EP4298740A1 - Point d'accès de communication par la lumière, et procédés utilisant ce point d'accès - Google Patents

Point d'accès de communication par la lumière, et procédés utilisant ce point d'accès

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Publication number
EP4298740A1
EP4298740A1 EP22710668.9A EP22710668A EP4298740A1 EP 4298740 A1 EP4298740 A1 EP 4298740A1 EP 22710668 A EP22710668 A EP 22710668A EP 4298740 A1 EP4298740 A1 EP 4298740A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
access point
light
zone
modulated light
shutter device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP22710668.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michel Le Creff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omninov
Original Assignee
Omninov
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Filing date
Publication date
Application filed by Omninov filed Critical Omninov
Publication of EP4298740A1 publication Critical patent/EP4298740A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/1149—Arrangements for indoor wireless networking of information

Definitions

  • the present invention relates to the general field of wireless communication by light, and more specifically to a communication access point by light.
  • LiFi (English acronym for Light Fidelity) is a wireless communication technology based on the use of visible light, wavelength between 480 nm and 650 nm. LiFi technology appeared a few years ago to replace WiFi technology (anglo-Saxon acronym for Wireless Fidelity) with drawbacks related to electromagnetic interference and the lack of confidentiality of information exchanged between an access point and terminals.
  • This LiFi technology commonly uses lighting fixtures producing diffused light, each of which performs the function of a communication access point, the distribution of the light rays of which is substantially homogeneous in the illuminated area so that the terminals present in this illuminated area can exchange information with the access point.
  • Diffuse light produces omnidirectional light rays propagating in the environment by reflections on the obstacles present (walls, partitions, objects, etc.). These light rays, when modulated to transmit data, reach the terminals at varying times depending on the number of reflections. This results in a limitation of the data transmission bandwidth by the communication access point to the terminals.
  • document US 5,528,391 discloses a light communication system comprising a modulated light transmitter comprising an omnidirectional light source, a modulated light, and a light shutter device capable of being digitally controlled to shut off the passage of the modulated light emitted by the emitter over the entire active surface of the light device with the exception of one or more non-shuttered zones, and consequently creating, in a predetermined global coverage zone, a non-communication sub-zone and one or more communication sub-zones.
  • the light shutter device is a normally opaque LCD screen which can be, by digital control, made transmissive only for the communication sub-area(s).
  • a single variable-position communication sub-zone can thus be created to scan through the LCD screen in a search mode for the terminals present in the system's coverage zone.
  • one or more communication sub-zones fixed in position can then be created to allow communication with each of the terminals present in the zone covered by the system.
  • the unobturated zones have a circular or oval shape of fixed size and sufficiently small compared to the size of the opaque screen, so as to guarantee a reduction in the multiple reflections caused by the use of a source of omnidirectional light, and consequently an improvement in the bandwidth of the system.
  • the first object of the present invention is a light communication access point, comprising a modulated light transmitter and a modulated light receiver, said access point being capable of transmitting and receiving information via light modulated in a predetermined global coverage zone, and comprising a light shutter device, the light shutter device being capable of being digitally controlled to shut off the passage of the modulated light emitted by the transmitter at the level of one or more so-called zones shuttered, variable in number, shape, dimensions and position on the light shutter device, and accordingly dividing said predetermined global coverage area into one or more non-communication sub-areas and into one or more communication sub-areas, characterized in that the access point further comprises a casing provided with an outlet orifice for the modulated light emitted by the transmitter and with an inlet orifice e of modulated light, the modulated light receiver being adapted to receive the modulated light entering the access point through the said inlet orifice, in that the light shutter device is interposed between the modulated light emitter and the said exit orifice, in that the modul
  • the modulated light emitter may include at least one LED and the modulated light receiver may include at least one photodiode.
  • the modulated light emitter can emit visible or non-visible light, and the modulated light receiver can receive visible or non-visible light.
  • the light shutter device is an LCD screen or a transmissive DMD device, controlled to stop, at said one or more so-called shuttered zones, the light rays emitted by the light emitter modulated.
  • the access point comprises a control device configured to digitally control the modulated light transmitter, the modulated light receiver and the light shutter device.
  • the inlet orifice and the outlet orifice are separate.
  • the inlet orifice and the outlet orifice coincide, and thus form an inlet/outlet orifice.
  • the modulated light emitter and the modulated light receiver can advantageously be placed relative to each other so that light rays leaving and entering the access point follow substantially the same optical path.
  • the invention also relates to a light communication system, characterized in that it comprises at least one access point according to the first object.
  • the invention also relates to a method for locating a terminal capable of communicating with an access point according to the first object, said method comprising at least one iterative process of searching for the position of a terminal at inside the global coverage area of the access point according to the first object comprising, for each iteration:
  • the search sub-zone is, at each iteration, a non-communication sub-zone corresponding to the closed zone on the light shutter device, the location of a terminal being determined on the basis of the non-receipt of a response message to the inquiry message.
  • the search sub-zone is a communication sub-zone corresponding to an unobturated zone on the light shutter device, the location of a terminal being determined on the basis of the receipt of a response message to the query message.
  • the predefined modification rule may consist in moving said closed area to a fixed position at each iteration, so that the displacement of the search sub-zone over several iterations follows a predetermined path to scan the global coverage zone without interruption.
  • Another object of the invention is a method for creating a secure communication link between a light communication access point according to the first object of the invention and at least one terminal capable of communicating with said access point.
  • This method consists in digitally controlling the light shutter device of the access point according to the first object of the invention to generate, over a period covering at least one transmission period of a message by the modulated light emitter of the point access point to said at least one terminal, one or more non-communication sub-zones over the entire global coverage zone of the access point except for at least one confidential communication sub-zone in which only said at least terminal is present.
  • the light shutter device is digitally controlled either to generate a single confidential communication sub-zone in which several terminals to which said message is dedicated are present, or to generate a sub-zone of separate confidential communication for each terminal to which said message is dedicated.
  • said duration also covers the duration necessary to receive on the receiver of the access point a response from said at least one terminal to said message.
  • the method may comprise a preliminary phase of locating the terminal implementing the above locating method.
  • the invention also relates to a method for protecting the communication access point by light against the presence of a stray light source, characterized in that it comprises a detection step of presence of a stray light source in the predetermined global coverage area of an access point according to the first object, and for a detected stray light source:
  • Figure 1 schematically illustrates a light communication system using one or more access points according to a first possible embodiment of the invention
  • FIG. 2 represents two views (a) and (b) illustrating the principle of the generation of non-communication and communication sub-zones of an access point in accordance with the invention; [00028] [fig. 3] FIG. 3 illustrates possible steps for a method for locating a communicating terminal using an access point according to the invention;
  • Figure 4 illustrates the principle of a search for a terminal in the coverage area of an access point according to a possible implementation of the location method of Figure 3;
  • Figure 5 illustrates the principle of a search for a terminal in the coverage area of an access point according to another possible implementation of the location method of Figure 3;
  • Figure 6 illustrates a principle of creating confidential communication zones using an access point according to the invention
  • FIG. 7 represents possible steps for a method of creating a secure communication link between an access point in accordance with the invention and at least one terminal able to communicate with this access point;
  • Figure 8 illustrates a principle of protection of an access point according to the invention against the presence of stray light sources
  • FIG. 9 represents possible steps for a method of protecting an access point according to the invention against the presence of stray light sources
  • Figure 10 schematically illustrates an access point according to a second embodiment according to the present invention
  • Figure 11 schematically illustrates a first side view (a) of the access point of figure 10, and a second side view (b) of an alternative embodiment of the access point of figure 10.
  • the present invention is based on the fact that the directivity of the propagation of light rays (visible or not), unlike radio waves, can be used to divide the global coverage area of an access point into one or more non-communication sub-zones and one or more communication sub-zones.
  • non-communication sub-zone we mean any sub-zone non-illuminated area inside the global coverage area of the access point, so that any transmission of information by light from the access point to a communicating object (typically a terminal of the fixed PC type, PC laptop, smart mobile phone or tablet) present in the sub-zone is made impossible.
  • communication sub-area means any illuminated sub-area within the global coverage area of the access point, so that a communicating object can receive information by modulated light transmitted by the access point.
  • the present invention proposes a light communication access point capable of dividing its global coverage area into any number of communication or non-communication sub-areas, these sub-areas being variable in number, shape, dimensions and position in the global coverage area of the access point, so as to make possible, respectively impossible, the transmission of information by light from the access point to communicating objects located in a communication sub-zone, respectively in a non-communication sub-zone.
  • the global coverage area can be in its entirety a communication area, that is to say a single communication sub-area, where several communicating objects can receive separately or simultaneously (for example by broadcasting to all communicating objects) the same information; in other words, the number of communication sub-zones can start at one and progress according to need.
  • the dimensions of the communication zone or sub-zone the maximum dimensions corresponding to the total surface of the global coverage zone to decrease to very low low values.
  • the shapes of the communication zone or sub-zones may vary according to combinations of straight and/or curved lines depending on the functionalities. As will appear more clearly in the remainder of the description, this ability to create, dynamically or not, such sub-zones, opens the way to new functionalities.
  • Figure 1 illustrates in particular the block diagram of an access point 1 for communication by light according to a first possible embodiment of the invention.
  • the access point 1 is used in a more general light communication system, in which a plurality of access points 1 (three in Figure 1) conforming to the invention are used to allow data exchanges via a data communication network 2, between, on the one hand, communicating objects, such as the communicating terminals 3a, 3b, 3c in FIG. 1, present in the global coverage area, delimited by the light transmission/reception cone Ce, of each access point 1, and on the other hand, local or remote computers and/or servers, such as a central control device 4 and/or a specific safety device 5 whose roles will be explained later.
  • the general light communication system can also comprise only a single access point 1 in accordance with the invention.
  • the access point 1 comprises, preferably inside a casing, a light emission/reception module 10, an objective (or optical unit) 11 making it possible to transmit light rays emitted by the transmission/reception module 10 in the global coverage zone associated with the access point 1, and delimited by the light transmission/reception cone Ce, and to concentrate the light rays emitted by any communicating object present in this zone coverage so that they are received by the transmission / reception module 10, and a control device 12.
  • the module 10 for transmitting/receiving modulated light comprises at least one transmitter, typically a modulated light source (not shown), for transmitting information by light to the communicating terminals present in the coverage area of the point of access 1, and at least one light receiver (not shown) to receive the modulated light carrying information transmitted by the communicating objects present in the coverage area of the access point 1.
  • the modulated light source of the module 10 d emission/reception of modulated light is directive, and comprises, for example, at least one LED whose photometric distribution curve is narrow and centered on the optical axis of the access point 1 to transmit the information to the communicating objects.
  • the access point 1 can have an additional lighting function, without this being compulsory.
  • the access point 1 can therefore exchange information in visible and/or invisible light. It can for example, via the transmitter and the receiver of the transmission/reception module 10:
  • the fact of bringing together the light source and the associated receiver within the same transmission/reception module 10 advantageously guarantees that the transmitter and the receiver are placed close to each other, so that the light rays leaving and entering the access point 1 substantially follow the same optical path, inside the coverage zone and the light emission/reception cone Ce associated with the access point 1.
  • the modulated light emitter and the modulated light receiver can be completely independent, that is to say not grouped together within the same module.
  • the lens (or optical unit) 11 is interposed between the transmission/reception module 10 and an entry/exit orifice 13 of the light from the housing of the access point 1, and makes it possible to define the cone Access Point 1 Light Transmit/Receive Ce.
  • this lens 11 preferably includes the combination of a collimating lens 11a and a diverging lens 11b, or any combination of lenses making it possible to define this cone Ce.
  • the optical block 11 is configured so as to allow the access point 1 to transmit, over the entire predetermined global coverage zone Zc delimited by the emission cone Ce / reception of light, divergent light rays emitted by the modulated light emitter 10 as shown in Figures 1 and 2.
  • These divergent rays forming a beam contained in the cone Ce unlike the omnidirectional rays, undergo little, even no thoughts on the route that takes them to the communicating terminals.
  • the time difference of arrival between a direct ray and a reflected ray (if it exists) carrying the same information is reduced. Since this time difference is zero or even very small, it does not reduce the passband of the data stream transmitted by the modulated light.
  • the control device 12 includes all the means necessary to control the conventional functions of a LiFi type access point. This is for example a microcontroller connected on the one hand to the information communication network 2 by a two-way data communication link 6, for example of the Ethernet type, and on the other hand to various constituent elements of the access point 1, in particular to the module 10 for transmitting/receiving modulated light.
  • a microcontroller connected on the one hand to the information communication network 2 by a two-way data communication link 6, for example of the Ethernet type, and on the other hand to various constituent elements of the access point 1, in particular to the module 10 for transmitting/receiving modulated light.
  • the control device 12 is configured to perform the conventional functions of modulation and demodulation of light signals according to the IEEE 802.15.7 standard, for example by a succession of on-off states (On Off Keying, OOK, in English terminology), or by modulation in pulse position (Variable Pulse-Position Modulation, VPPM, in Anglo-Saxon terminology), or else by modulation by variation of color (Color-Shift Keying, CSK, in Anglo-Saxon terminology).
  • the access point 1 further comprises a light shutter device 14, controlled for example by the control device 12, and interposed between the light emission/reception module 10 and the orifice 13 for entry/exit of the light.
  • This light shutter device 14 is capable of being digitally controlled to shut off the passage of modulated light at the level of one or more so-called shuttered zones of the shutter device 14, which has the consequence of dividing the predetermined global coverage zone into at least at least one communication sub-zone and at least one non-communication sub-zone, so as to make transmissions of information respectively possible or impossible from the access point to the communicating objects located in its global coverage zone.
  • the light shutter device 14 is used to spatially modulate the light by making it possible to vary the quantity of the light rays leaving the access point 1 by the partial or total suppression of the light rays leaving to create sub-zones not illuminated by the access point (corresponding to the non-communication sub-zones) and sub-zones illuminated by the access point (corresponding to the communication sub-zones).
