problèmes. Les passerelles sont conçues comme des relais GSM du type à poser sur un toit (roof-top) ou au sommet d’une tour ou mât hertzien et sont conçues pour écouter un nombre important d’objets connectables simultanément. Les passerelles de ces trois systèmes ne sont donc pas faciles à installer, nécessitent une unité de traitement du signal relativement puissante et encombrante pour traiter les signaux correspondant à de nombreuses connexions reçues simultanément (jusqu’à 64 connexions simultanées présentement dans le cas des passerelles LoRaWAN) et ne joue que le rôle de passerelle de communication. De plus, vu le prix d’installation et de maintenance de l’infrastructure, le nombre de ces passerelles est réduit, ce qui augmente le risque de défaillance du réseau ou de présence de zones d’ombre dans la couverture du réseau. En effet, si une passerelle tombe en panne, de nombreux objets connectables se retrouveraient privés de connexion et la présence de zones d’ombre est fortement dépendante du nombre de passerelles installées afin de couvrir une zone étendue.

[0007] Il existe donc un besoin d’avoir des passerelles qui font le lien entre des réseaux radiofréquences basse puissance longue portée (LPWAN) et des réseaux radiofréquences locaux (WLAN), de réduire l’encombrement des passerelles, de faciliter leur branchement, d’assurer la fiabilité de la connexion, de permettre aux passerelles d’assumer plusieurs rôles tout en garantissant une faible puissance d’émission des objets connectés pouvant être alimentés à partir d’une pile standard (type bouton, AA, AAA...) avec une durée de vie jusqu’à plusieurs années. Résumé de l’invention [0008] Selon un premier aspect, l’invention se rapporte à une passerelle adaptée pour échanger des données avec une pluralité d’objets connectables basse puissance au moyen d’un premier réseau radiofréquence, et pour échanger des données correspondantes avec un serveur central au moyen d’un second réseau radiofréquence sans fil local WLAN (Wireless Local Area Network). Cette passerelle comprend un modem LPWAN, adapté au premier réseau radiofréquence et configuré pour échanger des données avec des objets connectables configurés pour émettre avec une puissance rayonnée typiquement inférieure ou égale à 25 mW. La passerelle comprend également un modem WLAN, adapté au second réseau radiofréquence. La passerelle se présente sous la forme d’un boitier comportant des moyens de connexion à un réseau de distribution électrique. Les objets connectables sont configurés pour émettre avec une puissance inférieure ou égale à 25 mW (cas typique d’objets connectables alimentés par batterie rechargeable ou non). La passerelle est caractérisée en ce que le premier réseau est un réseau basse puissance longue portée, en étoile de type LPWAN (Low-Power Wide-Area Network).

De préférence, la puissance d’émission de la passerelle est inférieure ou égale à 500 mW, de manière encore plus préférée inférieure ou égale à 100 mW, idéalement inférieur à 25 mW, lorsqu’elle émet à sa portée maximale.

Un des buts de ce dispositif est d’être facilement utilisable en réduisant l’encombrement de la passerelle et en simplifiant son installation. Un autre but est de permettre de réduire la consommation électrique des objets connectables permettant ainsi de les alimenter au moyen d’une pile standard (type bouton, AA, AAA...) avec une durée de vie jusqu’à plusieurs années. Un troisième but est de couvrir une zone géographique étendue. Ces buts sont atteints par l’utilisation d’une passerelle entre deux réseaux radiofréquences, l’un étant basse puissance longue portée (LPWAN), l’autre étant local (par exemple un réseau Wi-Fi) et relié à internet. De plus, la passerelle peut être enfichée directement dans une prise de courant, ce qui réduit son encombrement et facilite son installation.

[0009] De préférence, le premier réseau LPWAN (Low-Power Wide-Area Network), a une portée maximale en terrain dégagé de minimum 1 km, de préférence minimum 5 km, de manière encore plus préférée minimum 10 km.

[0010] De préférence, le modem WLAN, adapté au premier réseau radiofréquence est configuré pour réduire son taux de transfert au niveau de la couche physique du modèle OSI à moins de 2 kbit/s, de préférence à moins de 1 kbit/s, de de manière encore plus préférée à moins de 500 bits/s.

Ces réseaux sont des réseaux basse puissance qui permettent d’utiliser des objets connectables consommant peu de courant. En effet, pour augmenter la portée, il existe deux possibilités : soit augmenter la puissance d’émission, ce qui réduit la durée de vie des piles des objets connectables, soit diminuer le débit des échanges de données. Cette seconde solution est mise en œuvre dans les réseau LPWAN qui sont aptes à émettre sur des distances de l’ordre du kilomètre tout en gardant une puissance d’émission faible (25 mW par exemple). Ces réseaux sont donc capables de réduire leur débit des échanges de données et de couvrir une grande zone géographique. Des passerelles telles que décrites dans l’invention sont peu coûteuses et faciles à installer, ce qui permet de multiplier le nombre de passerelles couvrant une même zone ou des zones voisines se recouvrant l’une l’autre. Cette caractéristique permet d’obtenir un réseau redondant en termes de couverture d’une zone par plusieurs passerelles, tolérant la défaillance d’une passerelle dans les zones à recouvrement et ainsi augmenter la fiabilité du réseau. En effet, vu la grande portée des passerelles, il est probable qu’un objet connectable soit couvert par plusieurs passerelles ce qui lui permet de rester connecté si une passerelle fait défaut (suite à une panne d’une passerelle par exemple ou à des fluctuations du canal de transmission RF).

[0011] De préférence, le modem LPWAN est configuré pour adapter son taux de transfert au niveau de la couche physique du modèle OSI pour l’échange des données avec un objet connectable en fonction de la distance entre ladite passerelle et ledit objet connectable, le modem LPWAN étant configuré pour réduire son taux de transfert à moins de 2 kbit/s, de préférence à moins de 1 kbit/s, de manière encore plus préférée à moins de 500 bits/s lorsqu’il émet à sa portée maximale.

[0012] De préférence, les moyens de connexion du boîtier à un réseau de distribution électrique comprennent une prise mâle enfichable dans une prise de courant femelle. De préférence, le boîtier peut comprendre également une prise de courant femelle pouvant être reliée à ladite prise de courant mâle.

