FR3052944A1 - Procede de segmentation de donnees a haut rendement - Google Patents

Abstract

L'invention propose de transmettre les paquets des messages émis par un objet connecté à un destinataire par segmentation en multiples segments pouvant dépasser la capacité intrinsèque de réseau, sans perte de données et avec un rendement élevé. Le procédé est caractérisé en ce que la reconstitution de chaque message (B; Bi, Bi+1) est basée sur une modulation d'émission des paquets (D; D1 à D5) de ce message (B; Bi, Bi+1) à des intervalles successifs définis par au plus quatre délais de durées spécifiques, à savoir un délai dédié (dT0) à l'émission d'un dernier segment (Cz) dans le cas de découpage de message (B) en deux segments (C1, Cz), un premier délai (dT1) entre le premier segment (C1) et le premier (C2) ou l'unique segment intermédiaire (Ci) dans le cas de découpage en plus de deux segments, un deuxième délai entre un segment intermédiaire (C2; C3) et le segment intermédiaire qui le suit (C3; C4) dans le cas de découpage en plus de trois segments, et un troisième délai entre un (C4) ou l'unique segment intermédiaire (Ci) et le dernier segment (C5; Cz) dans le cas de découpage en plus de deux segments.

Description

PROCÉDÉ DE SEGMENTATION DE DONNÉES À HAUT RENDEMENT

DOMAINE DE L’INVENTION

[0001] L’invention a pour objet un procédé de segmentation de données à haut rendement, ces données provenant d’objets dit connectés. L’invention se rapporte au domaine de la transmission de données et, plus précisément, elle concerne le traitement des données émises depuis un tel objet par des moyens de transmission dans le domaine plus particulier des radiofréquences.

[0002] La transmission de données entre objets dits connectés est une branche des télécommunications appelée loT (acronyme d’« Internet of Things » en terminologie anglaise). Les objets connectés se rapportent à tout objet au sens large, équipement ou corps vivant, surveillé ou évalué par un capteur (ou plusieurs capteurs) en liaison avec des moyens d’émission des données fournies par ce(s) capteur(s) et transmis à des récepteurs. Les applications sont multiples et concernent divers domaines: l’environnement (température, hygrométrie, vitesse du vent, composition gazeuse, champ magnétique, etc.), l’équipement des « villes intelligentes » (surveillance de flux, d’éclairage public, de comptage d’énergies principales, etc.), la santé (surveillance du rythme cardiaque, de la tension, de la température corporelle, etc.), de la domotique et de l’industrie (consommation électrique, niveaux de fluides, détection d’incendies, d’intrusions, etc.), ou encore de la localisation (enfants, animaux domestiques, objets personnels, etc.).

[0003] Cette technologie de communication entre émetteurs et récepteurs a jusqu’à présent utilisé des réseaux de communication cellulaires tels que le réseau GSM et ses dérivés (GPRS, UMTS, LTE, etc.) et/ou des réseaux WIFI et/ou des réseaux filaires (réseau téléphonique, lignes spécialisées ou locales, etc.). Cependant, le débit des transmissions loT n’est en règle générale que de quelques centaines ou de quelques milliers de bits par jour, car la plupart des émissions d’objets connectés se limitent à un envoi isolé - par exemple une alerte détectant un dépassement de seuil de mesure - ou un envoi répété avec une fréquence peu élevée, de données d’état ou de position.

[0004] Il est donc rapidement apparu que les protocoles utilisés - aussi bien sur les réseaux cellulaires, tel que le protocole LTE ou « 4G », que sur les réseaux filaires - présentent une consommation d’énergie élevée au regard des faibles débits des transmissions d’objets connectés. Pour minimiser la consommation électrique des objets connectés et préserver l’autonomie de leurs sources d’énergie tout en assurant des transmissions longues distances (jusqu’à quelques dizaines de kilomètres), des réseaux de transport de données bas débit ont été développés. Ces réseaux, désignés par les acronymes LTN (« Low Throughput Network » en terminologie anglaise), ou LPWAN (« Low Power Wide Area Network » en terminologie anglaise), utilisent des technologies radiofréquence dont les éléments matériels et logiciels sont conçus pour minimiser la consommation d’énergie. Ils fonctionnent soit dans un intervalle de bande ultra étroite dit UNB (acronyme de « Ultra Narrow Band » en terminologie anglaise), comme le réseau Sigfox®, soit au contraire par étalement du spectre de fréquences comme la technologie LoRa®, typiquement sur la bande 868 MHz en Europe et 915 MHz aux États-Unis.