  • a communicating object located in a non-communication sub-zone cannot receive the light rays emitted by the transmitter of access point 1, making it impossible to receive information transmitted by access point 1 to this communicating object. Only the information transmitted via access point 1 is received by communicating objects present in the communication sub-zones of the global coverage zone of this access point.
  • the reference Zo represents a closed zone on the surface of the light shutter device 14 to which corresponds a sub-zone of non-communication SZNC in the global coverage zone Zc of the access point 1 in which the communicating terminal 3b is located.
  • the closed zone Zo prevents the passage of any light ray, that that it comes from the transmitter of the modulated light transmission/reception module 10 or from the terminal 3b.
  • the rest of the surface of the light shutter device 14 defines one or more unobturated zones (for example an unobturated zone referenced ZNO in view (a) of FIG. 2) to which correspond one or more sub-zones of communication in which the communicating terminals 3a and 3c are located (for example the communication sub-zone SZc in view (a) of FIG. 2).
  • These two communicating terminals 3a and 3c can therefore exchange information with the transmission/reception module 10, as shown in FIG. 1 by the bidirectional arrows of the associated optical paths.
  • View (b) of Figure 2 illustrates another non-limiting example in which the closed zone Zo and the unclosed zone ZNO on the device 14 have been inverted with respect to the case of view (a), so that a communication sub-zone Szc and a non-communication sub-zone SZNC are also inverted.
  • the global coverage zone Zc of the access point (shown here as a plane intersecting the cone Ce) corresponds to the illuminated zone when no closed zone is created on the active surface of the shutter device 14 of the access point. light.
  • the light shutter device 14 can be an LCD screen (Case shown in Figure 1) operating in a known manner in transmissive mode, controlled by the control device 12 to allow the light rays emitted by the transmitter to pass or locally stop. modulated light. More precisely, the LCD screen is controlled to stop, at the zone or zones Zo said to be closed, the light rays emitted by the light source of the transmission/reception module 10, and to allow the light rays to pass for the zone or zones Zo. unobstructed ZNO zones.
  • the light shutter device 14 is a DMD device (Case not shown) (English acronym for Digital Micromirror Device).
  • a DMD device is commonly used in video projectors. It is an integrated circuit, belonging to the family of MOEMS (Anglo-Saxon acronym for Micro Opto Electro Mechanical Systems), comprising a very large number of micro-mirrors, from a few hundred thousand to several million, associated with at least one lens optical. Each micro-mirror can take two positions.
  • a micro-mirror can tilt typically from -12 degrees to +12 degrees to reflect light rays, either towards a projection lens or towards an absorbing surface, each micro-mirror acting as a light switch.
  • the modulated light source of the transmission/reception module 10 is oriented towards the DMD device which reflects the light rays to illuminate in the global coverage area while generating one or more sub-areas of communication SZc or non-communication SZNC according to the inclination of the micro-mirrors controlled by the control device 12.
  • the global coverage area can be in its entirety a communication area, that is to say a single communication sub-area, where several communicating objects can separately or simultaneously receive the same information.
  • this shutter device 14 can also be controlled so as not to shut off any zone and to generate a single communication sub-zone corresponding in fact to the global coverage area Zc. In other words, the presence of the shutter device 14 in no way prevents the ability of the access point 1 to be able to establish multipoint connections over the entire global coverage zone Zc.
  • the light shutter device 14 is preferably centered on the optical axis of the lens 11.
  • the light shutter device 14 is advantageously placed in the lens or optical block 11, between the collimating lens 11a and the diverging lens 11b.
  • the collimating lens 11a is advantageously configured to allow the transmitter of the access point 1 to illuminate almost the entire active surface of the shutter device 14.
  • the access point 1 can comprise several modules 10 for transmitting/receiving modulated light, to simultaneously use several bands of the visible spectrum (for example red, green and blue) or not.
  • each modulated light emission/reception module 10 (or each pair of emitter/receiver in the case where the latter are not grouped together within the same module) is associated with a light shutter device , such as the device 14 described above.
  • the architecture of the light communication system represented schematically in FIG. 1 is similar to that of well-known Wi-Fi communication systems.
  • the communication system preferably comprises at least one central control device 4 in charge of controlling the device 12 for controlling each access point 1 in order to control the associated shutter device 14 .
  • the communication system may require several central control devices.
  • the central control device can be, for example, a computer connected to the communication network 2 or a control software function housed in information processing equipment existing in the network. It includes at least the software means for performing, thanks to the shutter devices of the access points according to the first embodiment, various functionalities which will be described below, such as for example:
  • the central control device 4 implements the operations necessary for the realization of one or more of the functions mentioned above, and determines the information to be transmitted to each access point 1 so that the latter transforms them into digital controls for the device 14 shutter.
  • an access point 1 according to the first embodiment in accordance with the present invention allows on its own (by its control device 12), or associated with the communication system of FIG. 1, to achieve three functionalities which will now be described:
  • a location method implemented by a system using the access point 1 in accordance with the invention (even in certain cases by the access point 1 alone) has the advantage of being economical because it can performing the location operation with a single access point and does not require any specific application in the terminal to be located, apart from the ability of the communicating terminal to exchange modulated light messages with the access point 1. steps implemented by a method 100 of possible localization in accordance with the invention are explained below with reference to FIG. 3:
  • the location process is preferably implemented by the central control device 4 to which is connected at least one access point 1. Nevertheless, the location process could also be implemented for a single access point. access 1 operating alone, the steps then being implemented at the level of the control device 12 of the access point 1.
  • the operation of locating the terminals present in the coverage area of the access point 1 is preferably carried out for terminals previously associated with the access point, the latter (and/or the central control device 4) storing the identifiers of the associated terminals (step 110 of FIG. 3).
  • the association of the terminals to the access point 1, the sequencing and the format of the messages exchanged preferably comply with the standards of the 802.11 family.
  • the method 100 comprises at least one iterative process of searching for the position of a terminal within the global coverage zone Zc of the point access 1 .
  • Each iteration i includes:
  • a step 120 during which the light shutter device 14 of the access point 1 is digitally controlled to shut off the passage of the modulated light at the level of a shuttered zone, so as to divide the global coverage zone Zc of the point access into a search sub-zone and a search-excluded sub-zone.
  • the closed zone is also modified at each iteration i according to a predefined modification rule, examples of which will be given below;
  • the location of a terminal is then determined on the basis of the monitoring, at each iteration, of the reception or non-receipt by the receiver of the access point of a message from response to the query message (step 140).
  • the interrogation message comprises first information intended for the communicating terminal(s) present in its coverage zone Zc.
  • the first piece of information comprises at least the identifier of the access point 1 and possibly one or more other pieces of information such as: the identifier of a terminal to be located (stored in step 110), information representing a command predetermined (for example, location request, request for the technical characteristics of the communicating terminal, sending of map information, etc.).
  • Any communicating terminal that receives the interrogation message responds to it by sending a response message comprising a second item of information.
  • the second piece of information comprises at least the identifier of the terminal transmitting the response message and possibly one or more other pieces of information such as: the identifier of the access point 1 having transmitted the interrogation message, information representing the response for the command contained in the last first piece of information received (for example response for location, technical characteristics of the terminal, confirmation of graphic information received, etc.).
  • the search sub-zone is, at each iteration i, a non-communication sub-zone corresponding to the closed zone on the device 14 light shutter.
  • the location of a terminal is determined based on the non-receipt of a response message to the query message. Indeed, in this case, the interrogation message emanating from the access point 1 is transmitted throughout the global coverage zone Zc, with the exception of the search sub-zone since the latter here corresponds to a closed zone. of the shutter device 14.
  • the search sub-zone (and consequently the closed zone on the shutter device 14) is modified at each iteration until its position coincides with that of the terminal to be located.
  • This coincidence position corresponds to the position of the search sub-zone for which the terminal to be located can no longer receive the interrogation message and therefore cannot respond to it.
  • the absence of response and the knowledge of the control parameters of the shutter device 14 representative of the position of the place of coincidence make it possible to determine the location of the terminal which has not responded.
  • the search sub-zone is, at each iteration i, a communication sub-zone corresponding to an unobturated zone on the light shutter device 14 .
  • the location of a terminal is then determined on the basis of the reception of a response message to the interrogation message. Indeed, in this case, the interrogation message emanating from the access point 1 is only transmitted in the search sub-zone.
  • the search sub-zone (and therefore the unobturated zone on the shutter device 14) is modified at each iteration until its position coincides with that of the terminal to be located.
  • this coincidence position here corresponds to the position of the search sub-zone for which the terminal to be located receives the interrogation message and responds thereto.
  • Determining the location of a terminal on the map of the places covered by one or more access points 1 requires knowing the shape and dimensions of the coverage areas Zc and the location and orientation of each access point 1. The location and orientation constituting the reference of an access point listed on the site plan.
  • the search sub-zone can be of variable shape and area, depending on the rule used to modify this search sub-zone at each iteration, and depending on the desired location precision. The smaller the area of the search sub-area, the greater the accuracy.
  • the choice of the rule used to modify the search sub-zone from one iteration to another depends on multiple factors that are often combined with each other, such as the nature of the terminals to be located, the vocation and configuration of the premises, location accuracy and speed.
  • the terminals can be (i) unintelligent such as transponders associated with stationary or mobile objects, or (ii) intelligent terminals such as smartphones.
  • the places can be shared workspaces, storage spaces, station halls, waiting rooms or hospital corridors and rooms. Accuracy and speed of localization are two antagonistic notions, however, according to particular embodiments it is possible to achieve accurate and rapid localization.
  • FIG. 4 schematically represents the principle of the iterative search process in the case where the closed zone on the shutter device 14 is of identical shape and size from one iteration to another, the predefined modification rule consisting in moving this closed zone (and therefore the SZR search sub-zone which corresponds to it) towards a fixed position at each iteration, so that the movement of the search sub-zone over several iterations follows a predetermined path to scan without discontinuity the global coverage zone Zc, until obtaining the position of coincidence of the search sub-zone SZR with that of the terminal, identified in FIG. 4 by the point bearing the reference 3.
  • the zone of global coverage Zc and the search sub-zone SZR are of square shape: the search sub-zone SZR is moved continuously from a angle to follow the route T chosen here in the form of round trips parallel to one of the sides of the global coverage area Zc, at each change in direction of travel, the route is shifted by a dimension equal to the side of the square forming the SZR sub-search area.
  • the SZR search sub-zone can scan the coverage area without interruption up to the position of coincidence with terminal 3 to be located.
  • FIG. 5 schematically represents the case where two iterative processes are carried out successively.
  • the coverage area Zc is square in shape.
  • the first process view (a) of FIG. 5
  • it is chosen to generate a first search sub-zone SZRI of rectangular shape, the length of which is equal to the dimension of a first side of the coverage zone Zc and whose low-dimensional width determines the accuracy of the location.
  • This first search sub-zone SZRI is moved at each iteration of the first process along a first path Ti extending parallel to the second side of the coverage zone until the position of coincidence with the terminal 3 to be located is obtained. .
  • the second iterative process view (b) in FIG.
  • the closed zone (and consequently the SZR search sub-zone) can have a variable shape and surface from one iteration to another, and the predefined modification rule can consist of in particular, to decrease the surface of the closed zone and to modify its position between two successive iterations, so as to proceed by elimination of zones of absence of the terminal to be located and/or by selection of zones of presence of the terminal to be located.
  • this first half is eliminated and the search continues in a second step in the second half according to the same principle by closing off half of the remaining zone. If the terminal is present, this first half is selected to undertake in a second step a search for the precise location of the terminal by dividing the area by two at each step until the desired precision is obtained.
  • the search sub-zone is moved and/or modified in the coverage zone according to a statistical modification rule taking into account the history of positions and/or according to the relevance of the presence of a particular terminal in a particular location within the coverage area. For example, in a station or airport hall, motorized luggage transport vehicles will be searched for in the traffic lanes and not in the waiting areas reserved for travellers. In addition, depending on train or plane timetables, vehicles will be searched for in priority in the usual parking spaces or in the traffic lanes.
  • the access point 1 in accordance with the present invention can be used to overcome the aforementioned drawbacks by making it possible to establish a secure point-to-point or point-to-multipoint optical link between the access point and a or many communicating terminals present in the global coverage zone Zc of the access point 1.
  • the present invention proposes a method for creating a secure communication link between an access point 1 for communication by light in accordance with the invention and at least one terminal capable of communicating with this point of access.
  • access 1 essentially consists in digitally controlling the light shutter device 14 of the access point 1 to generate, over a period covering at least one transmission period, a message emitted by the modulated light emitter of the point access point 1 to said at least one terminal, one or more non-communication sub-zones over the entire global coverage zone Zc of the access point 1, with the exception of at least one sub-zone confidential communication in which only said at least one terminal is present.
  • Figure 6 schematically illustrates a non-limiting example in which the shutter device (not shown in this figure) of the access point 1 has been digitally controlled so that the global coverage zone Zc of the access point is found here divided into a non-communication sub-zone SZI NC (corresponding to the hatched part) and two confidential communication sub-zones SZic, SZ 2C .
  • Each confidential communication sub-zone can be located either at a predetermined location in the global coverage area Zc during a configuration operation of the access point 1, or at a location in the coverage area global determined by a prior operation of locating the terminal in the global coverage zone Zc.
  • the position, shape and dimensions of the confidential communication sub-zones can be fixed in advance. as having to correspond to the location of the tables or desks in the premises.
  • a prior operation for locating a communicating terminal wishing to establish a secure point-to-point connection with the access point 1 is necessary in order to be able to dynamically create the confidential communication sub-zone.
  • the preliminary location operation is preferably carried out only when it is necessary, for example following a request for communication between a terminal or a computer and a local or remote server via the Internet requiring a secure link.
  • the prior location operation can advantageously be carried out by specifically controlling the shutter device 14 of the access point 1 according to any of the location methods described above.
  • each confidential communication sub-zone (and therefore the shapes and dimensions of the corresponding closed and unclosed zones on the shutter device of the access point 1) can be adapted to cover the location of a single communicating terminal, or of a plurality of terminals, preferably assigned to the same user.