Ce type de boîtier est communément appelé prise traversante. L’avantage d’un tel dispositif est de ne pas occuper une prise de courant et donc de réduire l’encombrement en évitant d’installer une multiprise.

[0013] Dans une version alternative, les moyens de connexion du boîtier à un réseau de distribution électrique comprennent un culot d’ampoule électrique. Dans cette alternative, le boîtier peut comprendre également une douille pour une ampoule électrique pouvant être connectée audit culot d’ampoule électrique. Ces alternatives permettent de réduire l’encombrement de la passerelle en la plaçant, par exemple, dans un plafonnier.

[0014] De préférence, la passerelle est configurée pour organiser les échanges de données avec les objets connectables sur au moins un canal, un canal présentant une fréquence centrale et une largeur de bande, ladite organisation des échanges de données étant réalisée via l’émission périodique ou quasi-périodique de messages balises sur un canal, appelé canal balise, lesdits messages balises comprenant chacun : a. soit une indication que la passerelle veut délivrer un message, soit qu’elle est apte à recevoir au moins un message ; b. une indication d’au moins un canal pour échanger au moins un message. Cette caractéristique permet de ne pas devoir enregistrer les objets préalablement à leur communication. En effet, les objets qui veulent communiquer doivent simplement écouter le canal balise et trouver une passerelle disponible avec laquelle communiquer. Cette caractéristique permet de fiabiliser la connexion. En effet, si une passerelle est déconnectée, un objet connectable peut se reconnecter de lui-même à une autre passerelle.

[0015] De préférence, un objet connectable d’un réseau de communication, comprenant une pluralité de passerelles, est configuré pour échanger des données avec une quelconque des passerelles dudit réseau de communication. De préférence, l’objet connectable est configuré pour recevoir une pluralité de messages balises et pour échanger des données avec une passerelle en fonction de la qualité dudit signal balise

Un objet connectable se connectera de préférence à la passerelle présentant le meilleur signal (RSSI le plus élevé, meilleur QoS, ...) dans le but de réduire sa consommation. Alternativement, il échangera des données avec la première passerelle entendue qui aura un signal d’une qualité suffisante. Cette caractéristique permet de fiabiliser la connexion. A nouveau, si une passerelle est déconnectée, un objet connectable peut se reconnecter de lui-même à une autre passerelle.

[0016] De préférence, le boîtier de la passerelle contient au moins un objet connectable au premier réseau radiofréquence.

[0017] De préférence l’objet connectable contenu dans le boîtier est apte à commander la connexion de ladite prise de courant femelle à ladite prise de courant mâle. Alternativement, l’objet connectable contenu dans le boîtier est apte à commander la connexion dudit culot d’ampoule électrique à ladite douille pour une ampoule électrique et l’objet connectable contenu dans le boîtier est donc apte à commander la connexion culot-douille.

[0018] Alternativement, l’objet connectable contenu dans le boîtier est configuré pour assurer au moins une des fonctions suivantes : thermostat, détecteur de gaz, détecteur de fumée, détecteur de présence, détecteur de mouvement, détecteur de bruit, détecteur de lumière, capteur de température, capteur d’humidité, capteur vidéo, capteur audio, émetteur audio.

Le fait de combiner dans un même dispositif, une passerelle et un objet connectable permet de réduire l’encombrement, d’ajouter de la flexibilité d’utilisation et permet aux passerelles d’assumer plusieurs rôles.

De préférence, l’objet connectable contenu dans le boîtier est configuré pour détecter une interruption des échanges de données avec la passerelle et est configuré pour échanger des données avec une autre passerelle à portée en cas de détection d’interruption desdits échanges de données. L’avantage d’une telle passerelle est de continuer d’assurer une partie de ses fonctions mêmes si la connexion WLAN est rompue. En effet, la passerelle-objet connectable pourra se connecter à une autre passerelle et continuer d’envoyer ses informations d’objet connectable.

[0019] De préférence, une passerelle fait partie d’un réseau de communication comprenant une pluralité de passerelles. De préférence, un objet connectable qui perd sa connexion avec une première passerelle est configuré pour envoyer un message signalant cette perte de connexion a une autre passerelle.

Cette fonctionnalité a pour but d’assurer la fiabilité de certains systèmes sans pour autant nécessiter de moyen de communication supplémentaire. Par exemple, un système d’alarme dans lequel les capteurs ne pourraient plus joindre leur passerelle pourraient prévenir une autre passerelle plus éloignée de la coupure de connexion.

[0020] Selon un deuxième aspect, l’invention se rapporte à une méthode de connexion d’une passerelle dans un réseau de communication comprenant les étapes : a. mise à disposition d’une passerelle selon l’invention ; b. branchement de la passerelle dans une prise de courant femelle reliée à un réseau électrique ; c. enregistrement et connexion de la passerelle à un réseau WLAN ; d. émission de messages balise ; e. réception et/ou transmission de données avec des objets connectables et/ou avec un serveur central ; f. connexion à une autre passerelle pour transmettre des messages. L’étape d n’est réalisée que lorsque la passerelle est configurée pour émettre un message balise. L’étape f quant à elle n’est réalisée que lorsque la connexion WLAN est rompue.

[0021] L’invention se rapporte aussi à une méthode de géolocalisation d’un objet connectable par au moins deux passerelles dont la localisation est connue dans un réseau de communication, la méthode comprenant les étapes : a. émission par une passerelle d’un message ; b. réception par l’objet connectable du message émis par la passerelle ; c. mesure par l’appareil connectable (130) d’au moins une grandeur physique dérivée du signal radiofréquence permettant au serveur central (140) d’évaluer la distance entre la passerelle (100, 200, 300) et l’objet connectable (130) ; d. transmission de la mesure d’au moins une grandeur physique dérivée du signal radiofréquence par la passerelle (100, 200, 300) au serveur central (140);

Les étapes sont répétées pour chacune des passerelles, la localisation de l’objet est obtenue par le serveur central par triangulation après obtention des distances. Les rôles de passerelles et de l’objet connectable peuvent être intervertis dans les étapes a., b. et c.