[0005] Ces réseaux de transport LTN/LPWAN sont des réseaux déployés à des échelles locales (par exemple sur site industriel) ou globales (par exemple sur le territoire d’un pays). Ils consomment peu d’énergie à l’émission (typiquement 25 mW pour les objets connectés), ont un très bas débit (typiquement 100 bits/s) et une longue portée (jusqu’à plusieurs dizaines kilomètres en champ libre). Ainsi, une architecture loT constituée par des réseaux LTN/LPWAN se particularise par un bas débit, une basse consommation et une excellente couverture territoriale: par exemple, les 1500 stations de base actuellement utilisées par le réseau Sigfox® couvrent plus de 90% du territoire français en usage extérieur, et chaque station de base est capable de connecter plusieurs centaines de milliers d’objets.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE

[0006] Avec de tels réseaux de faible capacité, la taille des messages à transmettre - une fois les données des objets connectés codées dans la couche application - est le plus souvent incompatible avec la faible taille de charge utile des paquets du réseau de transport. Pour permettre le transport des messages de taille supérieure à la charge utile, il est apparu nécessaire de découper les données sous forme de segments dans la couche transport de l’architecture. Les segments sont numérotés et encapsulés avec un en-tête regroupant des données de service pour former des paquets. La couche d'accès de l’architecture achemine les segments sur le réseau.

[0007] Des exemples d’architecture loT sont décrits dans les documents de brevet WO 2011157938 ou WO 200158094. Dans de telles architectures, les objets connectés transmettent les paquets via des accès au réseau lequel assure le routage vers un contrôleur de réseau constitué d’un ou de plusieurs serveurs de contrôle dédiés à la livraison des paquets aux destinataires.

[0008] Les paquets sont transmis au destinataire qui peut être un autre objet connecté, un équipement ou un serveur. Le contrôleur de réseau effectue notamment un prétraitement des paquets afin d’éliminer les doublons provenant du routage via différentes stations de base. Les segments incomplets ou non reconnus par le protocole sont supprimés. Puis les paquets validés sont transmis au destinataire où les segments sont formatés pour extraire les données. Dans ces conditions, la durée de transmission peut être parfois très longue, jusqu’à plusieurs jours.

[0009] Un défaut contraignant apparaît lorsque les objets connectés sont activés et communiquent leurs données à des instants sensiblement identiques, provoquant des pics de données. Le contrôleur de réseau ou les destinataires sont alors surchargés entraînant une complication de la gestion des données, même dans le cas des réseaux LTN/LPWAN et cela malgré leur dimensionnement. Pour remédier à ce problème, il a été proposé d’utiliser une plate-forme comportant essentiellement un bus d’entreprise dit ESB (acronyme de « Entreprise Service Bus ») pour servir d’interface entre les passerelles, le réseau et les récepteurs. Une telle solution est décrite par exemple dans les documents de brevet WO 2015162225 ou US 2012109663.

[0010] Cependant, malgré ces améliorations, les réseaux bas débit présentent de manière récurrente une incertitude dans l’acheminement des données qui, au regard de l’augmentation massive du nombre d’objets connectés, devient un problème majeur. Dans le même temps, l’augmentation du trafic provoque des effets indésirables de perturbation dans le domaine des radiofréquences, ce qui a pour résultat de réduire la taille de la charge utile admissible des paquets du réseau.

[0011] De plus, l’authentification des messages qui impose l’ajout d’un champ d’authentification et l’éventuel chiffrement des messages par bloc entraînent l’augmentation de la taille de ces messages. Cette sécurisation provoque un dépassement quasi systématique de la taille des charges utiles imposée par le réseau.

EXPOSÉ DE L’INVENTION

[0012] Le problème réside donc dans l’impossibilité de transmettre des messages lorsque la taille des données qu’ils contiennent et/ou leur authentification et/ou leur chiffrement provoquent un dépassement de la charge utile admissible des paquets dans le réseau, alors que le découpage des messages en segments doit rester compatible avec la taille des paquets. De plus, la reconstitution des messages nécessite un ordonnancement performant pour éviter leur altération ou leur perte, tout ou partie, ou de procéder à un acheminement erroné, et cela sur une longue période de temps pouvant s’étendre sur plusieurs jours.

[0013] L’invention propose de pallier ces problèmes en utilisant une segmentation fondée sur une modulation temporelle d’émission des paquets en fonction de leur place dans le message, combinée à une éventuelle remise en ordre des segments pour reconstituer le message à l’arrivée. Une telle segmentation des messages permet de dépasser la capacité intrinsèque du réseau, sans perte de données et avec un rendement élevé.

