FR3005382A1 - Systeme de communication entre une pluralite d'equipements - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de communication comprenant : - un premier équipement (2i) disposant d'informations (li) relatives à son état de fonctionnement, - une première balise radio (1, 10) connectée audit premier équipement (2i) pour collecter lesdites informations et comportant des moyens d'émission (100) pour émettre un signal radio (SRi) permettant de diffuser un premier message, ledit premier message comprenant au moins un identifiant de ladite première balise radio (1, 10), lesdites informations (li) relatives à l'état de fonctionnement du premier équipement (2i) étant incluses dans le premier message diffusé par la première balise radio.

Description

Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte à un système de communication entre plusieurs équipements.

Etat de la technique Certains équipements installés dans les bâtiments, comme par exemple des capteurs de température, capteurs de présence ou blocs autonomes d'éclairage de sécurité, sont destinés à faire remonter certaines informations liées à leur état de fonctionnement. Ces informations sont par exemple des informations de statut ou des alertes. Aujourd'hui, la remontée de ces informations est réalisée à travers un réseau de communication filaire ou sans-fil auquel chaque équipement est connecté. Cela nécessite de configurer et de paramétrer les équipements sur ce réseau de communication et à un opérateur, muni d'un terminal adapté, de se connecter audit réseau pour collecter lesdites informations.

Le but de l'invention est de permettre à chaque équipement de diffuser des informations liées à son état de fonctionnement, sans faire appel à un réseau de communication dédié, donc sans aucune configuration ou paramétrage spécifique de l'équipement.

Exposé de l'invention Ce but est atteint par un système de communication comprenant : un premier équipement disposant d'informations relatives à son état de fonctionnement, une première balise radio connectée audit premier équipement pour collecter lesdites informations et comportant des moyens d'émission pour émettre un signal radio permettant de diffuser un premier message, ledit premier message comprenant au moins un identifiant de ladite première balise radio, caractérisé en ce que : lesdites informations relatives à l'état de fonctionnement du premier équipement sont incluses dans le premier message diffusé par la première balise radio. Selon une particularité, le système comporte une deuxième balise radio connectée à un deuxième équipement et comportant des moyens d'émission pour émettre un signal radio permettant de diffuser un deuxième message et la première balise radio comporte des moyens de réception dudit deuxième message émis par la deuxième balise radio située à sa portée, ledit deuxième message comprenant un identifiant de ladite deuxième balise radio et des informations relatives à l'état de fonctionnement du deuxième équipement, les moyens d'émission de la première balise radio étant agencés pour diffuser le premier message et le deuxième message. Selon une autre particularité, la première balise radio comporte des moyens de mémorisation d'une liste d'envoi dans laquelle sont placés lesdits premier message et deuxième message à diffuser. Selon une autre particularité, le premier message comporte l'adresse MAC de la première balise radio, les informations liées à l'état de fonctionnement du premier équipement, une information d'horodatage du premier message, et un code de contrôle de redondance cyclique. Selon une autre particularité, le deuxième message comporte l'adresse MAC de la deuxième balise radio, les informations liées à l'état de fonctionnement du deuxième équipement, une information d'horodatage du deuxième message, et un code de contrôle de redondance cyclique. Selon une autre particularité, la première balise radio et la deuxième balise radio comportent chacune un microcontrôleur et une unité de gestion de l'alimentation connectée à une alimentation du premier équipement, respectivement du deuxième 20 équipement. Selon une autre particularité, les moyens d'émission de la première balise radio et de la deuxième balise radio émettent le signal radio selon le protocole 802-11. Selon une autre particularité, le premier message et le deuxième message sont de type SSID. 25 Selon une autre particularité, le système comporte un terminal mobile comprenant des moyens de récupération automatique dudit premier message et dudit deuxième message et des moyens d'émission desdits messages vers un serveur central distant. Selon une autre particularité, la première balise radio et la deuxième balise 30 radio comportent chacune des moyens d'émission d'un message à fonction de géolocalisation comprenant un identifiant de la première balise radio, respectivement de la deuxième balise radio. L'invention concerne également un procédé de communication comprenant 35 les étapes suivantes : Lecture d'informations liées à l'état de fonctionnement d'un premier équipement par une première balise radio connectée audit premier équipement, Emission par ladite première balise radio d'un signal radio permettant de diffuser un premier message, ledit premier message comprenant au moins un identifiant de ladite première balise radio et les informations liées à l'état de fonctionnement du premier équipement. Selon une particularité, le procédé comporte une étape de réception par la première balise radio d'un deuxième message émis par une deuxième balise radio située à sa portée et associée à un deuxième équipement à surveiller, ledit deuxième message incluant un identifiant de ladite deuxième balise radio et des informations relatives à l'état de fonctionnement du deuxième équipement, et une étape d'émission par la première balise radio du premier message et du deuxième message.

Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit, faite en regard des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 illustre de manière schématique le système de communication de l'invention, - la figure 2 représente une balise de type émetteur, associée à un équipement, la figure 3 représente une balise de type émetteur-répéteur associée à un équipement, la figure 4 représente de manière plus précise l'architecture de la mémoire d'une balise de type émetteur-répéteur. Description détaillée d'au moins un mode de réalisation L'invention concerne un système de communication comprenant une pluralité d'équipements 20, 21, 22... (désignés 2; de manière générale, i allant de 0 à n). Ces équipements 2; sont par exemple dispersés géographiquement à l'intérieur d'un bâtiment et sont destinés à diffuser des informations liées à leur état de fonctionnement.

L'un des objectifs de l'invention est d'associer chaque équipement 2, à une balise radio afin de permettre à chaque équipement de diffuser dans le bâtiment des informations 1,, 12, 13 (désignées 1, pour l'équipement 2,) liées à son état de fonctionnement. Selon l'invention, chaque balise radio est capable d'émettre un signal radio permettant de diffuser un message contenant un identifiant unique lui permettant d'être identifiée. L'un des objectifs de l'invention est de s'appuyer sur un standard de communication (par exemple WIFI, BlueTooth ou Zigbee) pour permettre à chaque équipement 2, de diffuser ses propres informations. Selon une particularité, le système de communication de l'invention est également parfaitement adapté pour remplir des fonctions de géolocalisation à l'intérieur du bâtiment. Le système de l'invention pourra donc présenter la double fonction de diffusion d'informations liées aux équipements 2, et de géolocalisation à l'intérieur du bâtiment. La diffusion des informations liées aux équipements 2, surveillés et la fonction de géolocalisation cohabitent sans interférence avec les autres systèmes d'échange de données présents (par exemple à travers les réseaux WIFI pour accéder à Internet). Le système de communication peut également comporter un ou plusieurs terminaux mobiles 4 permettant de collecter les informations diffusées à travers le réseau de balises. Selon l'invention, la collecte des informations est réalisée de manière transparente pour l'utilisateur du terminal mobile, sans se connecter à un réseau particulier et sans perturber la connexion à un autre réseau local dans le bâtiment (par exemple réseau WIFI pour accéder à Internet).

Le système de communication de l'invention peut également comporter un serveur central 3 vers lequel sont envoyées les informations collectées par chaque terminal mobile 4.

Les équipements 2, visés sont par exemple des capteurs de température, capteurs de présence ou des blocs autonomes d'éclairage de sécurité (appelés BAES). Bien entendu, cette liste n'est pas exhaustive et l'invention peut s'adresser à tout équipement 2, nécessitant de diffuser des informations. Les capteurs de température ou de présence communiquent par exemple des informations recueillies par leur organe capteur, des informations de diagnostic ou liées à leur autonomie de fonctionnement. Les blocs autonomes d'éclairage de sécurité peuvent également communiquer des informations de diagnostic, d'état de leur alimentation, des alertes... Bien entendu, l'invention ne se limite par aux types d'informations à diffuser et il faut comprendre que l'invention peut s'appliquer pour tous les types d'information. Dans la présente demande, nous emploierons l'expression "informations liées à l'état de fonctionnement" pour exprimer toutes les informations que l'équipement 2, peut être amené à diffuser. L'équipement 2, comporte une mémoire 20, par exemple de type EEPROM agencée pour mémoriser les informations liées à son état de fonctionnement.