[0022] De préférence, la mesure de la distance entre la passerelle et l’objet connectable est obtenue par mesure puissance du signal reçu par chacune des passerelles.

[0023] Alternativement, la passerelle et l’objet connectable comprennent chacun une horloge interne et la mesure de la distance entre la passerelle et l’objet connectable est obtenue en réalisant les étapes supplémentaires suivantes : a. synchronisation de l’horloge interne de l’objet connectable sur base des signaux chirps reçus ; b. réémission après un temps prédéfini par l’objet connectable d’un message, de préférence le message comprend des chirps linéaires ; c. réception par la passerelle du message émis par l’objet connectable et calcul du délai depuis l’émission initiale.

Ces étapes supplémentaires étant réalisées entre l’étape b et c de la méthode de géolocalisation. De préférence, les messages échangés comprennent des chirps linéaires.

[0024] De préférence, les passerelles utilisées dans la méthode de géolocalisation sont des passerelles telles que décrites précédemment, lesdites passerelles étant configurées pour réaliser les étapes de la méthode. Alternativement, les distances entre l’objet connectables et les passerelles sont obtenues par mesure puissance du signal reçu par chacune des passerelles. A nouveau, le but est ici de maximiser l’utilisation de la passerelle en augmentant sa flexibilité et ses utilisations intrinsèques.

Brève description des dessins [0025] Ces aspects ainsi que d’autres aspects de l’invention seront clarifiés dans la description détaillée de modes de réalisation particuliers de l’invention, référence étant faite aux dessins des figures, dans lesquelles : - la Fig. 1 montre un exemple de passerelle selon l’invention ; - la Fig.2 montre un deuxième exemple de passerelle selon l’invention ; - la Fig.3a montre un exemple de réseau comprenant une pluralité de passerelles selon l’invention ; - la Fig.3b montre un exemple de réseau comprenant une pluralité de passerelles comprenant une fonctionnalité de balise de géolocalisation selon l’invention ; - la Fig.4 montre un exemple de méthode de connexion d’une passerelle selon l’invention ; - la Fig.5 montre un exemple de méthode de géolocalisation selon l’invention ;

Les dessins des figures ne sont pas à l’échelle. Généralement, des éléments semblables sont dénotés par des références semblables dans les figures. La présence de numéros de référence aux dessins ne peut être considérée comme limitative, y compris lorsque ces numéros sont indiqués dans les revendications.

Description détaillée de certains modes de réalisation de l’invention [0026] La figure 1 montre un exemple de passerelle 100 dans un réseau de communication 101 selon l’invention. Dans cet exemple, la passerelle 100 comprend un premier modem (modem LPWAN) 110 adapté à un premier réseau radiofréquence 111 basse puissance, un second modem (modem WLAN) 120 adapté à un second réseau radiofréquence 121. La passerelle 100 peut donc échanger des données avec une pluralité d’objets connectables 130 au moyen du premier réseau 111. Elle peut aussi échanger des données avec un serveur central 140 au moyen du second réseau radiofréquence 121. De préférence, la passerelle 100 se présente sous la forme d’un boîtier 150 comprenant des moyens de connexion à un réseau de distribution électrique. De préférence, les moyens de connexion comprennent une prise de courant male 151 enfichable dans une prise de courant femelle reliée à un réseau de distribution électrique.

[0027] Alternativement, les moyens de connexion du boîtier 150 à un réseau de distribution électrique comprennent un culot d’ampoule électrique.

[0028] De préférence, le terme objet connectable 130 désigne aussi bien des objets potentiellement connectables que des objets effectivement connectés. De préférence, le terme serveur central 140, peut également être compris dans le sens « terminal utilisateur (final) ». La puissance moyenne radiofréquence rayonnée par les objets connectables est inférieure ou égale à 25 mW, de préférence inférieur ou égale à 10 mW. Dès lors, ces objets connectables basses puissances qui consomment très peu d’électricité et peuvent en conséquence être alimentés à partir d’une pile standard (type bouton, AA, AAA...) avec une durée de vie jusqu’à quelques années. Alternativement, l’alimentation de ces objets peut être réalisée avec une batterie rechargeable d’une taille comparable aux piles standards. Ces objets se distinguent des objets connectables nécessitant une grande puissance d’émission (objet connectables via Wi-Fi, ~100mW de puissance d’émission, par exemple), ce qui limite fortement la durée de vie des batteries des objets connectés à ce type de réseau.

[0029] De préférence, la prise de courant male 151 est une prise respectant au moins un des standards suivants : NEMA1 -15, NEMA 2-15, NEMA 5-15, NEMA 2-20, NEMA 5-20, JIS C 8303 classe II, CEE 7/16, CEE 7/17, CEE 7/5, CEE 7/6, CEE 7/3, CEE 7/4, GOST 7396 C1, BS 4573, BS 546, BS 1363, IS 401, IS 411, MS 589, SS 145, SI 32, TIS 166-2549, AS/NZS 3112, CPCS-CCC, IRAM 2073, Swiss SEV 1011, Danish 107-2-D1, CEI 23-16Λ/ΙΙ, South Africa SABS 164-1, Brazilian NBR 14136 (2 et 3 pins), BSouth Africa SABS 164-2 (2 et 3 pins). De préférence, la prise mâle 151 est une prise respectant la norme CEE 7/7.

[0030] De préférence, le boîtier 150 a des dimensions maximales (longueur, largeur, profondeur hors prise) comprise entre (10, 5, 2) cm et (30, 15, 8) cm. De préférence, les dimensions sont comprises entre (15, 5, 3) cm et (20, 10, 6) cm. Le boîtier 150 peut, par exemple se présenter sous la forme d’un parallélépipède. Alternativement, tout design permettant d’intégrer l’antenne du modem LPWAN 110 peut être avantageusement envisagé. De préférence, le boîtier 150 est fait dans un matériau plastique.