  • a small surface workspace for example in a company
  • several terminals can be located in the same confidentiality zone of suitable dimensions, this is the case of a small surface workspace where a user has a computer and a printer.
  • the light shutter device of the access point 1 can be digitally controlled to generate a confidential communication sub-zone in which several terminals to which said message is dedicated are present, or to generate a sub-zone -distinct confidential communication zone for each terminal to which said message is dedicated.
  • the confidential communication sub-zones are generated over a period covering at least one transmission period of a message emitted by the modulated light emitter of the point of access 1 in order to guarantee the confidentiality of the downlink message. [00090] It is nevertheless possible to also provide for this duration to exceed the duration necessary for the transmission of the information message intended for the terminal, in order in particular to allow the access point 1 to also receive the response from the terminal.
  • a method for creating secure communication link(s) according to any one of the variants described above can be implemented at the level of the access point 1.
  • the access point 1 control device 12 which is configured to digitally control the shutter device 14 to generate the confidential communication sub-zone(s).
  • the method for creating secure communication link(s) according to any one of the variants described above can be implemented at the level of a system using the access point 1 in accordance with the invention, such as the system of FIG. 1.
  • the shutter device 14 can remain digitally controlled by its associated control device 12, which preferably receives the instructions from the central control device 4.
  • FIG. 7 summarizes the steps that can be implemented as explained above for a method 200 for creating secure communication link(s).
  • the method 200 begins with a step 210 making it possible to determine the location of a terminal in the global coverage zone Zc of the access point.
  • the method 200 continues with a step 220 during which the light shutter device 14 of the access point 1 is controlled to generate, over a duration covering at least one transmission duration, a message emitted by the light emitter modulated from access point 1 to said at least one terminal, one or more non-communication sub-zones over the entire global coverage zone Zc of access point 1 except for at least one confidential communication sub-zone wherein only said at least one terminal is present.
  • a stray light source can be a natural light source, or a malicious light source.
  • Natural parasitic sources can be, for example, reflections of non-modulated light sources on objects located in the coverage area of the access point or produced during the machining of metal parts, this is the case for sources of light produced by showers of grinding sparks or by autogenous or arc welding operations. The duration of these reflections can vary from a few fractions of a second to several tens of minutes. Reception anomalies, due to an unmodulated source, lasting from a few tens of milliseconds to approximately one second, as is the case for example of a fleeting reflection, are acceptable. On the other hand, if the duration of the anomalies is excessive or if these reception anomalies are repeated several times for too long a period, it is necessary to find a solution to eliminate these reception anomalies.
  • Malicious parasitic sources are light sources placed in the light coverage area of an access point with the aim of impairing its proper functioning. These malicious sources can be of different natures, such as:
  • the light shutter device 14 finds itself not only interposed between the transmitter and the input/output orifice, but also between the receiver and the input/output orifice. exit. Consequently, the shutter device 14 can be used to block not only downlink transmissions, but also uplink transmissions.
  • the access point 1 can thus be advantageously used to neutralize the effects of parasitic light sources, such as the parasitic source 8 illustrated in FIG. 8, thanks to a method 300 of protection of the communication access point 1 by light , the essential steps of which are summarized in Figure 9.
  • the method 300 comprises a step 310 of detecting the presence of a stray light source in the predetermined global coverage zone Zc of the access point 1. Then, for a detected stray light source, the method 300 proceeds continues with:
  • a step 330 consisting in digitally controlling the light shutter device 14 of the access point 1 to generate, in the global coverage area Zc of the access point 1, a non-communication sub-area covering said location.
  • the method 300 above can be implemented either at the level of the access point 1 alone (in which case the steps are controlled by the control device 12 of the access point), or at the level of a more global system such as that shown schematically in FIG. 1 (in which case the steps are preferably controlled by the central control device 4 and the specific security device 5).
  • the unmodulated light rays from a natural or malevolent parasitic source received by the light receiver of the access point 1 produce unmodulated signals at the output of the light receiver.
  • the control device 12 is configured to analyze these signals and consequently determine the presence of an anomaly. In the case of the more global system of FIG. 1, the control device 12 also generates an information message representative of the anomaly and transmits this message to the central control device 4.
  • the specific security device 5 of the system (see FIG. 1) is connected to the information communication network 2 and analyzes the flow of messages passing through the access point 1. This analysis makes it possible to determine the normal nature or abnormal messages exchanged according to the existing state of the art for researching attacks on computer networks.
  • the specific security device 5 determines the existence of a malicious terminal, it generates and transmits to the central control device 4 an information message representative of the anomaly detected, in this case a terminal attack.
  • step 320 can advantageously be carried out by specifically controlling the shutter device 14 of the access point 1 according to any of the location methods described above.
  • step 310 By controlling the shutter device 14 so as to illuminate the global coverage zone with the exception of the zone for which a source parasite has already been detected.
  • Step 320 is then carried out for each new parasitic source detected.
  • the parameters representative of the location of each parasitic source detected can then be used to control the device 14 so as to neutralize its effects. More specifically, during a step 330, a closed area is created on the surface of the light shutter device 14 to generate a non-communication area covering the location of the detected stray light source, which prevents any light ray emitted. by each parasitic source to reach the light receiver of access point 1.
  • the access point 1 comprises a modulated light emitter (light source) and a light receiver placed one by compared to the other so that the light rays leaving and entering the access point follow substantially the same optical path, for example grouped together in the same transmission/reception module.
  • the modulated light leaves the access point 1 of FIG. 1 or enters this access point through the same orifice 13 serving both as input and output.
  • of light is interposed between on the one hand, the transmitter and the receiver of the access point 1 and on the other hand, the orifice 13, any creation of closed zone(s) on the device 14 shutter prohibited the passage of light rays in both directions of propagation.
  • a closed zone Zo on the surface of the light shutter device 14 makes it possible to create a sub-zone of non-communication SZNC in the global coverage zone Zc where any communicating object cannot receive the information transmitted via the modulated light emitted by the transmitter. of the access point (downward transmissions of information not possible), likewise in the opposite direction the receiver of the access point 1 cannot receive information likely to be transmitted by any communicating object located in this sub-zone of no SZNC communication (uplink transmissions of information not possible).
  • the access point protection method 300 (described in relation to FIGS. 8 and 9) is partly based, namely in its step 310, on the fact of prohibiting uplink transmissions originating from a parasitic source
  • the other functionalities described above namely the location of a communicating terminal (described in relation to FIGS. 3 to 5), and the creation of point-to-point or multipoint links (described in relation with FIGS. 6 and 7) are based on the ability to block at least the downlink communications. Consequently, it is possible to envisage, according to a second embodiment of the invention, an access point in which the modulated light emitter and the light receiver are placed sufficiently far from each other. so that the light shutter device 14 is interposed only between the transmitter of the access point and an outlet of the access point.
  • FIG 10 schematically illustrates an access point 1 according to this second embodiment.
  • the access point 1 of figure 10 does not no longer includes the transmit/receive module 10 in which the transmitter (light source) was sufficiently close to the light receiver so that the optical paths are almost identical in the direction of the downlink communications and in the direction of the uplink communications, but a modulated light emitter 10a and a modulated light receiver 10b positioned in the access point 1 far enough from the modulated light emitter 10a so that the light shutter device 14 is interposed only on the optical paths between the emitter 10a of the access point and the port 13 of entry / exit of the access point.
  • the light shutter device 14 is used to spatially modulate the light by making it possible to vary the quantity of the light rays leaving the access point 1 by the partial or total suppression of the outgoing light rays to create sub-zones not illuminated by the access point (corresponding to the non-communication sub-zones) and sub-zones illuminated by the access point (corresponding to the sub-zones communication areas).
  • a communicating object located in a non-communication sub-zone cannot receive the light rays emitted by the transmitter 10a of the access point 1, making it impossible to receive information transmitted by the access point 1 to this communicating object.
  • the reference Zo represents a closed zone on the surface of the light shutter device 14 to which corresponds a non-communication sub-zone in the overall coverage zone of the access point 1 in which the communicating terminal 3b is located.
  • the closed zone Zo prevents the passage of any light ray.
  • the rest of the surface of the light shutter device 14 defines one or more non-shuttered zones to which correspond one or more communication sub-zones in which the communicating terminals 3a and 3c are located.
  • These two communicating terminals 3a and 3c can therefore receive the information transmitted by the modulated light emitter 10a, as shown in FIG. 10 by the arrows of the associated optical paths.
  • the modulated light leaves and/or enters from the access point 1 through the same orifice 13 of entry/exit of light.
  • the access point 1 comprises two passage orifices for the modulated light, namely a first exit orifice 13a for the exit of the modulated light emitted by the transmitter 10a and transmitted via diverging lens 11b, and a second input port 13b for the input of modulated light received by receiver 10b.
  • the access point 1 according to this second embodiment can thus replace any one, or even all of the access points represented in FIG. 1.
  • the light shutter device 14 of this access point according to the second mode of embodiment is thus capable of being controlled to perform in particular two of the three functionalities described above for the access point according to the first embodiment, namely the location of a communicating terminal (described in relation to FIGS. 3 to 5), and the creation of point-to-point or multipoint links (described in relation to FIGS. 6 and 7), since these functionalities are based on the ability to block downlink communications.

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Abstract

L'invention a pour objet un point d'accès (1) de communication par la lumière, comprenant un émetteur (10a) de lumière modulée, un orifice de sortie de la lumière modulée émise par l'émetteur (10a), un orifice d'entrée de lumière modulée et un récepteur (10b) de lumière modulée apte à recevoir la lumière modulée entrant dans le point d'accès par ledit orifice d'entrée, ledit point d'accès (1) étant apte à émettre et recevoir des informations via la lumière modulée dans une zone de couverture globale prédéterminée. Le point d'accès comporte un dispositif (14) obturateur de lumière interposé entre l'émetteur (10a) de lumière modulée et ledit orifice de sortie, le dispositif (14) obturateur de lumière étant apte à être commandé numériquement pour obturer le passage de la lumière modulée émise par l'émetteur (10a) au niveau d'une ou plusieurs zones dites obturées, variables en nombre, forme, dimensions et position sur le dispositif (14) obturateur de lumière, et diviser en conséquence ladite zone de couverture globale prédéterminée en une ou plusieurs sous-zones de non communication et en une ou plusieurs sous-zones de communication. Le dispositif obturateur de lumière est interposé entre l'émetteur l'orifice de sortie, l'émetteur comporte au moins une source de lumière directive, et le point d'accès comporte un bloc optique interposé entre l'émetteur et l'orifice de sortie. Le bloc optique comporte une lentille de collimation et une lentille divergente, et le dispositif obturateur de lumière est centré sur l'axe optique du bloc optique et interposé entre la lentille de collimation et la lentille divergente. Le bloc optique est configuré de manière à permettre au point d'accès, lorsqu'aucune zone obturée n'est créée par le dispositif obturateur de lumière, d'émettre et de recevoir sur la totalité de la zone de couverture globale prédéterminée délimitée par un cône d'émission/réception de lumière.

Description

Point d’accès de communication par la lumière, et procédés utilisant ce point d’accès
Domaine technique
[0001] La présente invention concerne le domaine général de la communication sans fil par la lumière, et plus précisément un point d’accès de communication par la lumière.
Arrière-plan technologique
[0002] Le LiFi (acronyme anglosaxon mis pour Light Fidelity) est une technologie de communication sans fil reposant sur l'utilisation de la lumière visible, de longueur d'onde comprise entre 480 nm et 650 nm. La technologie LiFi est apparue il y a quelques années pour suppléer la technologie WiFi (acronyme anglosaxon mis pour Wireless Fidelity) présentant des inconvénients liés aux interférences électromagnétiques et au manque de confidentialité des informations échangées entre un point d’accès et les terminaux.
[0003] Cette technologie LiFi utilise couramment des luminaires d’éclairage produisant une lumière diffuse, lesquels assurent chacun la fonction de point d’accès de communication, dont la répartition des rayons lumineux est sensiblement homogène dans la zone illuminée pour que des terminaux présents dans cette zone illuminée puissent échanger des informations avec le point d’accès.
[0004] Une lumière diffuse produit des rayons lumineux omnidirectionnels se propageant dans l’environnement par réflexions sur les obstacles présents (murs, parois, objets...). Ces rayons lumineux, lorsqu’ils sont modulés pour transmettre des données, atteignent les terminaux à des instants variables dépendants du nombre de réflexions. Il en résulte une limitation de la bande passante de transmission des données par le point d’accès de communication vers les terminaux.
[0005] Le caractère homogène de la répartition des rayons lumineux dans la zone de couverture associée à un point d’accès LiFi connu apparaît comme un frein dans les champs d’application possibles utilisant la communication par la lumière. Par exemple, de nombreuses applications requièrent des exigences élevées en termes de confidentialité des échanges de données, qui ne sont pas garanties par les points d’accès LiFi jusqu’ici proposés. Par ailleurs, les performances de communication d’un point d’accès LiFi classique peuvent être considérablement dégradées en présence de sources lumineuses parasites.