Le système de communication de l'invention comporte au moins une balise radio 1,10. Dans le système de l'invention, on distingue des balises radio de type émetteur 1 et des balises radio de type émetteur-répéteur 10. L'architecture de la balise radio de type émetteur 1 est schématisée sur la figure 2 et l'architecture de la balise radio de type émetteur-répéteur 10 est schématisée sur la figure 3. Les composants communs aux deux types de balises conservent la même référence. Une balise radio de type émetteur 1 ou de type émetteur-répéteur 10 est agencée pour émettre son propre signal radio. Elle comporte un microcontrôleur UC et des moyens d'émission 100 sans-fil du signal radio, ledit microcontrôleur UC étant connecté aux moyens d'émission 100 pour gérer l'émission des signaux vers l'extérieur. La balise radio 1, 10 peut également comporter une unité 101 de gestion d'alimentation des différents composants de la balise, notamment son microcontrôleur et ses moyens d'émission. Le signal radio se présente sous la forme d'un signal réseau local sans fil (par exemple conforme au protocole de communication 802.11 (WIFI : marque déposée) ou Bluetooth). Selon l'invention, une balise radio 1, 10 est connectée à chaque équipement 2, surveillé et comporte une liaison de données entre son microcontrôleur UC et la mémoire 20 de l'équipement 2,, ladite mémoire 20 de l'équipement 2, stockant les informations I, liées à son état de fonctionnement. Le signal radio émis par la balise radio 1, 10 permet la diffusion d'un ou plusieurs messages. La balise radio 1, 10 émet ainsi un message, par exemple de type SSID ("Service Set Identifier") incluant au moins un identifiant (référencé @MACH, sur les figures) de la balise radio 1, 10 émettrice du signal radio et les informations liées à l'état de fonctionnement de l'équipement auquel elle est associée. Sur les figures 2 et 3, le signal radio est référencé SR,. L'identifiant inclus dans le message est nécessaire pour permettre de rattacher les informations diffusées à une balise émettrice. L'identifiant correspond par exemple à l'adresse MAC de la balise radio 1, 10.

Pour remplir une fonction de géolocalisation, la balise peut aussi diffuser un autre message, par exemple de type BSSID ("Basic Service Set Identifier"), en plus du message de type SSID. Cet autre message comporte également un identifiant de la balise radio, par exemple son adresse MAC, et sera lisible par un terminal mobile connecté à une application de géolocalisation. Selon l'invention, les informations I, liées à l'état de fonctionnement de l'équipement 2, auquel la balise est connectée sont ainsi incluses dans le message émis par la balise radio 1, 10 à travers son signal radio.

Le message diffusé comporte donc l'identifiant @MAC de ladite balise 1, 10, les informations I, relatives à l'état de fonctionnement de l'équipement 2, auquel la balise est connectée, ainsi qu'une information d'horodatage des informations diffusées et un code de contrôle de redondance cyclique (CRC pour "Cyclic Redundancy Check").