[0031] De préférence, le second réseau 121 est un réseau radiofréquence sans fil local WLAN (Wireless Local Area Network). Par exemple, ce réseau 121 est un réseau Wi-Fi. Alternativement, ce réseau 121 peut être un réseau Bluetooth, BLE (Bluetooth Low Energy), Zigbee, ZWave, FSK. De préférence, la passerelle 100 échange des données avec le serveur central 140 via un router WLAN 141 connecté au serveur central 140 via une connexion 142. De préférence, la connexion est une connexion internet.

[0032] De préférence, le premier réseau 111 est un réseau radiofréquence sans fil basse puissance longue portée, en étoile de type LPWAN (Low-Power Wide-Area Network) dans lequel la puissance moyenne radiofréquence émise par les passerelles et les objets connectables est inférieure ou égale à 25 mW, de préférence inférieur ou égale à 10 mW. Par exemple, ce réseau 111 est un réseau LPWAN (Low-Power Wide-Area Network) : LoRa, SigFox, NWave, OnRamp, Platanus, Telensa, Amber Wireless, M2M spectrum, 3GPP.

[0033] De préférence, le premier réseau 111 LPWAN a une portée en terrain dégagé de minimum 1 km, de préférence minimum 5 km, de manière encore plus préférée minimum 10 km. Par exemple, la portée théorique des réseau LPWAN peut atteindre plusieurs dizaines de kilomètres en terrain dégagé. La portée peut cependant être réduite à moins d’un kilomètre en milieu urbain et ce, à cause de la présence de nombreux bâtiments qui empêchent la bonne propagation des signaux radiofréquences. La portée est définie comme la distance à laquelle une communication peut être réalisée à un taux de transfert donné. En particulier, la portée maximale est la distance à laquelle une peut être réalisée à un taux de transfert donné minimum.

[0034] De préférence, le modem LPWAN 110, adapté au premier réseau radiofréquence 111 est configuré pour réduire son taux de transfert au niveau de la couche physique du modèle OSI à moins de 2 kbit/s, de préférence à moins de 1 kbit/s, de de manière encore plus préférée à moins de 500 bits/s. Alternativement, le modem LPWAN 110 est configuré pour réduire son taux de transfert au niveau de la couche physique (PHY) correspondant à la portée maximale est au maximum de 2 kbits/s, de manière encore plus préférée au maximum de 1 kbit/s, idéalement au maximum de 500 bits/s. La couche physique est la couche la plus basse du modèle OSI (Open Systems Interconnection) qui est un standard de communication ISO décrivant les fonctionnalités nécessaires à la communication et l'organisation de ces fonctions. Ce modèle est un modèle en couche et la couche la plus basse est la couche physique qui est chargée de la transmission effective des signaux entre les interlocuteurs. Le service de la couche physique est limité à l'émission et la réception d'un bit ou d'un train de bit continu. Les réseaux LPWAN ont la particularité de pouvoir adapter leur taux de transfert au niveau de la couche physique de sorte que ce taux soit plus élevé lorsque l’objet avec lequel la passerelle échange des données est proche et que ce taux soit plus faible lorsque l’objet est plus éloigné. Le but de ce taux de transmission variable est de limiter volontairement la puissance d’émission rayonnée des objets connectables 130 à un maximum de l’ordre de 25 mW qui assure une consommation électrique faible tout en autorisant des communications à relativement grande distance (de l’ordre de plusieurs kilomètres en terrain dégagé).

[0035] De préférence, le boîtier 150 de la passerelle 100 comprend au moins un objet connectable 130 à un premier réseau radiofréquence 111 sans fil basse puissance. Par exemple, la fonctionnalité de cet objet connectable peut être une des fonctionnalités suivantes : thermostat, détecteur de gaz, détecteur de fumée, détecteur de présence, détecteur de mouvement, détecteur de bruit, détecteur de lumière, capteur de température, capteur d’humidité, capteur vidéo, capteur audio, émetteur audio. Le ou les capteurs nécessaires à la ou aux fonctionnalités sont compris dans le boîtier enfichable 150.

[0036] De préférence, la passerelle 100 devient un objet connectable 130 connecté au premier réseau radiofréquence 111 si la connexion au réseau 121 WLAN n’est pas établie. Dans ce cas, l’objet connectable 130 contenu dans le boîtier 151 est configuré pour détecter une interruption des échanges de données avec la passerelle 100 et est configuré pour échanger des données avec une autre passerelle 100 à portée en cas de détection d’interruption desdits échanges de données. Dans cette situation, la passerelle 100 ne peut assurer sa fonction de passerelle relayant des communications entre deux réseaux (111 et 121 ). Elle peut néanmoins continuer d’assurer sa fonction d’objet connectable en se connectant à une autre passerelle du premier réseau 111.

[0037] De préférence, les échanges de données entre la passerelle 100 et les objets connectés 130 se font sur au moins un canal. Un canal est défini par un fréquence centrale et une largeur de bande. De préférence, les échanges de données sont organisés via l’émission périodique ou quasi-périodique de messages balises sur un canal, appelé canal balise, lesdits messages balises comprenant chacun : a. soit une indication que la passerelle veut délivrer un message, soit qu’elle est apte à recevoir au moins un message ; b. une indication d’au moins un canal, de préférence différent du canal balise, pour échanger au moins un message.

De préférence, le message balise permet aux objets connectables 130 de communiquer à n’importe quel moment avec une passerelle 100 et ce sans enregistrement préalable. De préférence, un objet connectable 130 se connecte préférentiellement à la passerelle 100 présentant le signal balise le plus puissant (haut RSSI, received signal strength indication) ou présentant la meilleure qualité de service (QoS, quality of services). Alternativement, un objet connectable 130 sélectionne une passerelle 100 permettant de véhiculer dans de bonne condition un type de trafic donné, ou qui est disponible, qui a un bon débit, de bons délais de transmission ou un faible taux de perte de paquets. Alternativement, la passerelle 100 sélectionnée est celle présentant un rapport signal sur bruit de transmission élevé.