[0006] Pour améliorer la bande passante dans le cas d’une source omnidirectionnelle, on connaît du document US 5, 528, 391 un système de communication par la lumière comprenant un émetteur de lumière modulée comportant une source de lumière omnidirectionnelle, un récepteur de lumière modulée, et un dispositif obturateur de lumière apte à être commandé numériquement pour obturer le passage de la lumière modulée émise par l’émetteur sur toute la surface active du dispositif de lumière à l’exception d’une ou plusieurs zones non obturées, et créer en conséquence, dans une zone de couverture globale prédéterminée, une sous- zone de non communication et une ou plusieurs sous-zone de communication. Le dispositif obturateur de lumière est un écran LCD normalement opaque qui peut être, par commande numérique, rendu transmissif seulement pour la ou les sous- zones de communication. Une unique sous-zone de communication à position variable peut ainsi être créée pour scanner au travers de l’écran LCD dans un mode de recherche des terminaux présents dans la zone de couverture du système. Lorsque la présence d’un ou plusieurs terminaux a été détectée dans le mode de recherche, une ou plusieurs sous-zones de communication fixes en position peuvent alors être créées pour permettre une communication avec chacun des terminaux présents dans la zone couverte par le système. Dans tous les cas, les zones non obturées ont une forme circulaire ou ovale de dimension fixe et suffisamment petite comparativement à la taille de l’écran opaque, de manière à garantir une réduction des réflexions multiples occasionnées par l’emploi d’une source de lumière omnidirectionnelle, et par suite une amélioration de la bande passante du système. Malheureusement, le principe du système décrit dans ce document 5, 528, 391 exclut totalement d’une part, la possibilité de commander l’écran LCD pour qu’il soit totalement transmissif, interdisant de ce fait des connexions de type multipoints, et d’autre part, la possibilité d’utiliser une source lumineuse émettant dans le domaine du visible, interdisant de ce fait au système d’être utilisé également comme système d’éclairage. [0007] Il apparaît souhaitable de proposer un point d’accès de communication par la lumière permettant de pallier les limitations précédentes.
Résumé de l’invention
[0008] La présente invention a pour premier objet un point d’accès de communication par la lumière, comprenant un émetteur de lumière modulée et un récepteur de lumière modulée, ledit point d’accès étant apte à émettre et recevoir des informations via la lumière modulée dans une zone de couverture globale prédéterminée, et comportant un dispositif obturateur de lumière, le dispositif obturateur de lumière étant apte à être commandé numériquement pour obturer le passage de la lumière modulée émise par l’émetteur au niveau d’une ou plusieurs zones dites obturées, variables en nombre, forme, dimensions et position sur le dispositif obturateur de lumière, et diviser en conséquence ladite zone de couverture globale prédéterminée en une ou plusieurs sous-zones de non communication et en une ou plusieurs sous-zones de communication, caractérisé en ce que le point d’accès comprend en outre un boîtier muni d’un orifice de sortie de la lumière modulée émise par l’émetteur et d’un orifice d’entrée de lumière modulée, le récepteur de lumière modulée étant apte à recevoir la lumière modulée entrant dans le point d’accès par ledit orifice d’entrée, en ce que le dispositif obturateur de lumière est interposé entre l’émetteur de lumière modulée et ledit orifice de sortie, en ce que l’émetteur de lumière modulée comporte au moins une source de lumière directive, et en ce que le point d’accès comporte un bloc optique interposé entre l’émetteur de lumière modulée et ledit orifice de sortie de la lumière modulée, ledit bloc optique comportant une lentille de collimation et une lentille divergente, et le dispositif obturateur de lumière étant centré sur l’axe optique du bloc optique et interposé entre la lentille de collimation et la lentille divergente, ledit bloc optique étant configuré de manière à permettre au point d’accès, lorsqu’aucune zone obturée n’est créée par le dispositif obturateur de lumière, d’émettre et de recevoir sur la totalité de la zone de couverture globale prédéterminée délimitée par un cône d’émission/réception de lumière.
[0009] Dans un mode de réalisation possible, l’émetteur de lumière modulée peut comporter au moins une LED et le récepteur de lumière modulée peut comporter au moins une photodiode. [00010] L’émetteur de lumière modulée peut émettre de la lumière visible ou non visible, et le récepteur de lumière modulée peut recevoir de la lumière visible ou non visible.
[00011] Dans des modes de réalisation possibles, le dispositif obturateur de lumière est un écran LCD ou un dispositif DMD transmissifs, commandé pour arrêter, au niveau de ladite une ou plusieurs zones dites obturées, les rayons lumineux émis par l’émetteur de lumière modulée.
[00012] Dans un mode de réalisation possible, le point d’accès comporte un dispositif de contrôle configuré pour commander numériquement l’émetteur de lumière modulée, le récepteur de lumière modulé et le dispositif obturateur de lumière.
[00013] Dans des modes de réalisation possible, l’orifice d’entrée et l’orifice de sortie sont distincts.
[00014] Dans d’autres modes de réalisation, l’orifice d’entrée et l’orifice de sortie sont confondus, et forment ainsi un orifice d’entrée/sortie. Dans ce cas, l’émetteur de lumière modulée et le récepteur de lumière modulés peuvent être avantageusement placés l’un par rapport à l’autre de sorte que des rayons lumineux sortant et entrant du point d’accès suivent sensiblement le même chemin optique.
[00015] L’invention a également pour objet un système de communication par la lumière, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un point d’accès selon le premier objet.
[00016] L’invention a également pour objet un procédé de localisation d’un terminal apte à communiquer avec un point d’accès selon le premier objet, ledit procédé comportant au moins un processus itératif de recherche de la position d’un terminal à l’intérieur de la zone de couverture globale du point d’accès selon le premier objet comprenant, pour chaque itération :
• une étape de commande du dispositif obturateur de lumière dudit point d’accès pour obturer le passage de la lumière modulée au niveau d’une zone obturée, de manière à diviser la zone de couverture globale du point d’accès en une sous-zone de recherche et une sous-zone exclue de la recherche, ladite zone obturée étant modifiée à chaque itération selon une règle de modification prédéfinie; et
• une étape de commande de l’émetteur de lumière modulée du point d’accès pour qu’il transmette un message d’interrogation; la localisation d’un terminal étant déterminée sur la base de la surveillance, à chaque itération, de la réception ou la non-réception d’un message de réponse au message d’interrogation.
[00017] Dans une implémentation possible du procédé, la sous-zone de recherche est, à chaque itération, une sous-zone de non communication correspondant à la zone obturée sur le dispositif obturateur de lumière, la localisation d’un terminal étant déterminée sur la base de la non-réception d’un message de réponse au message d’interrogation.
[00018] Dans une autre implémentation possible du procédé, la sous-zone de recherche est une sous-zone de communication correspondant à une zone non obturée sur le dispositif obturateur de lumière, la localisation d’un terminal étant déterminée sur la base de la réception d’un message de réponse au message d’interrogation.
[00019] Dans une implémentation possible du procédé pour laquelle la zone obturée est de forme et dimension identiques d’une itération à l’autre, la règle de modification prédéfinie peut consister à déplacer ladite zone obturée vers une position fixe à chaque itération, de manière à ce que le déplacement de la sous- zone de recherche sur plusieurs itérations suive un parcours prédéterminé pour balayer sans discontinuité la zone de couverture globale.
[00020] L’invention a également pour objet un procédé de création d’une liaison de communication sécurisée entre un point d’accès de communication par la lumière selon le premier objet de l’invention et au moins un terminal apte à communiquer avec ledit point d’accès. Ce procédé consiste à commander numériquement le dispositif obturateur de lumière du point d’accès selon le premier objet de l’invention pour engendrer, sur une durée recouvrant au moins une durée de transmission d’un message par l’émetteur de lumière modulée du point d’accès à destination dudit au moins un terminal, une ou plusieurs sous-zones de non communication sur la totalité de la zone de couverture globale du point d’accès hormis au moins une sous-zone de communication confidentielle dans laquelle seul ledit au moins terminal est présent.
[00021] Dans des implémentations possibles du procédé, le dispositif obturateur de lumière est commandé numériquement soit, pour engendrer une unique sous-zone de communication confidentielle dans laquelle plusieurs terminaux auxquels ledit message est dédié sont présents, soit, pour engendrer une sous-zone de communication confidentielle distincte pour chaque terminal auquel ledit message est dédié.
[00022] Dans une implémentation possible du procédé, ladite durée recouvre également la durée nécessaire pour recevoir sur le récepteur du point d’accès une réponse dudit au moins un terminal audit message.
[00023] Le procédé peut comporter une phase préalable de localisation du terminal mettant en œuvre le procédé de localisation ci-avant.
[00024] Dans le cas spécifique où le point d’accès est tel que son émetteur et son récepteur de lumière modulée sont placés l’un par rapport à l’autre de sorte que des rayons lumineux sortant et entrant du point d’accès, suivent sensiblement le même chemin optique, l’invention a également pour objet un procédé de protection du point d’accès de communication par la lumière contre la présence d’une source de lumière parasite, caractérisé en ce qu’il comporte une étape de détection de présence d’une source de lumière parasite dans la zone de couverture globale prédéterminée d’un point d’accès selon le premier objet, et pour une source de lumière parasite détectée:
• une étape de localisation permettant de déterminer un emplacement de la source de lumière parasite détectée ; et
• une étape consistant à commander numériquement le dispositif obturateur de lumière dudit point d’accès pour engendrer, dans la zone de couverture globale du point d’accès, une sous-zone de non communication recouvrant ledit emplacement.
Brève description des figures
[00025] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée. Sur les figures annexées:
[00026] [fig. 1] La figure 1 illustre schématiquement un système de communication par la lumière utilisant un ou plusieurs points d’accès selon un premier mode de réalisation possible de l’invention ;
[00027] [fig. 2] La figure 2 représente deux vues (a) et (b) illustrant le principe de la génération de sous-zones de non communication et de communication d’un point d’accès conforme à l’invention; [00028] [fig. 3] La figure 3 illustre des étapes possibles pour un procédé de localisation d’un terminal communicant utilisant un point d’accès conforme à l’invention;
[00029] [fig. 4] La figure 4 illustre le principe d’une recherche d’un terminal dans la zone de couverture d’un point d’accès selon une implémentation possible du procédé de localisation de la figure 3 ;
[00030] [fig. 5] La figure 5 illustre le principe d’une recherche d’un terminal dans la zone de couverture d’un point d’accès selon une autre implémentation possible du procédé de localisation de la figure 3 ;
[00031] [fig. 6] La figure 6 illustre un principe de création de zones de communication confidentielle à l’aide d’un point d’accès conforme à l’invention ;
[00032] [fig. 7] La figure 7 représente des étapes possibles pour un procédé de création d’une liaison de communication sécurisée entre un point d’accès conforme à l’invention et au moins un terminal apte à communiquer avec ce point d’accès ;
[00033] [fig. 8] La figure 8 illustre un principe de protection d’un point d’accès conforme à l’invention contre la présence de sources de lumière parasites ;
[00034] [fig. 9] La figure 9 représente des étapes possibles pour un procédé de protection d’un point d’accès conforme à l’invention contre la présence de sources de lumière parasites ;
[00035] [fig.10] La figure 10 illustre schématiquement un point d’accès selon un deuxième mode de réalisation conforme à la présente invention ;
[00036] [fig. 11] La figure 11 illustre schématiquement une première vue (a) de côté du point d’accès de la figure 10, et une deuxième vue (b) de côté d’une variante de réalisation du point d’accès de la figure 10.
Description de mode(s) de réalisation
[00037] Dans les figures, les éléments identiques ou équivalents porteront les mêmes signes de référence. Les différents schémas ne sont pas à l’échelle.
[00038] La présente invention repose sur le fait que la directivité de la propagation des rayons lumineux (visibles ou non), contrairement aux ondes radio, peut être mise à profit pour diviser la zone de couverture globale d’un point d’accès en une ou plusieurs sous-zones de non communication et en une ou plusieurs sous-zones de communication. Par sous-zone de non communication, on entend toute sous- zone non illuminée à l’intérieur de la zone de couverture globale du point d’accès, de sorte que toute transmission d’informations par la lumière depuis le point d’accès vers un objet communicant (typiquement un terminal de type PC fixe, PC portable, téléphone ou tablette mobile intelligent) présent dans la sous-zone est rendue impossible. De même, on entend par sous-zone de communication toute sous-zone illuminée à l’intérieur de la zone de couverture globale du point d’accès, de sorte qu’un objet communicant peut recevoir des informations par la lumière modulée transmises par le point d’accès.
[00039] Autrement dit, la présente invention propose un point d’accès de communication par la lumière capable de diviser sa zone de couverture globale en un nombre quelconque de sous-zones de communication ou de non communication, ces sous-zones étant variables en nombre, forme, dimensions et position dans la zone de couverture globale du point d’accès, de façon à rendre possibles, respectivement impossibles, les transmissions d’informations par la lumière depuis le point d’accès vers des objets communicants se trouvant dans une sous-zone de communication, respectivement dans une sous-zone de non communication. Bien entendu, la zone de couverture globale peut être dans sa totalité une zone de communication, c’est-à-dire une sous-zone unique de communication, où plusieurs objets communicants peuvent recevoir séparément ou simultanément (par exemple par diffusion à tous les objets communicants) les mêmes informations ; autrement dit le nombre de sous-zones de communication peut débuter à un pour progresser selon les besoins. Il en est de même pour les dimensions de la zone ou sous-zone de communication, les dimensions maximales correspondant à la surface totale de la zone de couverture globale pour diminuer jusqu’à des faibles valeurs très faibles. Les formes de la zone ou des sous-zones de communication pouvant varier selon des combinaisons de lignes droites et/ou courbes selon les fonctionnalités. Comme cela apparaîtra plus clairement dans la suite de la description, cette faculté de créer, dynamiquement ou non, de telles sous-zones, ouvre la voie à de nouvelles fonctionnalités.
[00040] La figure 1 illustre notamment le schéma de principe d’un point d’accès 1 de communication par la lumière selon un premier mode possible de réalisation de l’invention. Dans l’exemple non limitatif représenté sur la figure 1, le point d’accès 1 est utilisé dans un système plus général de communication par la lumière, dans lequel une pluralité de points d’accès 1 (trois sur la figure 1 ) conformes à l’invention sont utilisés pour permettre des échanges de données via un réseau 2 de communication de données, entre d’une part, des objets communicants, tels que les terminaux communicants 3a, 3b, 3c sur la figure 1, présents dans la zone de couverture globale, délimitée par le cône Ce d’émission/réception de lumière, de chaque point d’accès 1 , et d’autre part, des ordinateurs et/ou serveurs locaux ou distants, tels qu’un dispositif de pilotage central 4 et/ou un dispositif 5 spécifique de sécurité dont les rôles seront explicités ultérieurement. Bien entendu, le système général de communication par la lumière peut également ne comprendre qu’un unique point d’accès 1 conforme à l’invention.