Le microcontrôleur UC intègre notamment un logiciel de codage permettant d'encoder l'adresse MAC de la balise émettrice, les informations I, liées à l'état de fonctionnement de la balise, l'information d'horodatage et le code de contrôle de redondance cyclique. Comme décrit ci-dessus, le message est par exemple de type SSID et comporte ainsi trente-deux octets. Huit octets sont employés pour encoder l'adresse MAC de la balise 1, 10 émettrice, vingt et un octets sont réservés pour encoder les informations I, liées à l'état de fonctionnement de l'équipement 2, connecté à ladite balise, un octet est réservé pour l'information d'horodatage et deux octets sont réservés pour le code de contrôle de redondance cyclique. Le code de contrôle de redondance permettra notamment de différencier le message de type SSID émis par la balise radio des messages de type SSID émis par les réseaux d'échange de données sans-fil (par exemple WIFI) du bâtiment. A intervalles de temps réguliers, la balise radio 1, 10 émet un signal radio contenant un message de type SSID ayant une architecture telle que précisée ci-35 dessus. En référence à la figure 1, le mode opératoire est le suivant : La balise radio 1, 10, à l'aide de son microcontrôleur UC, envoie une requête en lecture de la mémoire 20 de l'équipement 2, afin de récupérer les informations I, liées à son état de fonctionnement, L'équipement 2, envoie les informations requises, qui sont mémorisées par le microcontrôleur UC de la balise, Le microcontrôleur UC procède à l'encodage des informations I, liées à l'état de fonctionnement de l'équipement 2,, afin de générer le message à envoyer, sous la forme du message de type SSID décrit ci-dessus, Le microcontrôleur UC transmet le message à diffuser aux moyens d'émission 100 de la balise 1, 10, Les moyens d'émission 100 émettent en continu le signal radio SR, correspondant au message à diffuser. Le message émis est mis à jour à intervalles de temps réguliers. Toute modification dans les informations I; liées à l'état de fonctionnement de l'équipement 2; est donc prise en compte et diffusée périodiquement. Avantageusement, le système de communication de l'invention comporte plusieurs balises du type décrit ci-dessus afin de mailler le bâtiment.