[0038] La figure 2 montre un deuxième exemple de passerelle 200 selon l’invention. Dans cet exemple, la passerelle 200 comprend, en plus des éléments décrit dans le premier exemple de la passerelle 100, une prise femelle 210 du réseau de distribution électrique. Cette prise femelle est connectable à la prise de courant male 151 du boîtier 150. La passerelle 200 comprend donc une prise « traversante » et n’occupe donc pas une prise de courant. Une prise traversante est une prise comprenant une fiche mâle branchée dans une prise femelle reliée à un réseau de distribution électrique, un appareil fonctionnant à l’électricité et prélevant une partie du courant et une prise de courant femelle dans laquelle un autre appareil fonctionnant à l’électricité peut être branché.

[0039] Alternativement, les moyens de connexion du boîtier à un réseau de distribution électrique comprennent un culot d’ampoule électrique. Dans cette alternative, le boîtier peut comprendre également une douille pour une ampoule électrique pouvant être connectée audit culot d’ampoule électrique.

[0040] De préférence, le boîtier 150 de la passerelle 200, comprend au moins un objet connectable 130 à un premier réseau radiofréquence 111 sans fil basse puissance. Par exemple, la fonctionnalité de cet objet connectable peut être une des fonctionnalités suivantes : thermostat, détecteur de gaz, détecteur de fumée, détecteur de présence, détecteur de mouvement, détecteur de bruit, détecteur de lumière, capteur de température, capteur d’humidité, capteur vidéo, capteur audio, émetteur audio.

[0041] De préférence, la fonctionnalité de l’objet connectable 130 de la passerelle 200 est une fonctionnalité de prise femelle 210 commandée, c’est-à-dire qu’un utilisateur peut connecter ou déconnecter les prises de courant male 151 et femelle 210. Autrement dit, un utilisateur peut allumer ou éteindre la prise de courant femelle 210 à distance. La prise 210 fonctionnant alors comme un interrupteur commandable à distance.

[0042] De préférence, l’objet connectable 130 contenu dans les boîtier 151 de la passerelle 200 est configuré pour détecter une interruption des échanges de données avec la passerelle 200. En cas d’interruption des échanges de données avec ladite passerelle 200, l’objet connectable 130 contenu dans les boîtier 151 est configuré pour échanger des données avec une autre passerelle 200 à portée.

[0043] La figure 3a montre un exemple de réseau 301 comprenant une pluralité de passerelles 300 selon l’invention. De préférence, les passerelles 300 comprennent les éléments et fonctionnalités des passerelles décrites aux précédents exemples de passerelles 100 et 200.

[0044] De préférence, les échanges de données entre les passerelles 300 et les objets connectés 130 se font sur au moins un canal. Un canal est défini par un fréquence centrale et une largeur de bande. De préférence, les échanges de données sont organisés via l’émission périodique ou quasi-périodique de messages balises sur un canal, appelé canal balise, lesdits messages balises comprenant chacun : a. soit une indication que la passerelle veut délivrer un message, soit qu’elle est apte à recevoir au moins un message ; b. une indication d’au moins un canal, de préférence différent du canal balise, pour échanger au moins un message.

De préférence, le message balise permet aux objets connectables 130 de communiquer à n’importe quel moment avec une passerelle 300 et ce sans enregistrement préalable. De préférence, un objet connectable 130 se connecte préférentiellement à la passerelle 300 présentant le signal balise le plus puissant (haut RSSI, received signal strength indication) ou présentant la meilleure qualité de service (QoS, quality of services).

[0045] De préférence, un objet connectable 130 qui perd sa connexion avec une première passerelle 300 est configuré pour envoyer un message signalant cette perte de connexion à une autre passerelle 300. Par exemple, un système d’alarme dans lequel les capteurs ne pourraient plus joindre leur passerelle peuvent prévenir une autre passerelle plus éloignée de la coupure de connexion assurant ainsi les services pour lesquels ils sont configurés.

[0046] De préférence, l’objet connectable 130 contenu dans les boîtier 151 de la passerelle 300 est configuré pour détecter une interruption des échanges de données avec la passerelle 300. En cas d’interruption des échanges de données avec ladite passerelle 300, l’objet connectable 130 contenu dans les boîtier 151 est configuré pour échanger des données avec une autre passerelle 300 à portée.

[0047] De préférence, les objets connectables 130 sont configurés pour recevoir les messages balises et pour se connecter automatiquement à une passerelle 300 en fonction de la qualité du signal balise. Par exemple, lorsqu’un objet connectable 130 veut envoyer un message à une passerelle 300, il commence par écouter le canal balise à la recherche d’au moins une passerelle 300. Sur base du ou des messages balises reçus pendant une période d’émission (rappelons que l’émission des messages balises est périodique), l’objet 130 évalue la qualité du signal via le RSSI ou via un indicateur comme le QoS et il sélectionne la passerelle 300 présentant la meilleure qualité. Ensuite, l’objet connectable 130 envoie son message à la passerelle 300 sélectionnée.

[0048] De préférence, les passerelles 300 émettent leur signal balise à des instants différents. Par exemple, un passerelle 300 nouvellement connectée commence par écouter les messages balises des passerelles environnantes qui sont émis durant une période T. Les messages balises sont émis dans des intervalles temporels fixes de la période T. Une fois qu’elle a écouté un cycle complet, la passerelle 300 choisit un intervalle libre et commence à émettre son message balise.

[0049] La figure 3b montre un exemple de réseau 301 comprenant une pluralité (dans cet exemple 3) de passerelles 300 selon l’invention. De préférence, les passerelles 300 comprennent une fonctionnalité de balise de géolocalisation d’un objet connectable 130. De préférence, la position géographique de chacune des passerelles 300 est connue.

[0050] De préférence, la géolocalisation d’un objet connectable 130 est obtenue par triangulation via de la mesure des distances (d1, d2, d3) entre ledit objet et chacune des passerelles 300. Par exemple, ces distances sont obtenues par mesure directe des temps d’arrivée des signaux échangés ou par mesure des temps de vol aller-retour des signaux échangés entre l’objet connectable 130 et chacune des passerelles 300.