[00041] Le point d’accès 1 comprend, de préférence à l’intérieur d’un boîtier, un module 10 d’émission/réception de lumière, un objectif (ou bloc optique) 11 permettant de transmettre des rayons lumineux émis par le module d’émission/réception 10 dans la zone de couverture globale associée au point d’accès 1, et délimitée par le cône Ce d’émission/réception de lumière, et de concentrer les rayons lumineux émis par tout objet communicant présent dans cette zone de couverture pour qu’ils soient reçus par le module d’émission/réception 10, et un dispositif 12 de contrôle.
[00042] Le module 10 d’émission/réception de lumière modulée comporte au moins un émetteur, typiquement une source de lumière modulée (non représentée), pour transmettre des informations par la lumière aux terminaux communicants présents dans la zone de couverture du point d’accès 1 , et au moins un récepteur de lumière (non représenté) pour recevoir la lumière modulée transportant des informations transmises par les objets communicants présents dans la zone de couverture du point d’accès 1. La source de lumière modulée du module 10 d’émission/réception de lumière modulée est directive, et comporte, par exemple, au moins une LED dont la courbe de répartition photométrique est étroite et centrée sur l’axe optique du point d’accès 1 pour transmettre les informations vers les objets communicants. Par « étroite », on entend une courbe de répartition avec une intensité lumineuse maximale dans l’axe face à la source de lumière (0°), l’intensité diminuant rapidement dès que l’on s’éloigne symétriquement de l’axe de quelques dizaines de degrés. La source de lumière peut utiliser indifféremment le domaine visible ou le domaine invisible du spectre lumineux. Le récepteur de lumière du module 10 d’émission/réception de lumière modulée comporte par exemple une photodiode adaptée au domaine visible ou invisible utilisé, pour la réception des informations transmises par les objets communicants. Ainsi, le point d’accès 1 peut avoir une fonction additionnelle d’éclairage, sans que cela soit obligatoire. Le point d’accès 1 peut donc échanger des informations en lumière visible et/ou invisible. Il peut par exemple, via l’émetteur et le récepteur du module 10 d’émission/réception :
• soit transmettre et recevoir des informations en lumière visible ;
• soit encore transmettre et recevoir des informations en lumière invisible ;
• soit enfin transmettre des informations en lumière visible et en recevoir en lumière invisible ou inversement.
[00043] Le fait de réunir la source de lumière et le récepteur associé au sein d’un même module 10 d’émission/réception garantit avantageusement que l’émetteur et le récepteur soient placés proches l’un de l’autre, de sorte que les rayons lumineux sortant et entrant du point d’accès 1 suivent sensiblement le même chemin optique, à l’intérieur de la zone de couverture et du cône Ce d’émission/réception de lumière associés au point d’accès 1. En variante néanmoins, l’émetteur de lumière modulé et le récepteur de lumière modulé peuvent être complètement indépendants, c’est-à-dire non regroupés au sein d’un même module.
[00044] L’objectif (ou bloc optique) 11 est interposé entre le module 10 d’émission/réception et un orifice 13 d’entrée/sortie de la lumière du boîtier du point d’accès 1 , et permet de définir le cône Ce d’émission/réception de lumière du point d’accès 1.
[00045] Pour ce faire, cet objectif 11 comporte de préférence l’association d’une lentille de collimation 11a et d’une lentille divergente 11b, ou toute association de lentilles permettant de définir ce cône Ce.
[00046] Associé à la source de lumière directive, le bloc optique 11 est configuré de manière à permettre au point d’accès 1 d’émettre, sur la totalité de la zone de couverture globale Zc prédéterminée délimitée par le cône Ce d’émission/réception de lumière, des rayons lumineux divergents émis par l’émetteur 10 de lumière modulée ainsi que le montrent les figures 1 et 2. Ces rayons divergents formant un faisceau contenu dans le cône Ce, contrairement aux rayons omnidirectionnels, ne subissent que peu, voire pas de réflexions sur le trajet qui les conduit aux terminaux communicants. Ainsi l’écart temporel d’arrivée entre un rayon direct et un rayon réfléchi (s’il existe) transportant une même information est réduit. Cet écart temporel étant nul voire très faible, il ne réduit pas la bande passante du flux de données transmis par la lumière modulée.
[00047] Le dispositif 12 de contrôle comprend l’ensemble des moyens nécessaires pour commander les fonctions classiques d’un point d’accès de type LiFi. Il s’agit par exemple d’un microcontrôleur relié d’une part, au réseau 2 de communication d’information par une liaison 6 bidirectionnelle de communication de données, par exemple de type Ethernet, et d’autre part, à différents éléments constitutifs du point d’accès 1, notamment au module 10 d’émission/réception de lumière modulée. Le dispositif 12 de contrôle est configuré pour réaliser les fonctions classiques de modulation et démodulation des signaux lumineux selon la norme IEEE 802.15.7, par exemple par une succession d’états on-off (On Off Keying, OOK, en terminologie anglosaxonne), ou par modulation en position d’impulsion (Variable Pulse-Position Modulation, VPPM, en terminologie anglosaxonne), ou encore par modulation par variation de couleur (Color-Shift Keying, CSK, en terminologie anglosaxonne).
[00048] Conformément à l’invention, le point d’accès 1 comporte en outre un dispositif 14 obturateur de lumière, piloté par exemple par le dispositif 12 de contrôle, et interposé entre le module 10 d’émission/réception de lumière et l’orifice 13 d’entrée/sortie de la lumière. Ce dispositif 14 obturateur de lumière est apte à être commandé numériquement pour obturer le passage de la lumière modulée au niveau d’une ou plusieurs zones dites obturées du dispositif 14 obturateur, ce qui a pour conséquence de diviser la zone de couverture globale prédéterminée en au moins une sous-zone de communication et au moins une sous-zone de non communication, de façon à rendre respectivement possibles ou impossibles les transmissions d’informations depuis le point d’accès vers les objets communicants se trouvant dans sa zone de couverture globale. Autrement dit, le dispositif 14 obturateur de lumière est utilisé pour moduler spatialement la lumière en permettant de faire varier la quantité des rayons lumineux sortants du point d’accès 1 par la suppression partielle ou totale des rayons lumineux sortants pour créer des sous-zones non illuminées par le point d’accès (correspondant aux sous- zones de non communication) et des sous-zones illuminées par le point d’accès (correspondant aux sous-zones de communication). Ainsi, un objet communicant situé dans une sous-zone de non communication ne peut pas recevoir les rayons lumineux émis par l’émetteur du point d’accès 1, rendant impossible la réception d’informations transmises par le point d’accès 1 vers cet objet communicant. Seules les informations transmises via le point d’accès 1 sont reçues par des objets communicants présents dans les sous-zones de communication de la zone de couverture globale de ce point d’accès. Dans l’exemple non limitatif schématisé sur la figure 1 et sur la vue (a) de la figure 2, la référence Zo représente une zone obturée sur la surface du dispositif 14 obturateur de lumière à laquelle correspond une sous-zone de non communication SZNC dans la zone globale de couverture Zc du point d’accès 1 dans laquelle se trouve le terminal communicant 3b. Comme visible sur la figure 1 par le sens des flèches du trajet optique représenté en trait discontinu qui relie le module 10 d’émission/réception de lumière modulée au terminal communicant 3b, la zone obturée Zo empêche le passage de tout rayon lumineux, que celui-ci provienne de l’émetteur du module 10 d’émission/réception de lumière modulée ou du terminal 3b. En revanche, le reste de la surface du dispositif 14 obturateur de lumière définit une ou plusieurs zones non obturées (par exemple un zone non obturée référencée ZNO sur la vue (a) de la figure 2) auxquelles correspondent une ou plusieurs sous-zones de communication dans lesquelles se trouvent les terminaux communicants 3a et 3c (par exemple la sous- zone de communication SZc sur la vue (a) de la figure 2). Ces deux terminaux communicants 3a et 3c peuvent donc échanger des informations avec le module 10 d’émission/réception, comme le montrent sur la figure 1 les flèches bidirectionnelles des trajets optiques associés.
[00049] La vue (b) de la figure 2 illustre un autre exemple non limitatif dans lequel la zone obturée Zo et la zone non obturée ZNO sur le dispositif 14 ont été interverties par rapport au cas de la vue (a), de sorte que l’on obtient une sous-zone de communication Szc et une sous-zone de non communication SZNC également interverties. On notera par ailleurs que la zone de couverture globale Zc du point d’accès (montrée ici comme un plan coupant le cône Ce) correspond à la zone illuminée lorsqu’aucune zone obturée n’est créée sur la surface active du dispositif 14 obturateur de lumière. [00050] Le dispositif 14 obturateur de lumière peut être un écran LCD (Cas représenté en figure 1) opérant de manière connue en mode transmissif, commandé par le dispositif 12 de contrôle pour laisser passer ou arrêter localement les rayons lumineux émis par l’émetteur de lumière modulée. Plus précisément, l’écran LCD est commandé pour arrêter, au niveau de la ou des zones Zo dites obturées, les rayons lumineux émis par la source de lumière du module 10 d’émission/réception, et laisser passer les rayons lumineux pour la ou les zones ZNO non obturées.
[00051] En variante, le dispositif 14 obturateur de lumière est un dispositif DMD (Cas non représenté) (acronyme anglosaxon mis pour Digital Micromirror Device). Un dispositif DMD est couramment utilisé dans les vidéoprojecteurs. C’est un circuit intégré, appartenant à la famille des MOEMS (acronyme anglosaxon mis pour Micro Opto Electro Mechanical Systems), comprenant un très grand nombre de micro-miroirs, de quelques centaines de milliers à plusieurs millions, associé à au moins une lentille optique. Chaque micro-miroir pouvant prendre deux positions. Un micro-miroir peut s’incliner typiquement de -12 degrés à +12 degrés pour réfléchir les rayons lumineux, soit vers une lentille de projection, soit vers une surface absorbante, chaque micro-miroir se comportant comme un interrupteur de lumière. Dans le cadre de la présente invention, la source de lumière modulée du module 10 d’émission/réception est orientée vers le dispositif DMD qui réfléchit les rayons lumineux pour éclairer dans la zone de couverture globale tout en engendrant une ou plusieurs sous-zones de communication SZc ou de non communication SZNC selon l’inclinaison des micro-miroirs commandés par le dispositif de contrôle 12.
[00052] Dans tous les cas, plusieurs zones obturées peuvent être créées simultanément sur la surface active du dispositif 14 obturateur de lumière, correspondant à autant de sous-zones de non communication dans la zone de couverture globale du point d’accès 1. La ou les zones obturées sont variables en nombre, forme, dimensions et position sur la surface active du dispositif 14 obturateur de lumière, ce qui permet d’engendrer des sous-zones de communication et de non communication également variables en nombre, forme, dimensions et position dans la zone de couverture globale du point d’accès. [00053] Comme vu précédemment, la zone de couverture globale peut être dans sa totalité une zone de communication, c’est-à-dire une sous-zone unique de communication, où plusieurs objets communicants peuvent recevoir séparément ou simultanément les mêmes informations. En effet, l’écran LCD ou le dispositif DMD utilisé comme dispositif 14 obturateur étant naturellement transmissif, ce dispositif 14 obturateur peut également être commandé de façon à n’obturer aucune zone et à engendrer une unique sous-zone de communication correspondant de fait à la zone de couverture globale Zc. Autrement dit, la présence du dispositif 14 obturateur n’empêche nullement la capacité du point d’accès 1 de pouvoir établir des connexions multipoints sur la totalité de la zone de couverture globale Zc.
[00054] Le dispositif 14 obturateur de lumière est de préférence centré sur l’axe optique de l’objectif 11. Dans l’exemple non limitatif représenté sur la figure 1, le dispositif 14 obturateur de lumière est placé avantageusement dans l’objectif ou bloc optique 11 , entre la lentille de collimation 11 a et la lentille divergente 11b. La lentille 11a de collimation est avantageusement configurée pour permettre à l’émetteur du point d’accès 1 d’illuminer la quasi-totalité de la surface active du dispositif 14 obturateur.
[00055] Pour augmenter le débit total des informations échangées avec des terminaux, le point d’accès 1 peut comprendre plusieurs modules 10 d’émission/réception de lumière modulée, pour utiliser simultanément plusieurs bandes du spectre visible (par exemple rouge, vert et bleu) ou non. Dans ce cas, chaque module 10 d’émission/réception de lumière modulée (ou chaque paire d’émetteur/récepteur dans le cas où ces derniers ne sont pas regroupés au sein d’un même module) est associé à un dispositif obturateur de lumière, tel que le dispositif 14 décrit ci-dessus.
[00056] L’architecture du système de communication par la lumière représentée schématiquement sur la figure 1 est semblable à celle des systèmes de communication Wi-Fi bien connus. Toutefois, pour piloter les points d’accès 1, et en particulier leur dispositif 14 obturateur afin de générer des zones obturées et/ou non obturées, le système de communication comprend de préférence au moins un dispositif central de pilotage 4 en charge de piloter le dispositif 12 de contrôle de chaque point d’accès 1 afin de commander le dispositif 14 obturateur associé. Lorsque le nombre de points d’accès 1 est important, le système de communication peut nécessiter plusieurs dispositifs centraux de pilotage.
[00057] Le dispositif central de pilotage peut être, par exemple, un ordinateur connecté au réseau 2 de communication ou une fonction logicielle de pilotage abritée dans un équipement de traitement des informations existant dans le réseau. Il comprend au moins les moyens logiciels pour réaliser, grâce aux dispositifs obturateurs des points d’accès selon le premier mode de réalisation, différentes fonctionnalités qui vont être décrites ci-après, telles que par exemple :
• la localisation précise de terminaux communicants présents dans la zone de couverture globale Zc de chaque point d’accès 1 ;
• la création de liaisons de communication d’informations point-à-point ou point- à-multipoints entre chaque point d’accès 1 et des terminaux communicants présents dans sa zone de couverture globale Zc ;
• la protection de chaque point d’accès 1 du système contre des sources parasites de lumière présents dans sa zone de couverture globale Zc .