En outre, comme représenté sur la figure 3, une balise radio de type émetteur-répéteur 10 est agencée pour émettre, en plus de son propre message, les messages des autres balises du réseau. Elle comporte ainsi des moyens de réception 102 lui permettant de capter les messages émis par les balises situées à sa portée (les signaux SR0, SR, et SR5 sur la figure 3). Ces messages peuvent provenir de balises de type émetteur ou de balises de type émetteur-répéteur (comme illustré sur la figure 1). Cette balise radio de type émetteur-répéteur 10 émet son propre message, incluant les informations I, liées à l'état de fonctionnement de l'équipement auquel elle est associée (comme décrit ci-dessus), ainsi que les messages issus d'autres balises radio du réseau. Les balises radio de type émetteur 1 et les balises radio de type émetteur-répéteur 10 forment ainsi entre elles un réseau de balises collaboratif, permettant, selon leur portée respective, de couvrir l'ensemble d'un bâtiment. Dans une balise de type émetteur-répéteur 10, les messages récupérés, ainsi que son propre message, sont placés dans une liste d'envoi mémorisée dans une mémoire M de la balise 10. La liste d'envoi comporte par exemple plusieurs emplacements r, numérotés de 0 à n, chaque emplacement comportant un message associé à un équipement 2, distinct. Un compteur incrémenté d'une unité après chaque envoi permet la gestion de la liste d'envoi. Tant que le message associé à un équipement reste identique, celui-ci est maintenu dans la liste d'envoi et un signal radio correspondant est émis régulièrement. Grâce à l'information d'horodatage, la balise radio émet toujours le message contenant les informations I, les plus récentes. L'information d'horodatage correspond à un octet incrémenté d'une unité à chaque nouveau contenu émis par une balise. Le mode opératoire est le suivant : Cycliquement, la balise radio 10 récupère les messages émis par les autres balises du réseau, ces messages pouvant provenir de balises radio de type émetteur 1 situées à sa portée ou d'autres balises radio de type émetteur-répéteur 10 situées à sa portée, Après décodage de chaque message reçu, le microcontrôleur UC de la balise vérifie si l'adresse MAC de la balise émettrice est présente ou non dans sa liste d'envoi : Si l'adresse MAC de la balise émettrice n'est pas présente dans sa liste d'envoi, le microcontrôleur UC ajoute le message au rang r, de la liste d'envoi pour une mémorisation locale et un envoi cyclique, Si l'adresse MAC de la balise émettrice est déjà présente dans sa liste d'envoi, la balise 10 vérifie si les informations à diffuser sont différentes ou non et si elles sont plus récentes ou non (en comparant les informations d'horodatage) : Si les informations à diffuser pour cet équipement 2, sont identiques, le microcontrôleur UC n'entreprend aucune action, Si les informations à diffuser pour cet équipement 2, sont différentes et plus récentes, le message déjà présent dans la liste d'envoi pour cet équipement est effacé et le nouveau message reçu est ajouté au rang r, de la liste d'envoi afin d'être émis immédiatement. Cycliquement, la balise lit le message situé au rang r, à lire, afin d'émettre le signal radio SR, contenant les informations de l'équipement 2,, Le rang r, à lire est incrémenté d'une unité après chaque envoi, jusqu'à n, et est remis à zéro une fois que le rang rn a été lu, - Cycliquement, la balise radio 10 génère également son propre message et le place dans la liste d'envoi en respectant les règles décrites ci-dessus. Cette balise 10, à fonction de répéteur, permet ainsi de diffuser les informations liées aux états de fonctionnement de tous les équipements présents dans le réseau de balises radio. Selon l'invention, les messages diffusés par une balise radio de type émetteur 1 ou de type émetteur-répéteur 10 sont destinés à être captés par des terminaux mobiles 4 possédés par des utilisateurs circulant dans le bâtiment. Aucune connexion au réseau formé par les balises n'est nécessaire pour permettre à un terminal mobile 4 de collecter lesdits messages. Tout est effectué de manière transparente pour l'utilisateur du terminal mobile 4. Chaque terminal mobile 4 est agencé pour exécuter une application destinée à récupérer de manière automatique les messages diffusés par les balises situées à sa portée. Cette application sera par exemple une application destinée à scanner les réseaux sans-fils environnants. L'utilisateur muni du terminal mobile n'a notamment pas besoin de se connecter aux balises pour récupérer les messages, et donc les informations liées à l'état de fonctionnement des équipements. L'application exécutée sur le terminal mobile 4 comporte un module logiciel agencé pour mémoriser les messages reçus et éventuellement pour les transmettre au travers d'un signal représentatif vers le serveur central 3. Le serveur central est destiné à la gestion des équipements 2, du bâtiment et conserve ainsi en mémoire l'état de fonctionnement de chaque équipement 2, du bâtiment. Le serveur central 3 pourra par exemple agréger des informations issues de zones du bâtiment non maillées entre elles. Les messages sont récupérés automatiquement par le terminal mobile 4 lorsque celui-ci se trouve à portée d'une balise radio. A proximité d'une balise de type émetteur-répéteur 10, le terminal mobile récupère les messages de chacune des balises radio du réseau et les envoie vers le serveur central 3. Pour réémettre les messages vers le serveur central 3, le terminal mobile 4 comporte par exemple des moyens de connexion sans-fil, par exemple de type 3G, 4G ou de type WIFI. Avantageusement, le terminal mobile 4 sera agencé pour transmettre des données à destination d'une balise de type émetteur-répéteur. Ces données pourront être des données d'alerte, des paramètres de fonctionnement...