[0051] Par exemple, la détermination de la distance peut se faire sur base de la puissance du signal reçu (RSSI). L’objet connectable 130 émet un signal vers chacune des passerelles 300. Chacune des passerelles 300 détermine le RSSI du signal reçu. Le RSSI diminuant quand la distance augmente, les passerelles 300 peuvent évaluer leur distance par rapport à l’objet connectable 130. Plus le RSSI est haut, plus l’objet 130 est proche et plus le RSSI est faible, plus l’objet 130 est éloigné. On obtient ainsi au moins deux distances (une par passerelle) et la position de l’objet connectable 130 est donnée par l’intersection de deux cercles respectivement centrés sur chacune des passerelles 300 et de rayons respectivement égaux à chacune des distances mesurées (d1, d2, d3). Lorsqu’on utilise deux passerelles 300, une incertitude entre deux positions possible peut demeurer quant à la position de l’objet 130. Cette incertitude disparait si on utilise au moins 3 passerelles 300.

[0052] Alternativement, la détermination de la distance peut alors se faire par la mesure des temps de vol aller-retour des signaux émis depuis les passerelles 300. L’avantage de cette technique est qu’elle permet d’éviter de devoir synchroniser parfaitement les horloges des passerelles 300 et de l’objet connectable 130. Les passerelles 300 émettent donc chacune un signal l’objet connectable 130. L’objet 130 traite chaque signal reçu et les renvoie à chacune des passerelles 300. La distance entre chacune des passerelles et l’objet est donc égal à c/2*(t-t1-tp) où c est la vitesse de la lumière, t le temps de réception du signal par la passerelle, t1 le temps d’émission du signal par la passerelle et tp le temps de traitement par l’objet connectable connu. On obtient ainsi au moins trois distances (une par passerelle) et la position de l’objet connectable 130 est donnée par l’intersection de trois cercles respectivement centrés sur chacune des passerelles 300 et de rayons respectivement égaux à chacune des distances mesurées. Alternativement, c’est l’objet connectable 130 qui émet les signaux et les passerelles 300 qui répondent.

[0053] De préférence, c’est le serveur 140 qui est configuré pour calculer la distance entre l’objet connectable 130 et les passerelles 300 à partir d’une mesure physique (puissance du signal, temps de vol) et pour calculer la position de l’objet connectable 130 par triangulation.

[0054] De préférence, les signaux échangés sont des chirps linéaires. Un chirp linéaire est un signal périodique d’amplitude constante modulé linéairement entre une fréquence de début et une fréquence de fin définissant une largeur de bande autour d'une fréquence porteuse. Son équation, pour une période T, s’étalant de -T/2 à +T/2 est :

où C(t) est l’expression du chirp sous forme exponentielle complexe, i l’unité imaginaire (i2=-1), B la bande de fréquence du chirp, T la période du chirp et A l’amplitude de l’enveloppe constante.

[0055] Les chirps possèdent la propriété suivante : lorsqu’on les multiplie par un « chirp conjugué » :

, et qu’on calcule la transformée de Fourier du produit, on obtient un pic dans le domaine fréquentiel. Les signaux chirps ont deux utilités: ils permettent à l’objets connectables 130 de synchroniser son horloge interne et de renvoyer le signal exactement après le temps tp, et ils permettent aux passerelles de calculer très précisément l’intervalle de temps t-t1 -tp. Dans les deux cas, les mesures temporelles consistent en la recherche de pics de fréquences dans la transformée de Fourier du produit des chirps par leur chirps conjugués. Alternativement, c’est l’objet connectable 130 qui émet les signaux et les passerelles 300 qui répondent.

[0056] Alternativement, on peut utiliser une des méthodes de géolocalisation décrite dans la demande de brevet EP2767847 incluse par référence.

[0057] Selon un deuxième aspect, l’invention se rapporte à une méthode de connexion 400 (figure 4) et une méthode de géolocalisation 500 (figure 5).

[0058] La figure 4 montre un exemple de méthode de connexion 400 d’une passerelle 100, 200, 300 comprend les étapes suivantes : a. S410 : mise à disposition d’une passerelle 100 adaptée pour échanger des données avec une pluralité d’objets connectables au moyen d’un premier réseau radiofréquence basse puissance, et pour échanger des données avec un serveur central au moyen d’un second réseau radiofréquence sans fil local WLAN (Wireless Local Area Network), ladite passerelle comprenant : un modem adapté au premier réseau radiofréquence et configuré pour émettre avec une puissance est inférieure ou égale à 25 mW, et un modem WLAN ; la passerelle se présentant sous la forme d’un boitier enfichable dans une prise de courant femelle reliée à un réseau de distribution électrique ; b. S420 : branchement de la prise mâle 151 de la passerelle 100, 200, 300 dans une prise de courant femelle reliée à un réseau électrique ; c. S430 : enregistrement et connexion de la passerelle 100, 200, 300 au second réseau WLAN 121 ; d. S440 : [optionnellement] émission de messages balises périodique par la passerelle 100, 200, 300 ; e. S450 : réception et/ou transmission de données avec des objets connectables et/ou avec un serveur central ; f. S460 : [optionnellement] connexion à une autre passerelle pour transmettre des messages. L’étape d n’est réalisée que lorsque la passerelle 100, 200, 300 est configurée pour organiser le temps via l’émission d’un signal balise. De préférence, cette option est utilisée lorsque le réseau de communication 101 comprend une pluralité de passerelles 100, 200, 300. L’étape f n’est réalisée que lorsque la passerelle 100, 200, 300 comprend une fonctionnalité d’objet connectable et que la connexion au réseau 121 WLAN n’est pas établie. Dans ce cas, la passerelle 100, 200, 300 se comporte comme un objet connectable 130 et cesse d’émettre son message balise. De préférence, elle conserve la fonctionnalité de balise de géolocalisation.

De préférence, la passerelle 100 mise à disposition est une passerelle 100, 200, 300 comprenant les éléments et fonctionnalités décrits ci-dessus.