[0014] À ce titre, la présente invention a plus précisément pour objet un procédé de transmission de données émises depuis au moins un objet connecté jusqu’à un destinataire via une architecture de transmission constituée d’au moins un réseau bas débit dont l’accès est régi par des métadonnées, comportant les étapes successives suivantes de traitement desdites données dans des couches inférieures de transmission de l’architecture: encodage des données en messages et découpage de chaque message en segments incluant un premier segment suivi, le cas échéant, par au moins un segment intermédiaire, et par un dernier segment; encapsulation de chaque segment dans un paquet muni d’un en-tête; routage des paquets via des stations de base d’au moins un réseau de l’architecture et reconstitution de chaque message à partir des paquets reçus, puis transmission de chaque message reconstitué au destinataire.

[0015] Dans ce procédé, la reconstitution de chaque message est basée sur une modulation d’émission des paquets constituant ce message à des intervalles de temps successifs définis par au plus quatre délais d’émission de durées spécifiques, à savoir : un délai dédié à l’émission d’un dernier segment dans le cas de découpage de message en deux segments, un premier délai entre le premier segment et le premier ou l’unique segment intermédiaire dans le cas de découpage de message en plus de deux paquets, un deuxième délai entre un segment intermédiaire et le segment intermédiaire qui le suit dans le cas de découpage de message en plus de trois segments, et un troisième délai entre un ou l’unique segment intermédiaire et le dernier segment dans le cas de découpage de message en plus de deux segments.

[0016] Dans ces conditions, l’identification de chaque segment - en tant que premier segment, segment intermédiaire ou dernier segment - ainsi que l’ordre des segments intermédiaires sont déterminés sans nécessiter de coder ces segments avec une numérotation personnalisée laquelle allonge l’en-tête du segment.

[0017] Selon un mode de mise en œuvre alternatif, à la place du délai dédié et du premier délai d’émission de durée spécifique des segments de message découpés en plus de deux segments, l’en-tête de chaque paquet intègre un bit de discrimination entre le premier segment et les autres segments pour identifier ce premier segment, le nombre de délais de durée spécifique étant alors réduit à deux, à savoir les deuxième et troisième délais.

[0018] Dans le cas où les messages peuvent être également encodés en un unique segment, l’en-tête de chaque paquet intègre au moins un bit d’unicité pour indiquer si le message contient un seul ou plusieurs segments.

[0019] Selon une mise en œuvre préférée, une vérification d’ordonnancement et, le cas échéant, un ré-ordonnancement des segments intermédiaires selon leur ordre initial des messages de plus de trois segments sont opérés à partir de données liées à l’émission des paquets.

[0020] Selon des formes de mise en œuvre particulières: - la vérification d’ordonnancement et le cas échéant le ré-ordonnancement sont opérés à partir d’un horodatage effectué sur chaque paquet en entrée d’architecture par l’objet connecté, une passerelle d’accès au réseau et/ou au moins une station de base; - la vérification d’ordonnancement et le cas échéant le ré-ordonnancement sont opérés à partir d’une extraction de métadonnées des couches inférieures, une telle extraction pouvant se rapporter par exemple aux identifiants des objets connectés associés à un compteur de trames, ou à d’autres paramètres en liaison avec l’émission des paquets et collectés par les métadonnées.

[0021] Selon des modes de mise en œuvre avantageux: - le premier segment d’un message n’est émis que si un délai minimal de durée spécifique entre messages - dit délai inter-message - s’est écoulé à partir de l’émission du dernier segment du message précédent; - une validation de segmentation d’un message est opérée en vérifiant la durée des délais inter-messages avant et après les délais d’émission spécifiques dudit message, cette validation repérant toute perte de segment dans ce message; - une validation de dé-segmentation des messages est opérée à partir d’un champ de contrôle d’intégrité via un outil de CRC (Contrôle de Redondance Cyclique).

[0022] Avantageusement, l’invention permet de fonctionner avec des tailles de segments maximales dynamiques et donc d’optimiser l’utilisation des paramètres radiofréquence à tout instant, ce qui permet de s’affranchir de l’approche traditionnelle qui fixe ces paramètres pour transmettre une charge utile de taille fixe. La qualité de la transmission et les performances sont ainsi sensiblement améliorées, la transmission au destinataire pouvant être synchrone ou asynchrone entre l’objet connecté et le réseau et, respectivement, entre le réseau et le récepteur.