En outre, chaque balise radio 1, 10 pourra par exemple profiter de l'alimentation électrique de l'équipement 2, auquel elle est associée pour alimenter ses composants en énergie électrique. Un équipement de type bloc autonome d'éclairage de sécurité est connecté à un système d'alimentation électrique (PWR) sécurisé lui permettant d'être alimenté en permanence, même en cas de coupure du réseau d'alimentation principal. Connecté à un tel équipement, la balise radio restera alimentée en permanence. Il lui sera ainsi possible de maintenir les capacités de récupération des messages et éventuellement de géolocalisation à l'intérieur du bâtiment, même en cas de coupure du réseau d'alimentation principal. Le système de l'invention présente ainsi les avantages suivants : Il permet la remontée d'informations liées à l'état de fonctionnement d'équipements 2, non connectés à un réseau de communication, Il ne perturbe pas le trafic des réseaux de communication sans-fils existants, Il ne nécessite pas de bâtir une architecture réseau, s'appuyant au contraire sur une architecture collaborative, Il peut être très facilement déployé, les équipements 2, présentant déjà une alimentation en énergie électrique, Il permet, grâce aux balises de type émetteur-répéteur 10, de récupérer les informations, même si certaines balises sont isolées, Il est peu coûteux, la fonction de communication implémentée étant particulièrement simple, Il permet à la fois de remplir la fonction de géolocalisation et d'assurer un suivi des équipements dispersés dans le bâtiment, Il permet de récupérer l'ensemble des informations à partir de n'importe quelle balise radio de type émetteur-répéteur 10, Il permet de communiquer avec une ou plusieurs balises radio sans avoir à se connecter au réseau de ladite balise.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Système de communication comprenant : un premier équipement (2,) disposant d'informations (I,) relatives à son état de fonctionnement, une première balise radio (1, 10) connectée audit premier équipement (2,) pour collecter lesdites informations et comportant des moyens d'émission (100) pour émettre un signal radio (SR,) permettant de diffuser un premier message, ledit premier message comprenant au moins un identifiant de ladite première balise radio (1, 10), caractérisé en ce que : lesdites informations (I,) relatives à l'état de fonctionnement du premier équipement (2,) sont incluses dans le premier message diffusé par la première balise radio.
2. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une deuxième balise radio connectée à un deuxième équipement et comportant des moyens d'émission (100) pour émettre un signal radio (SR,) permettant de diffuser un deuxième message et en ce que la première balise radio (10) comporte des moyens de réception (102) dudit deuxième message émis par la deuxième balise radio située à sa portée, ledit deuxième message comprenant un identifiant de ladite deuxième balise radio et des informations relatives à l'état de fonctionnement du deuxième équipement, et en ce que les moyens d'émission de la première balise radio sont agencés pour diffuser le premier message et le deuxième message.
3. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première balise radio comporte des moyens de mémorisation (M) d'une liste d'envoi dans laquelle sont placés lesdits premier message et deuxième message à diffuser.
4. 4. Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le premier message comporte l'adresse MAC de la première balise radio, les informations (I,) liées à l'état de fonctionnement du premier équipement, une information d'horodatage du premier message, et un code de contrôle de redondance cyclique.
5. 5. Système selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le deuxième message comporte l'adresse MAC de la deuxième balise radio, les informations (I,) liées à l'état de fonctionnement du deuxième équipement, uneinformation d'horodatage du deuxième message, et un code de contrôle de redondance cyclique.
6. 6. Système selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la première balise radio et la deuxième balise radio comportent chacune un microcontrôleur (UC) et une unité de gestion de l'alimentation (101) connectée à une alimentation (PWR) du premier équipement, respectivement du deuxième équipement.
7. 7. Système selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'émission de la première balise radio (1, 10) et de la deuxième balise radio (1, 10) émettent le signal radio selon le protocole 802-11.
8. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier message et le deuxième message sont de type SSID.
9. 9. Système selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un terminal mobile (4) comportant des moyens de récupération automatique dudit premier message et dudit deuxième message et des moyens d'émission desdits messages vers un serveur central (3) distant.
10. 10. Système selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la première balise radio et la deuxième balise radio comportent chacune des moyens d'émission d'un message à fonction de géolocalisation comprenant un identifiant de la première balise radio, respectivement de la deuxième balise radio.
11. 11. Procédé de communication caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : Lecture d'informations (I,) liées à l'état de fonctionnement d'un premier équipement (2,) par une première balise radio (1, 10) connectée audit premier équipement, Emission par ladite première balise radio d'un signal radio (SR,) permettant de diffuser un premier message, ledit premier message comprenant au moins un identifiant de ladite première balise radio (1, 10) et les informations (I,) liées à l'état de fonctionnement du premier équipement.
12. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de réception par la première balise radio (10) d'un deuxième message émis par une deuxième balise radio située à sa portée et associée à un deuxième équipement à surveiller, ledit deuxième message incluant un identifiant de ladite deuxième balise radio et des informations relatives à l'état de fonctionnement du deuxième équipement, et une étape d'émission par la première balise radio (10) du premier message et du deuxième message.