[0059] La figure 5 montre un exemple de méthode de géolocalisation 500 d’un objet connectable 130 par une pluralité de passerelles 300 dont la position dans un réseau de communication est connue, l’objet 130 et les passerelles 300 comprenant chacun, en outre, une horloge interne. Ladite méthode comprend les étapes suivantes : a. S510 : émission par une passerelles 300 d’un message, de préférence le message comprend des chirps linéaires ; b. S520 : réception par l’objet connectable 130 du message émis par la passerelle 300 ; c. S530 : synchronisation de l’horloge interne de l’objet connectable 130 sur base des signaux chirps reçus ; d. S540 : réémission après un temps prédéfini par l’objet connectable 130 d’un message, de préférence le message comprend des chirps linéaires ; e. S550 : réception par la passerelle 300 du message émis par l’objet connectable 130 et calcul du délai depuis l’émission initiale ; f. S560 : calcul de la distance entre la passerelle 300 et l’objet connectable 130.

Les étapes sont répétées pour chacune des passerelles 300 et la localisation de l’objet 130 est obtenue par triangulation.

[0060] Alternativement, c’est l’objet connectable 130 qui émet les signaux et les passerelles 300 qui répondent. Autrement dit, les rôles des passerelles 300 et de l’objet connectable 130 sont intervertis.

[0061] Dans une autre alternative, connaissant la position des différentes passerelles 300, les échanges avec l’objet connectable 130 n’ont lieu qu’avec une seule passerelle 300, la ou les autres passerelles 300 écoutent alors ces échanges et, à partir de ces échanges, calculent leur propre distance par rapport à l’objet connectable 130 (via les décalages temporels mesuré dans les chirps). De préférence, c’est l’objet connectable 130 qui émet les signaux et une passerelle 300 qui répond.

[0062] La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D’une manière générale, la présente invention n’est pas limitée aux exemples illustrés et/ou décrits ci-dessus. En particulier, l’invention concerne également les combinaisons des caractéristiques techniques des modes de réalisation énoncés plus haut. L’usage des verbes « comprendre », « inclure », « comporter », ou toute autre variante, ainsi que leurs conjugaisons, ne peut en aucune façon exclure la présence d’éléments autres que ceux mentionnés. L’usage de l’article indéfini « un », « une », ou de l’article défini « le », « la » ou « I’ », pour introduire un élément n’exclut pas la présence d’une pluralité de ces éléments. Les numéros de référence dans les revendications ne limitent pas leur portée.

[0063] En résumé, l’invention peut également être décrite comme suit. Passerelle adaptée pour échanger des données avec une pluralité d’objets connectables au moyen d’un premier réseau radiofréquence sans fil basse puissance longue portée (LPWAN), et pour échanger des données avec un serveur central au moyen d’un second réseau radiofréquence sans fil local WLAN (Wireless Local Area Network). Ladite passerelle peut se présenter sous la forme d’un boîtier enfichable dans une prise de courant femelle reliée à un réseau de distribution électrique.