[00058] Le dispositif central de pilotage 4 met en œuvre les opérations nécessaires à la réalisation d’une ou plusieurs des fonctionnalités citées ci-dessus, et détermine les informations à transmettre à chaque point d’accès 1 afin que ce dernier les transforme en commandes numériques pour le dispositif 14 obturateur. [00059] Comme indiqué ci-avant, un point d’accès 1 selon le premier mode de réalisation conforme à la présente invention permet à lui seul (par son dispositif 12 de contrôle), ou associé au système de communication de la figure 1 , de réaliser trois fonctionnalités qui vont être à présent décrites :
[00060] Localisation précise d’un terminal communicant [00061] Les solutions de localisation existantes dans les systèmes de communication par la lumière sont généralement réalisées au moyen d’un terminal intelligent qui détermine par triangulation sa propre position en utilisant le niveau de signal reçu de trois émetteurs LED transmettant leur identifiant. Les terminaux doivent donc posséder des moyens de calcul et de mesure performants, spécifiquement liés aux différents procédés utilisés pour la localisation.
[00062] De manière différente, un procédé de localisation mis en œuvre par un système utilisant le point d’accès 1 conforme à l’invention (voire dans certains cas par le point d’accès 1 seul) présente l’avantage d’être économique car il peut réaliser l’opération de localisation avec un seul point d’accès et ne nécessite aucune application spécifique dans le terminal à localiser, mis à part la faculté du terminal communicant d’échanger des messages de lumière modulée avec le point d’accès 1. Des étapes implémentées par un procédé 100 de localisation possible conforme à l’invention sont explicitées ci-après en référence à la figure 3 :
[00063] Le procédé de localisation est mis en œuvre de préférence par le dispositif central de pilotage 4 auquel est relié au moins un point d’accès 1. Néanmoins, le procédé de localisation pourrait également être mis en œuvre pour un seul point d’accès 1 opérant seul, les étapes étant alors implémentées au niveau du dispositif de contrôle 12 du point d’accès 1. L’opération de localisation des terminaux présents dans la zone de couverture du point d’accès 1 est réalisée de préférence pour des terminaux préalablement associés au point d’accès, ce dernier (et/ou le dispositif central de pilotage 4) mémorisant les identifiants des terminaux associés (étape 110 de la figure 3). L’association des terminaux au point d’accès 1 , le séquencement et le format des messages échangés sont de préférence conformes aux normes de la famille 802.11.
[00064] Pour chacun des terminaux associés au point d’accès dont on recherche la localisation, le procédé 100 comporte au moins un processus itératif de recherche de la position d’un terminal à l’intérieur de la zone de couverture globale Zc du point d’accès 1 . Chaque itération i comporte :
• une étape 120 lors de laquelle le dispositif 14 obturateur de lumière du point d’accès 1 est commandé numériquement pour obturer le passage de la lumière modulée au niveau d’une zone obturée, de manière à diviser la zone de couverture globale Zc du point d’accès en une sous-zone de recherche et une sous-zone exclue de la recherche. La zone obturée est en outre modifiée à chaque itération i selon une règle de modification prédéfinie dont des exemples seront donnés par la suite; et
• une étape 130 de commande de l’émetteur du point d’accès pour qu’il transmette un message d’interrogation.
Comme cela sera mieux compris dans la suite, la localisation d’un terminal est alors déterminée sur la base de la surveillance, à chaque itération, de la réception ou la non-réception par le récepteur du point d’accès d’un message de réponse au message d’interrogation (étape 140). [00065] Le message d’interrogation comporte une première information à destination du ou des terminaux communicants présents dans sa zone de couverture Zc. La première information comprend au moins l’identifiant du point d’accès 1 et éventuellement une ou plusieurs autres informations telles que : l’identifiant d’un terminal à localiser (mémorisée à l’étape 110), une information représentative d’une commande prédéterminée (par exemple, demande de localisation, demande des caractéristiques techniques du terminal communicant, envoi d’informations cartographiques, etc...).
[00066] Tout terminal communicant qui reçoit le message d’interrogation y répond en émettant un message de réponse comprenant une deuxième information. La deuxième information comprend au moins l’identifiant du terminal transmettant le message de réponse et éventuellement une ou plusieurs autres informations telles que : l’identifiant du point d’accès 1 ayant transmis le message d’interrogation, une information représentative de la réponse pour la commande contenue dans la dernière première information reçue (par exemple réponse pour localisation, caractéristiques techniques du terminal, confirmation informations graphiques reçues, etc.).
[00067] Dans un mode de réalisation possible du procédé 100, la sous-zone de recherche est, à chaque itération i, une sous-zone de non communication correspondant à la zone obturée sur le dispositif 14 obturateur de lumière. La localisation d’un terminal est déterminée sur la base de la non-réception d’un message de réponse au message d’interrogation. En effet, dans ce cas, le message d’interrogation émanant du point d’accès 1 est transmis dans toute la zone de couverture globale Zc, à l’exception de la sous-zone de recherche puisque cette dernière correspond ici à une zone obturée du dispositif 14 obturateur. La sous-zone de recherche (et par conséquent la zone obturée sur le dispositif 14 obturateur) est modifiée à chaque itération jusqu’à ce que sa position coïncide avec celle du terminal à localiser. Cette position de coïncidence correspond à la position de la sous-zone de recherche pour laquelle le terminal à localiser ne peut plus recevoir le message d’interrogation et ne peut donc pas y répondre. L’absence de réponse et la connaissance des paramètres de commande du dispositif 14 obturateur représentatifs de la position du lieu de coïncidence permettent de déterminer la localisation du terminal n’ayant pas répondu. [00068] En variante, la sous-zone de recherche est, à chaque itération i, une sous- zone de communication correspondant à une zone non obturée sur le dispositif 14 obturateur de lumière. La localisation d’un terminal est alors déterminée sur la base de la réception d’un message de réponse au message d’interrogation. En effet, dans ce cas, le message d’interrogation émanant du point d’accès 1 n’est transmis que dans la sous-zone de recherche. La sous-zone de recherche (et par conséquent la zone non obturée sur le dispositif 14 obturateur) est modifiée à chaque itération jusqu’à ce que sa position coïncide avec celle du terminal à localiser. A l’inverse du cas précédent, cette position de coïncidence correspond ici à la position de la sous-zone de recherche pour laquelle le terminal à localiser reçoit le message d’interrogation et y répond. La détection d’une réponse reçue par le point d’accès 1 via le récepteur de lumière modulée et la connaissance des paramètres de commande du dispositif 14 obturateur représentatifs de la position du lieu de coïncidence permettent de déterminer la localisation du terminal ayant répondu.
[00069] La détermination de l’emplacement d’un terminal sur le plan des lieux couverts par un ou plusieurs points d’accès 1, nécessite de connaître la forme et les dimensions des zones de couverture Zc et l’emplacement et l’orientation de chaque point d’accès 1. L’emplacement et l’orientation constituant la référence d’un point d’accès répertoriée sur le plan des lieux.
[00070] La sous-zone de recherche peut être de forme et de surface variables, selon la règle utilisée pour modifier cette sous-zone de recherche à chaque itération, et selon la précision de localisation souhaitée. Plus la surface de la sous-zone de recherche est petite, plus la précision est grande.
[00071] Le choix de la règle utilisée pour modifier la sous-zone de recherche d’une itération à l’autre dépend de multiples facteurs souvent combinés entre eux tels que la nature des terminaux à localiser, la vocation et la configuration des lieux, la précision et la rapidité de la localisation. Par exemple, les terminaux peuvent être (i) inintelligents tels que des transpondeurs associés à des objets stationnaires ou mobiles, ou (ii) des terminaux intelligents tels que des smartphones. Les lieux peuvent être des espaces de travail partagés, des espaces de stockage, des halls de gare, des salles d’attente ou couloirs et chambres d’hôpitaux. La précision et la rapidité de la localisation sont deux notions antagonistes, toutefois, selon des modes de réalisation particuliers il est possible de réaliser une localisation précise et rapide. Plusieurs exemples de règles de modification vont à présent être décrits :
[00072] La figure 4 représente schématiquement le principe du processus itératif de recherche dans le cas où la zone obturée sur le dispositif 14 obturateur est de forme et dimension identiques d’une itération à l’autre, la règle de modification prédéfinie consistant à déplacer cette zone obturée (et donc la sous-zone de recherche SZR qui lui correspond) vers une position fixe à chaque itération, de manière à ce que le déplacement de la sous-zone de recherche sur plusieurs itérations suive un parcours prédéterminé pour balayer sans discontinuité la zone de couverture globale Zc, jusqu’à obtenir la position de coïncidence de la sous- zone de recherche SZR avec celle du terminal, identifié sur la figure 4 par le point portant la référence 3. Dans l’exemple non limitatif, la zone de couverture globale Zc et la sous-zone de recherche SZR (donc la zone obturée sur le dispositif 14 obturateur) sont de forme carrée : la sous-zone de recherche SZR est déplacée de manière continue à partir d’un angle pour suivre le parcours T choisi ici sous forme d’allers-retours parallèles à l’un des côtés de la zone de couverture globale Zc, à chaque changement de sens de déplacement, le parcours est décalé d’une dimension égale au côté du carré formant la sous-zone de recherche SZR. Ainsi, la sous-zone de recherche SZR peut balayer sans discontinuité la zone de couverture jusqu’à la position de coïncidence avec du terminal 3 à localiser.
[00073] La figure 5 représente schématiquement le cas où deux processus itératifs sont menés successivement. Dans cet exemple non limitatif, la zone de couverture Zc est de forme carrée. Lors du premier processus (vue (a) de la figure 5), on choisit d’engendrer une première sous-zone de recherche SZRI de forme rectangulaire dont la longueur est égale à la dimension d’un premier côté de la zone de couverture Zc et dont la largeur de faible dimension détermine la précision de la localisation. Cette première sous-zone de recherche SZRI est déplacée à chaque itération du premier processus selon un premier parcours Ti s’étendant parallèlement au deuxième côté de la zone de couverture jusqu’à l’obtention de la position de coïncidence avec le terminal 3 à localiser. Lors du deuxième processus itératif (vue (b) sur la figure 5), on choisit d’engendrer une deuxième sous-zone de recherche SZR2 de forme rectangulaire dont la longueur est égale à la dimension du deuxième côté de la zone de couverture Zc et dont la largeur de faible dimension détermine la précision de la localisation. Cette deuxième sous-zone de recherche SZR2 est déplacée à chaque itération du deuxième processus selon un deuxième parcours T2 s’étendant parallèlement au premier côté de la zone de couverture jusqu’à l’obtention de la position de coïncidence avec le terminal 3 à localiser. Les coordonnées de l’emplacement du terminal 3 dans la zone de couverture Zc dont le référentiel est connu sont données par l’intersection des deux positions de coïncidence obtenues pour chacun du premier et deuxième processus itératif.
[00074] Dans un autre exemple de réalisation possible, la zone obturée (et par conséquent la sous-zone de recherche SZR) peut être de forme et surface variable d’une itération à l’autre, et la règle de modification prédéfinie peut consister notamment, à faire décroître la surface de la zone obturée et à modifier sa position entre deux itérations successives, de façon à procéder par élimination de zones d’absence du terminal à localiser et/ou par sélection des zones de présence du terminal à localiser. On peut par exemple diviser par deux la surface de la zone obturée à chaque itération : Dans une première étape, une première moitié de la zone de couverture Zc est obturée pour y déterminer la présence ou l’absence du terminal. Si le terminal est absent, cette première moitié est éliminée et la recherche se poursuit dans une deuxième étape dans la deuxième moitié selon le même principe en obturant la moitié de la zone restante. Si le terminal est présent, cette première moitié est sélectionnée pour entreprendre dans une deuxième étape une recherche de l’emplacement précis du terminal en divisant par deux la surface à chaque étape jusqu’à obtenir la précision souhaitée.
[00075] Dans d’autres implémentations possibles, la sous-zone de recherche est déplacée et/ou modifiée dans la zone de couverture selon une règle de modification statistique prenant en compte l’historique des positions et/ou selon la pertinence de la présence d’un terminal particulier dans un endroit particulier dans la zone de couverture. Par exemple dans un hall de gare ou d’aéroport les véhicules motorisés de transport de bagages seront recherchés dans les voies de circulation et non dans les zones d’attente réservées aux voyageurs. En outre, selon les horaires des trains ou des avions, les véhicules seront recherchés prioritairement dans les emplacements de stationnement habituels ou dans les voies de circulations.
[00076] Les exemples décrits précédemment ne sont pas exhaustifs, ils permettent seulement d’illustrer différentes méthodes de mise en œuvre pour localiser des terminaux. En outre, les différentes méthodes ont leurs propres avantages et inconvénients, toutefois, elles peuvent être combinées entre-elles pour accélérer le processus de localisation ou améliorer la précision.
[00077] Création de liaisons point-à-point ou point-multipoints sécurisées - Sous-Zone(s) de communication confidentielle :
[00078] Classiquement, dans la zone de couverture d’un point d’accès connu de type LiFi ou de type WiFi, les échanges d’informations entre le point d’accès et les terminaux sont réalisés de la même manière, selon les normes de la famille 802.11 , c’est-à-dire que toutes les informations transmises par le point d’accès (informations dites descendantes transmises via la lumière émise par l’émetteur de lumière modulée) sont reçues par l’ensemble des terminaux présents dans la zone de couverture. Il en résulte que ces informations descendantes peuvent être interceptées et utilisées à des fins malveillantes. A l’inverse, dans le cas des points d’accès actuellement connus de type LiFi, il est possible de considérer que les terminaux présents sous la couverture du point d’accès LiFi sont sensiblement situés sur un même plan, de sorte que les informations transmises par les terminaux en direction du point d’accès LiFi (informations dites montantes reçues par le récepteur de lumière modulée) ne peuvent généralement pas être interceptés par les terminaux voisins.