Claims

Revendications

1. Passerelle (100) adaptée pour échanger des données avec une pluralité d’objets connectables (130) basse puissance, lesdits objets connectables (130) étant configurés pour émettre avec une puissance rayonnée maximale inférieure ou égale à 25 mW au moyen d’un premier réseau radiofréquence (111), et pour échanger des données avec un serveur central (140) au moyen d’un second réseau radiofréquence (121), ledit second réseau radiofréquence étant un réseau sans fil local WLAN (Wireless Local Area Network), ladite passerelle (100) comprenant : un modem LPWAN (110), adapté au premier réseau radiofréquence, et un modem WLAN (120), adapté au second réseau radiofréquence; ladite passerelle (100) se présentant sous la forme d’un boîtier (150) comportant des moyens de connexion à un réseau de distribution électrique et étant caractérisée en ce que le premier réseau radiofréquence (111) est un réseau basse puissance longue portée, en étoile de type LPWAN (Low-Power Wide-Area Network).
2. Passerelle (100) selon la revendication 1, dans lequel la portée maximum du premier réseau radiofréquence (111) est, en terrain dégagé, au minimum de 1 km, de préférence au minimum de 5 km, de manière encore plus préférée au minimum de 10 km.
3. Passerelle (100) selon une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le modem LPWAN (110) est configuré pour recevoir des données d’un objet connectable (130) avec un taux de transfert au niveau de la couche physique du modèle OSI, inférieur à 2 kbit/s, de préférence à moins de 1 kbit/s, de manière encore plus préférée à moins de 500 bits/s.
4. Passerelle (100) selon une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel le modem LPWAN (110) est configuré pour adapter son taux de transfert au niveau de la couche physique du modèle OSI pour l’échange des données avec un objet connectable (130) en fonction de la distance entre ladite passerelle (100) et ledit objet connectable (130), le modem LPWAN (110) étant configuré pour réduire son taux de transfert à moins de 2 kbit/s, de préférence à moins de 1 kbit/s, de manière encore plus préférée à moins de 500 bits/s lorsqu’il émet à sa portée maximale.
5. Passerelle (200) selon une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les moyens de connexion de boîtier (150) à un réseau de distribution électrique comprennent au moins un des éléments suivants : une prise mâle (151) enfichable dans une prise de courant femelle reliée audit réseau de distribution électrique, un culot d’ampoule électrique connectable à une douille reliée audit réseau de distribution électrique.
6. Passerelle (200) selon une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le boîtier (150) comprend, en outre, une prise femelle (210) de courant pouvant être reliée à ladite prise de courant mâle (151 ).
7. Passerelle (100, 200) selon une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la passerelle (100, 200) est configurée pour organiser les échanges de données avec les objets connectables (130) sur au moins un canal, un canal présentant une fréquence centrale et une largeur de bande, ladite organisation des échanges de données étant réalisée via l’émission périodique ou quasi-périodique de messages balises sur un canal, appelé canal balise, lesdits messages balises comprenant chacun : a. soit une indication que la passerelle (100, 200) veut délivrer un message, soit qu’elle est apte à recevoir au moins un message ; b. une indication d’au moins un canal pour échanger au moins un message.
8. Passerelle (100, 200) selon une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le boîtier (150) contient au moins un objet connectable (130) au premier réseau radiofréquence (111).
9. Passerelle (200) selon les revendication 6 et 8, dans laquelle ledit objet connectable (130) contenu dans le boîtier (150) est apte à commander la connexion de ladite prise de courant femelle (210) à ladite prise de courant mâle (151).
10. Passerelle (100, 200) selon une quelconque des revendications 8 à 9, dans laquelle l’objet connectable (130) contenu dans le boîtier (151) est configuré pour assurer au moins une des fonctions suivantes : thermostat, détecteur de gaz, détecteur de fumée, détecteur de présence, détecteur de mouvement, détecteur de bruit, détecteur de lumière, capteur de température, capteur d’humidité, capteur vidéo, capteur audio, émetteur audio.
11. Passerelle (100, 200) selon une quelconque des revendications 8 à 10, dans laquelle l’objet connectable (130) contenu dans le boîtier (150) est configuré pour détecter une interruption des échanges de données avec la passerelle (100, 200) et est configuré pour échanger des données avec une autre passerelle (100, 200) à portée.
12. Réseau de communication (301) comprenant une pluralité de passerelles (300) selon une quelconque des revendications précédentes et une pluralité d’objets connectables (130), dans lequel chacun des objets connectables (130) est configuré pour échanger des données avec une quelconque des passerelles (300) dudit réseau de communication (301).
13. Réseau de communication (301) selon la revendication 12, dans lequel les passerelles (300) sont des passerelles (300) suivant une quelconque des revendications 5 à 8 et dans lequel un objet connectable (130) est configuré pour recevoir une pluralité de messages balises et pour échanger des données avec une passerelle (300) en fonction de la qualité dudit signal balise.
14. Réseau de communication (301) comprenant une pluralité de passerelles (300) selon une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel un objet connectable (130) qui perd sa connexion avec une première passerelle (300) est configuré pour envoyer un message signalant cette perte de connexion a une autre passerelle (300).
15. Méthode de connexion d’une passerelle (100, 200, 300) dans un réseau de communication (301) comprenant les étapes : a. mise à disposition d’une passerelle (100, 200, 300) adaptée pour échanger des données avec une pluralité d’objets connectables (130) basse puissance, lesdits objets étant configurés pour émettre avec une puissance rayonnée maximale inférieure ou égale à 25 mW au moyen d’un premier réseau radiofréquence (111) basse puissance longue portée, en étoile de type LPWAN (Low-Power Wide-Area Network), et pour échanger des données avec un serveur central (140) au moyen d’un second réseau radiofréquence (121) sans fil local WLAN (Wireless Local Area Network), ladite passerelle comprenant: un modem LPWAN (110), adapté au premier réseau radiofréquence (111), et un modem WLAN (120), adapté au second réseau radiofréquence (121), ladite passerelle (100, 200, 300) se présentant sous la forme d’un boîtier (150) comportant une prise mâle (151) enfichable dans une prise de courant femelle (210) reliée à un réseau de distribution électrique ; b. branchement de la passerelle (100, 200, 300) dans une prise de courant femelle reliée à un réseau électrique ; c. enregistrement et connexion de la passerelle (100, 200, 300) au second réseau radiofréquence (121) ; d. réception et/ou transmission de données avec des objets connectables (130) et/ou avec un serveur central (140).
16. Méthode de connexion d’une passerelle (100, 200, 300) dans un réseau de communication (301) selon la revendication 15, dans laquelle la passerelle (100, 200, 300) mise à disposition à l’étape a. est une passerelle (100, 200, 300) selon une quelconque des revendications 1 à 11 et comprenant en outre les étapes optionnelles supplémentaires suivantes : a. émission de messages balise, cette étape étant réalisée après l’étape c. de la revendication 15 et lorsque la passerelle (100, 200, 300) est configurée pour émettre un message balise ; b. connexion à une autre passerelle (100, 200, 300) pour transmettre des messages, cette étape étant réalisée que lorsque la connexion au second réseau radiofréquence (121) est rompue et lorsque la passerelle (100, 200, 300) comprend un objet connectable (130).
17. Méthode de géolocalisation d’un objet connectable (130) par au moins deux passerelles (100, 200, 300) selon une quelconque des revendications 1 à 11, dont la localisation est connue dans un réseau de communication (301), la méthode comprenant les étapes : a. émission par une passerelle (100, 200, 300) d’un message ; b. réception par l’objet connectable (130) du message émis par la passerelle (100, 200, 300) ; c. mesure par l’appareil connectable (130) d’au moins une grandeur physique dérivée du signal radiofréquence permettant au serveur central (140) d’évaluer la distance entre la passerelle (100, 200, 300) et l’objet connectable (130) ; d. transmission de la mesure d’au moins une grandeur physique dérivée du signal radiofréquence par la passerelle (100, 200, 300) au serveur central (140); les étapes étant répétées pour chacune des passerelles (100, 200, 300), la localisation de l’objet est obtenue par le serveur central (140) par triangulation après obtention des distances, les rôles de passerelles (100, 200, 300) et de l’objet connectable (130) pouvant être intervertis dans les étapes a., b. et c.
18. Méthode de géolocalisation selon la revendication 17, dans laquelle la mesure de la distance entre la passerelle (100, 200, 300) et l’objet connectable (130) est obtenue par mesure de la puissance du signal reçu par chacune des passerelles (100, 200, 300).
19. Méthode de géolocalisation selon la revendication 17, dans laquelle la passerelle (100, 200, 300) et l’objet connectable (130) comprennent, en outre, chacun une horloge interne et dans laquelle la mesure de la distance entre la passerelle (100, 200, 300) et l’objet connectable (130) est obtenue en réalisant les étapes supplémentaires suivantes : a. synchronisation de l’horloge interne de l’objet connectable (130) sur base des signaux chirps reçus ; b. réémission après un temps prédéfini par l’objet connectable (130) d’un message, de préférence le message comprend des chirps linéaires ; c. réception par la passerelle (100, 200, 300) du message émis par l’objet connectable (130) et calcul du délai depuis l’émission initiale ; les messages échangés comprenant des chirps linéaires, les étapes supplémentaires étant réalisées entre l’étape b et c de la revendication 16, les rôles de passerelles (100, 200, 300) et de l’objet connectable (130) pouvant être intervertis dans les étapes supplémentaires.
20. Réseau de communication (301) comprenant une pluralité de passerelles (100, 200, 300) selon une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel les passerelles (100, 200, 300) sont configurées pour réaliser les étapes d’une quelconque des revendications 15 à 19.