[00079] Actuellement, la protection des communications LiFi en espace public utilise sensiblement les mêmes solutions que celles utilisées couramment pour les communications WiFi c’est-à-dire le cryptage des informations selon les protocoles WEP ou WPA et l’authentification des terminaux. Toutefois, ces solutions sont insuffisantes car il reste possible d’intercepter les informations descendantes.
[00080] Le point d’accès 1 conforme à la présente invention peut être utilisé pour pallier les inconvénients précités en permettant d’établir une liaison optique point- à-point ou point-à-multipoints sécurisée entre le point d’accès et un ou plusieurs terminaux communicants présents dans la zone de couverture globale Zc du point d’accès 1.
[00081] Plus précisément, la présente invention propose un procédé de création d’une liaison de communication sécurisée entre un point d’accès 1 de communication par la lumière conforme à l’invention et au moins un terminal apte à communiquer avec ce point d’accès 1. Ce procédé consiste essentiellement à commander numériquement le dispositif 14 obturateur de lumière du point d’accès 1 pour engendrer, sur une durée recouvrant au moins une durée de transmission d’un message émis par l’émetteur de lumière modulée du point d’accès 1 à destination dudit au moins un terminal, une ou plusieurs sous-zones de non communication sur la totalité de la zone de couverture globale Zc du point d’accès 1, à l’exception d’au moins une sous-zone de communication confidentielle dans laquelle seul ledit au moins terminal est présent.
[00082] La figure 6 illustre schématiquement un exemple non limitatif dans lequel le dispositif obturateur (non représenté sur cette figure) du point d’accès 1 a été commandé numériquement de telle sorte que la zone de couverture globale Zc du point d’accès se retrouve ici divisée en une sous-zone SZI NC de non communication (correspondant à la partie hachurée) et deux sous-zones de communication confidentielle SZic, SZ2C.
[00083] Chaque sous-zone de communication confidentielle peut être située soit, à un endroit prédéterminé dans la zone de couverture globale Zc lors d’une opération de configuration du point d’accès 1 , soit, à un endroit de la zone de couverture globale déterminée par une opération préalable de localisation du terminal dans la zone de couverture globale Zc.
[00084] Ainsi, à titre d’exemple non limitatif, dans le cas de l’aménagement des espaces de travail dans une entreprise, la position, la forme et les dimensions des sous-zones de communication confidentielles peuvent être fixées à l’avance comme devant correspondre à l’implantation des tables ou bureaux dans les locaux.
[00085] De manière différente, dans l’espace public ou dans des locaux professionnels étendus, où des terminaux communicants sont susceptibles de se déplacer, une opération préalable de localisation d’un terminal communicant souhaitant établir une liaison point-à-point sécurisée avec le point d’accès 1 est nécessaire pour pouvoir créer dynamiquement la sous-zone de communication confidentielle. L’opération préalable de localisation n’est réalisée de préférence que lorsqu’elle est nécessaire, par exemple suite à une demande de communication entre un terminal ou un ordinateur et un serveur local ou distant via Internet nécessitant une liaison sécurisée. L’opération préalable de localisation peut être avantageusement réalisée en commandant spécifiquement le dispositif 14 obturateur du point d’accès 1 selon l’une quelconque des méthodes de localisation décrites ci-avant.
[00086] Par ailleurs, la forme et la dimension de chaque sous-zone de communication confidentielle (et donc les formes et dimensions des zones obturées et non obturées correspondantes sur le dispositif obturateur du point d’accès 1) peuvent être adaptées pour recouvrir l’emplacement d’un seul terminal communicant, ou d’une pluralité de terminaux, de préférence affectés à un même utilisateur. Dans le cas d’un espace de travail de faible surface, par exemple en entreprise, plusieurs terminaux peuvent être situés dans une même zone de confidentialité de dimensions adaptées, c’est le cas d’un espace de travail de faible surface où un utilisateur possède un ordinateur et une imprimante.
[00087] En outre, il est également possible de créer une liaison point-à-multi points utilisant simultanément plusieurs sous-zones de communication confidentielle afin qu’un même message du point d’accès 1 soit transmis en plusieurs endroits. C’est le cas de postes de travail appartenant à une même entité professionnelle disséminés dans une vaste zone de couverture.
[00088] En d’autres termes, le dispositif obturateur de lumière du point d’accès 1 peut être commandé numériquement pour engendrer une sous-zone de communication confidentielle dans laquelle plusieurs terminaux auxquels ledit message est dédié sont présents, ou pour engendrer une sous-zone de communication confidentielle distincte pour chaque terminal auquel ledit message est dédié.
[00089] Dans tous les cas, et comme indiqué ci-avant, les sous-zones de communications confidentielles sont engendrées sur une durée recouvrant au moins une durée de transmission d’un message émis par l’émetteur de lumière modulée du point d’accès 1 afin de garantir la confidentialité du message descendant. [00090] Il est néanmoins possible de prévoir également que cette durée excède la durée nécessaire à la transmission du message d’informations destiné au terminal, afin notamment de permettre au point d’accès 1 de recevoir également la réponse du terminal.
[00091] Un procédé de création de liaison(s) de communication sécurisée (s) selon l’une quelconque des variantes décrites ci-dessus peut être mis en œuvre au niveau du point d’accès 1. Dans ce cas, c’est le dispositif 12 de contrôle du point d’accès 1 qui est configuré pour commander numériquement le dispositif 14 obturateur pour engendrer la ou les sous-zones de communication confidentielle(s). En variante, le procédé de création de liaison(s) de communication sécurisée (s) selon l’une quelconque des variantes décrites ci-dessus peut être mis en œuvre au niveau d’un système utilisant le point d’accès 1 conforme à l’invention, tel que le système de la figure 1. Dans ce cas, le dispositif 14 obturateur peut rester commandé numériquement par son dispositif 12 de contrôle associé, lequel reçoit de préférence les instructions du dispositif central de pilotage 4.
[00092] La figure 7 résume des étapes qui peuvent être mises en œuvre comme expliqué ci-avant pour un procédé 200 de création de liaison(s) de communication sécurisée(s). Le procédé 200 débute par une étape 210 permettant de déterminer la localisation d’un terminal dans la zone de couverture globale Zc du point d’accès. Le procédé 200 se poursuit par une étape 220 lors de laquelle le dispositif 14 obturateur de lumière du point d’accès 1 est commandé pour engendrer, sur une durée recouvrant au moins une durée de transmission d’un message émis par l’émetteur de lumière modulée du point d’accès 1 à destination dudit au moins un terminal, une ou plusieurs sous-zones de non communication sur la totalité de la zone de couverture globale Zc du point d’accès 1 hormis au moins une sous-zone de communication confidentielle dans laquelle seul ledit au moins terminal est présent.
[00093] Eliminations des sources de lumière parasites :
[00094] Un autre problème auquel un point d’accès de communication par la lumière peut être confronté est la présence de sources de lumière parasites dans sa zone de couverture globale. Une source de lumière parasite peut être une source naturelle de lumière, ou une source de lumière malveillante. [00095] Les sources parasites naturelles peuvent être par exemple des reflets de sources lumineuses non modulées sur des objets situés dans la zone de couverture du point d’accès ou produites lors de l’usinage de pièces métalliques, c’est le cas des sources de lumière produites par les gerbes d’étincelles de meulage ou par des opérations de soudure autogène ou à l’arc. La durée de ces reflets peut varier de quelques fractions de secondes à plusieurs dizaines de minutes. Les anomalies de réception, dues à une source non modulée, durant quelques dizaines de millisecondes à environ une seconde, comme c’est le cas par exemple d’un reflet fugitif, sont acceptables. En revanche, si la durée des anomalies est excessive ou si ces anomalies de réception se répètent plusieurs fois pendant une durée trop importante, il est nécessaire de trouver une solution pour éliminer ces anomalies de réception.
[00096] Les sources parasites malveillantes sont quant à elles des sources lumineuses placées dans la zone de couverture lumineuse d’un point d’accès dans le but de nuire à son bon fonctionnement. Ces sources malveillantes peuvent être de différentes natures, telles que :
• une source de lumière non modulée orientée vers le point d’accès ;
• un terminal communicant placé sous la couverture du point d’accès et lui transmettant des messages erronés dans le but de saturer le trafic du point d’accès.
[00097] La présence des sources parasites naturelles, produites par des reflets solaires, émettant une lumière non modulée peuvent être traitées en partie par l’ajout d’un filtre placés dans le chemin lumineux, mais cette solution est insuffisante pour résoudre totalement le problème. En outre, lorsque la source malveillante est un terminal communicant, la solution doit prendre en compte les nombreuses tactiques d’attaque du point d’accès.
[00098] Du fait que l’émetteur et le récepteur de lumière modulée du point d’accès 1 conforme à l’invention tel que décrit précédemment soient positionnés l’un par rapport à l’autre de sorte que des rayons lumineux sortant et entrant du point d’accès suivent sensiblement le même chemin optique, le dispositif 14 obturateur de lumière se retrouve non seulement interposé entre l’émetteur et l’orifice d’entrée/sortie, mais également entre le récepteur et l’orifice d’entrée/sortie. En conséquence, le dispositif 14 obturateur peut être utilisé pour bloquer non seulement des transmissions descendantes, mais également des transmissions montantes. Le point d’accès 1 peut ainsi être avantageusement utilisé pour neutraliser les effets de sources lumineuses parasites, telles que la source parasite 8 illustrée sur la figure 8, grâce à un procédé 300 de protection du point d’accès 1 de communication par la lumière, dont les étapes essentielles sont résumées sur la figure 9.
[00099] Le procédé 300 comporte une étape 310 de détection de présence d’une source de lumière parasite dans la zone de couverture globale prédéterminée Zc du point d’accès 1. Puis, pour une source de lumière parasite détectée, le procédé 300 se poursuit par :
• une étape 320 de localisation permettant de déterminer l’emplacement de la source de lumière parasite détectée ; et
• une étape 330 consistant à commander numériquement le dispositif 14 obturateur de lumière du point d’accès 1 pour engendrer, dans la zone de couverture globale Zc du point d’accès 1, une sous-zone de non communication recouvrant ledit emplacement.
[000100] Lorsque l’on souhaite neutraliser uniquement des sources parasites de lumière non modulée, le procédé 300 ci-dessus peut être implémenté indifféremment au niveau du point d’accès 1 seul (auquel cas les étapes sont commandées par le dispositif 12 de contrôle du point d’accès), ou au niveau d’un système plus global tel que celui représenté schématiquement sur la figure 1 (auquel cas les étapes sont commandées de préférence par le dispositif de pilotage central 4 et le dispositif de sécurité spécifique 5).
[000101] En effet, les rayons de lumière non modulés d’une source parasite naturelle ou malveillante reçus par le récepteur de lumière du point d’accès 1 produisent en sortie du récepteur de lumière des signaux non modulés. Le dispositif 12 de contrôle est configuré pour analyser ces signaux et déterminer en conséquence la présence d’une anomalie. Dans le cas du système plus global de la figure 1, le dispositif 12 de contrôle génère en outre un message d’information représentatif de l’anomalie et transmet ce message à destination du dispositif de pilotage central 4.
[000102] En revanche, si l’on souhaite neutraliser une source malveillante composée d’un terminal communicant, on préférera utiliser l’architecture centralisée du système de la figure 1 de manière à gérer plus efficacement des tactiques d’attaques plus élaborées de ce terminal communicant. Pour ce faire, le dispositif de sécurité spécifique 5 du système (voir figure 1) est connecté au réseau 2 de communication d’informations et analyse le flux des messages transitant par le point d’accès 1. Cette analyse permet de déterminer la nature normale ou anormale des messages échangés selon l’état de l’art existant pour la recherche d’attaque des réseaux informatiques. Lorsque le dispositif de sécurité spécifique 5 détermine l’existence d’un terminal malveillant, il génère et transmet au dispositif de pilotage central 4 un message d’information représentatif de l’anomalie détectée, en l’occurrence d’une attaque de terminal.
[000103] Dans tous les cas, suite à la détection d’une source parasite révélée par l’anomalie, il est nécessaire de localiser plus précisément, lors de l’étape 320, l’emplacement de cette source parasite avant de pouvoir la neutraliser. Cette étape 320 peut être avantageusement réalisée en commandant spécifiquement le dispositif 14 obturateur du point d’accès 1 selon l’une quelconque des méthodes de localisation décrites ci-avant.
[000104] Pour déterminer s’il existe d’autres sources parasites, il est possible de réitérer l’étape 310 en commandant le dispositif 14 obturateur de façon à illuminer la zone de couverture globale à l’exception de la zone pour laquelle une source parasite a déjà été détectée. L’étape 320 est alors menée pour chaque nouvelle source parasite détectée.
[000105] Les paramètres représentatifs de l’emplacement de chaque source parasite détectée peuvent alors être utilisés pour commander le dispositif 14 de sorte à en neutraliser les effets. Plus précisément, lors d’une étape 330, une zone obturée est créée sur la surface du dispositif 14 obturateur de lumière pour générer une zone de non communication recouvrant l’emplacement de la source de lumière parasite détectée, ce qui empêche tout rayon lumineux émis par chaque source parasite d’atteindre le récepteur de lumière du point d’accès 1.
[000106] En outre, il est préférable de vérifier périodiquement la présence ou la disparition des sources parasites pour limiter la durée d’obturation et/ou la surface obturée.
[000107] Comme on l’a vu précédemment, le point d’accès 1 selon le premier mode de réalisation décrit en référence à la figure 1 comprend un émetteur de lumière modulée (source lumineuse) et un récepteur de lumière placés l’un par rapport à l’autre de sorte que des rayons lumineux sortant et entrant du point d’accès suivent sensiblement le même chemin optique, par exemple regroupés dans un même module d’émission/réception. Il en résulte que la lumière modulée sort du point d’accès 1 de la figure 1 ou entre dans ce point d’accès par le même orifice 13 servant à la fois d’entrée et de sortie, Par ailleurs, comme le dispositif 14 obturateur de lumière est interposé entre d’une part, l’émetteur et le récepteur du point d’accès 1 et d’autre part, l’orifice 13, toute création de zone(s) obturée(s) sur le dispositif 14 obturateur interdit le passage des rayons lumineux dans les deux sens de propagation. Ainsi une zone obturée Zo à la surface du dispositif 14 obturateur de lumière permet de créer une sous zone de non communication SZNC dans la zone de couverture globale Zc où tout objet communicant ne peut recevoir les informations transmises via la lumière modulée émise par l’émetteur du point d’accès (transmissions descendantes d’informations non possibles), de même dans le sens inverse le récepteur du point d’accès 1 ne peut recevoir des informations susceptibles d’être transmises par tout objet communicant situé dans cette sous zone de non communication SZNC (transmissions montantes d’informations non possibles).
[000108] Or, si le procédé 300 de protection du point d’accès (décrit en relation avec les figures 8 et 9) repose en partie, à savoir dans son étape 310, sur le fait d’interdire les transmissions montantes provenant d’une source parasite, on note que les autres fonctionnalités décrites précédemment, à savoir la localisation d’un terminal communicant (décrite en relation avec les figures 3 à 5), et la création de liaisons point-à-point ou multipoints (décrite en relation avec les figures 6 et 7) reposent quant à elles sur la faculté de bloquer au moins les communications descendantes. En conséquence, il est possible d’envisager, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, un point d’accès dans lequel l’émetteur de lumière modulée et le récepteur de lumière sont placés suffisamment loin l’un de l’autre de manière à ce que le dispositif 14 obturateur de lumière soit interposé seulement entre l’émetteur du point d’accès et un orifice de sortie du point d’accès.
[000109] La figure 10 illustre schématiquement un point d’accès 1 conforme à ce deuxième mode de réalisation. On retrouve sur cette figure 10 différents éléments compris dans le point d’accès selon le premier mode de réalisation, tel que décrit en référence à la figure 1. Néanmoins ici, le point d’accès 1 de la figure 10 ne comprend plus le module 10 d’émission/réception dans lequel l’émetteur (source de lumière) était suffisamment proche du récepteur de lumière pour que les trajets optiques soient quasiment identiques dans le sens des communications descendantes et dans le sens des communications montantes, mais un émetteur 10a de lumière modulée et un récepteur 10b de lumière modulée positionné dans le point d’accès 1 suffisamment éloigné de l’émetteur 10a de lumière modulée pour que le dispositif 14 obturateur de lumière soit interposé seulement sur les trajets optiques entre l’émetteur 10a du point d’accès et l’orifice 13 d’entrée/sortie du point d’accès.
[000110] Comme dans le cas du point d’accès selon le premier mode de réalisation, le dispositif 14 obturateur de lumière est utilisé pour moduler spatialement la lumière en permettant de faire varier la quantité des rayons lumineux sortants du point d’accès 1 par la suppression partielle ou totale des rayons lumineux sortants pour créer des sous-zones non illuminées par le point d’accès (correspondant aux sous-zones de non communication) et des sous-zones illuminées par le point d’accès (correspondant aux sous-zones de communication). Ainsi, un objet communicant situé dans une sous-zone de non communication ne peut pas recevoir les rayons lumineux émis par l’émetteur 10a du point d’accès 1, rendant impossible la réception d’informations transmises par le point d’accès 1 à cet objet communicant. Les informations transmises par le point d’accès 1 sont reçues seulement par les objets communicants présents dans les sous-zones de communication de la zone de couverture globale de ce point d’accès. Dans l’exemple non limitatif schématisé sur la figure 10, la référence Zo représente une zone obturée sur la surface du dispositif 14 obturateur de lumière à laquelle correspond une sous-zone de non communication dans la zone globale de couverture du point d’accès 1 dans laquelle se trouve le terminal communicant 3b. Comme visible sur la figure 10 par le sens des flèches du trajet optique représenté en trait discontinu qui relie l’émetteur 10a de lumière modulée au terminal communicant 3b, la zone obturée Zo empêche le passage de tout rayon lumineux. En revanche, le reste de la surface du dispositif 14 obturateur de lumière définit une ou plusieurs zones non obturées auxquelles correspondent une ou plusieurs sous-zones de communication dans lesquelles se trouvent les terminaux communicants 3a et 3c. Ces deux terminaux communicants 3a et 3c peuvent donc recevoir les informations transmises par l’émetteur 10a de lumière modulée, comme le montrent sur la figure 10 les flèches des trajets optiques associés.
[000111] Dans le cas non limitatif de la figure 10, et comme plus particulièrement visible sur la vue (a) de la figure 11, la lumière modulée sort et/ou entre du point d’accès 1 par le même orifice 13 d’entrée/sortie de la lumière. En variante, comme visible sur la vue (b) de la figure 11 , le point d’accès 1 comporte deux orifices de passage pour la lumière modulée, à savoir un premier orifice de sortie 13a pour la sortie de la lumière modulée émise par l’émetteur 10a et transmise via la lentille divergente 11b, et un deuxième orifice d’entrée 13b pour l’entrée de la lumière modulée reçue par le récepteur 10b.
[000112] Dans tous les cas, l’émetteur 10a, le récepteur 10b et le dispositif 14 obturateur de lumière restent reliés au dispositif 12 de contrôle. Le point d’accès 1 selon ce second mode de réalisation peut ainsi remplacer l’un quelconque, voire tous les points d’accès représentés sur la figure 1. Le dispositif 14 obturateur de lumière de ce point d’accès selon le second mode de réalisation est ainsi apte à être piloté pour réaliser notamment deux des trois fonctionnalités décrites précédemment pour le point d’accès selon le premier mode de réalisation, à savoir la localisation d’un terminal communicant (décrite en relation avec les figures 3 à 5), et la création de liaisons point-à-point ou multipoints (décrite en relation avec les figures 6 et 7), puisque ces fonctionnalités reposent sur la faculté de bloquer des communications descendantes.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Point d’accès (1) de communication par la lumière, comprenant un émetteur (10a) de lumière modulée et un récepteur (10b) de lumière modulée, ledit point d’accès (1) étant apte à émettre et recevoir des informations via la lumière modulée dans une zone de couverture globale prédéterminée (ZC), et comportant un dispositif (14) obturateur de lumière, le dispositif (14) obturateur de lumière étant apte à être commandé numériquement pour obturer le passage de la lumière modulée émise par l’émetteur (10a) au niveau d’une ou plusieurs zones (ZO) dites obturées, variables en nombre, forme, dimensions et position sur le dispositif (14) obturateur de lumière, et diviser en conséquence ladite zone de couverture globale prédéterminée (ZC) en une ou plusieurs sous-zones de non communication (SZNC) et en une ou plusieurs sous-zones de communication (SZC), caractérisé en ce que le point d’accès comprend en outre un boîtier muni d’un orifice (13 ; 13a) de sortie de la lumière modulée émise par l’émetteur (10a) et d’un orifice (13 ; 13b) d’entrée de lumière modulée, le récepteur (10b) de lumière modulée étant apte à recevoir la lumière modulée entrant dans le point d’accès par ledit orifice d’entrée, en ce que le dispositif (14) obturateur de lumière est interposé entre l’émetteur (10a) de lumière modulée et ledit orifice (13 ; 13a) de sortie, en ce que l’émetteur (10a) de lumière modulée comporte au moins une source de lumière directive, et en ce que le point d’accès (1) comporte un bloc optique (11) interposé entre l’émetteur (10a) de lumière modulée et ledit orifice (13 ; 13a) de sortie de la lumière modulée, ledit bloc optique (11) comportant une lentille de collimation (11a) et une lentille divergente (11 b), et le dispositif (14) obturateur de lumière étant centré sur l’axe optique du bloc optique (11) et interposé entre la lentille de collimation (11a) et la lentille divergente (11 b), ledit bloc optique (11 ) étant configuré de manière à permettre au point d’accès (1), lorsqu’aucune zone obturée n’est créée par le dispositif (14) obturateur de lumière, d’émettre et de recevoir sur la totalité de la zone de couverture globale (ZC) prédéterminée délimitée par un cône CC d’émission/réception de lumière.
[Revendication 2] Point d’accès (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’émetteur (10a) de lumière modulée comporte au moins une LED et le récepteur (10b) de lumière modulée comporte au moins une photodiode.
[Revendication s] Point d’accès (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (14) obturateur de lumière est un écran LCD ou un dispositif DMD transmissifs, commandé pour arrêter, au niveau de ladite une ou plusieurs zones (Zo) dites obturées, les rayons lumineux émis par l’émetteur (10a) de lumière modulée.
[Revendication 4] Point d’accès (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif (12) de contrôle configuré pour commander numériquement l’émetteur (10a) de lumière modulée, le récepteur (10b) de lumière modulée et le dispositif (14) obturateur de lumière.
[Revendication s] Point d’accès (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’orifice (13b) d’entrée et l’orifice (13a) de sortie sont distincts.
[Revendication 6] Point d’accès (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’orifice (13b) d’entrée et l’orifice (13a) de sortie sont confondus.
[Revendication 7] Point d’accès (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’émetteur (10a) de lumière modulée et le récepteur de lumière modulés sont placés l’un par rapport à l’autre de sorte que des rayons lumineux sortant et entrant du point d’accès (1) suivent sensiblement le même chemin optique.
[Revendication 8] Système de communication par la lumière, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un point d’accès (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
[Revendication 9] Procédé (100) de localisation d’un terminal apte à communiquer avec un point d’accès (1), ledit procédé (100) comportant au moins un processus itératif de recherche de la position d’un terminal à l’intérieur de la zone de couverture globale (Zc) d’un point d’accès (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, ledit processus comprenant, pour chaque itération : • une étape (120) de commande du dispositif (14) obturateur de lumière dudit point d’accès (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 pour obturer le passage de la lumière modulée au niveau d’une zone obturée, de manière à diviser la zone de couverture globale (Zc) du point d’accès en une sous-zone de recherche (SZR ; SZm, SZR2) et une sous-zone exclue de la recherche, ladite zone obturée étant modifiée à chaque itération selon une règle de modification prédéfinie; et
• une étape (130) de commande de l’émetteur (10a) de lumière modulée du point d’accès (1) pour qu’il transmette un message d’interrogation; la localisation d’un terminal étant déterminée sur la base de la surveillance (140), à chaque itération, de la réception ou la non-réception d’un message de réponse au message d’interrogation.
[Revendication 10] Procédé (100) selon la revendication 9, dans lequel la sous-zone de recherche est, à chaque itération, une sous-zone de non communication correspondant à la zone obturée sur le dispositif (14) obturateur de lumière, la localisation d’un terminal étant déterminée sur la base de la non- réception d’un message de réponse au message d’interrogation.
[Revendication 11] Procédé (100) selon la revendication 9, dans lequel la sous-zone de recherche est une sous-zone de communication correspondant à une zone non obturée sur le dispositif (14) obturateur de lumière, la localisation d’un terminal étant déterminée sur la base de la réception d’un message de réponse au message d’interrogation.
[Revendication 12] Procédé (100) selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel, la zone obturée étant de forme et dimension identiques d’une itération à l’autre, la règle de modification prédéfinie consiste à déplacer ladite zone obturée vers une position fixe à chaque itération, de manière à ce que le déplacement de la sous-zone de recherche sur plusieurs itérations suive un parcours (T) prédéterminé pour balayer sans discontinuité la zone de couverture globale.
[Revendication 13] Procédé (200) de création d’une liaison de communication sécurisée entre un point d’accès (1) de communication par la lumière selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 et au moins un terminal apte à communiquer avec ledit point d’accès (1), caractérisé en ce qu’il consiste à commander numériquement le dispositif (14) obturateur de lumière du point d’accès (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 pour engendrer, sur une durée recouvrant au moins une durée de transmission d’un message par l’émetteur (10a) de lumière modulée du point d’accès (1 ) à destination dudit au moins un terminal, une ou plusieurs sous-zones de non communication (SZINC) sur la totalité de la zone de couverture globale (Zc) du point d’accès (1 ) hormis au moins une sous-zone de communication confidentielle (SZ-ic, SZ2c) dans laquelle seul ledit au moins terminal est présent.
[Revendication 14] Procédé (200) selon la revendication 13, dans lequel le dispositif (14) obturateur de lumière est commandé numériquement soit, pour engendrer une unique sous-zone de communication confidentielle dans laquelle plusieurs terminaux auxquels ledit message est dédié sont présents, soit, pour engendrer une sous-zone de communication confidentielle distincte pour chaque terminal auquel ledit message est dédié.
[Revendication 15] Procédé (200) selon l’une quelconque des revendications 13 ou 14, dans lequel ladite durée recouvre également la durée nécessaire pour recevoir sur le récepteur (10b) du point d’accès (1) une réponse dudit au moins un terminal audit message.
[Revendication 16] Procédé (200) selon l’une quelconque des revendications 13 à 15, comportant une phase préalable de localisation du terminal mettant en œuvre le procédé (100) de localisation selon l’une quelconque des revendications 12 à 15.
[Revendication 17] Procédé (300) de protection d’un point d’accès (1) de communication par la lumière contre la présence d’une source de lumière parasite, caractérisé en ce qu’il comporte une étape (310) de détection de présence d’une source de lumière parasite dans la zone de couverture globale prédéterminée (Zc) d’un point d’accès (1) de communication par la lumière selon la revendication 7, et pour une source de lumière parasite détectée:
• une étape (320) de localisation permettant de déterminer un emplacement de la source de lumière parasite détectée ; et
• une étape (330) consistant à commander numériquement le dispositif (14) obturateur de lumière dudit point d’accès (1) pour engendrer, dans la zone de couverture globale (Zc) du point d’accès (1), une sous-zone de non communication recouvrant ledit emplacement.
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WO2014147666A1 (fr) * 2013-03-22 2014-09-25 Kaminao Minoru Dispositif de séparation d'espace et appareil de réception de lumière utilisant le dispositif de séparation d'espace

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