[0023] Selon d’autres aspects avantageux: - après vérification que le message à reconstituer contient plus d’un segment, chaque paquet de ce message est stocké pendant un délai de validité de durée déterminée; - la reconstitution du message initial est effectuée par concaténation des charges utiles contenues dans les segments après vérification de leur ordonnancement et ré-ordonnancement le cas échéant; - la vérification d’ordonnancement des segments accompagnée le cas échéant du ré-ordonnancement, la validation de segmentation des messages et la transmission des messages reconstitués aux destinataires sont opérées par au moins un serveur de traitement de segments, qui peut être choisi entre au moins un serveur de contrôle d’un contrôleur de réseau et/ou au moins un serveur de traitement de l’architecture indépendant du ou des réseaux. En particulier, les fonctions de validation de segmentation des messages et d’ordonnancement - réordonnancement peuvent être respectivement mises en oeuvre par un serveur de traitement de segments indépendant du ou des réseaux.

[0024] Avantageusement, l’invention permet d’étendre le champ d’application des réseaux de transmissions par paquets horodatés à faible bande passante et faible consommation d’énergie par la transmission de données plus volumineuses que ne le permet a priori le réseau et/ou la transmission de données sécurisées, dans un contexte de transmission à faible énergie, avec une très longue durabilité d’opérations.

PRÉSENTATION DES FIGURES

[0025] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et qui se rapporte à des exemples détaillés de réalisation, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : - la figure 1, un exemple schématisé d’architecture loT de transmission radiofréquence de messages selon l’invention entre un objet connecté et un récepteur via un réseau bas débit; - la figure 2, un diagramme comportant les étapes principales de traitement des données lors de la transmission d’un message dans l’exemple d’architecture de la figure 1, et - la figure 3, les étapes principales de validation de segmentation et de dé-segmentation des paquets du message à transmettre depuis le réseau jusqu’au destinataire.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE D’EXEMPLES DE RÉALISATION

[0026] L’exemple schématisé d’architecture loT 1 de transmission radiofréquence de messages selon la figure 1 comporte un réseau LTN/LPWAN bas débit 10 utilisant un protocole adapté à ce type de réseau. Des données sont élaborées périodiquement ou de manière ponctuelle par différents équipements 11 à 13 d’une même structure, une série de relevés de consommation électrique de groupes de bâtiments dans l’exemple, sont encodées sous forme de messages puis émises - via une passerelle de liaison 2a ou directement par leur antenne 2b - vers les stations de base 3 du réseau 10.

[0027] Avantageusement, plusieurs réseaux peuvent être utilisés en fonction du ou des protocoles utilisés. D’autres données proviennent d’un serveur 14 et sont également transmises directement au réseau 10 via son antenne 2c. Les stations de base 3 du réseau 10 couvrent l’espace entre les équipements émetteurs 11 à 14 et des récepteurs destinataires 21 à 23.

[0028] Les équipements 11 à 14 constituent les objets connectés de cet exemple de réalisation. Ils possèdent une horloge interne (non représentée) pour pouvoir émettre à des instants déterminés, selon une précision connue.

[0029] Les messages sont ensuite acheminés par le réseau 10 aux récepteurs respectivement destinataires 21, 22, 23 via les stations de base 3 du réseau 10 qui effectuent un horodatage, détaillé ci-après, et transmettent les données à un serveur de contrôle 4 du réseau 10 qui élimine les doublons de message. Les récepteurs destinataires sont ici un centre de facturation 21, une base de données 22 et un enregistreur 23.

[0030] Le traitement des données reçues par le réseau 10 est effectué avec le protocole utilisé dans les couches inférieures de l’architecture selon des étapes 110 à 150, conformément au diagramme de la figure 2. Dans chaque objet connecté ou, le cas échéant, chaque passerelle de liaison 2a, toute donnée ou ensemble de données relatives à une information brute « A » est d’abord encodée sous forme d’un message « B » dans la couche « présentation » du système de communication du réseau (étape d’encodage 110), puis le message est découpé en segments, ici en cinq segments C1 à C5, dans la couche « transport » (étape de découpage 120).

[0031] Le nombre de segments dépend de la taille maximale transmissible qui résulte de la capacité de traitement des couches inférieures de l’architecture. Lorsqu’un mécanisme de retransmission automatique des segments est intégré aux couches de traitement, ou lorsque la taille maximale transmissible est amenée à varier pour toute autre raison (redéfinition de l’architecture, changement de réseau, changements des paramètres radio dynamiques ADR (acronyme de « Adaptative Data Rate » en terminologie anglaise) pilotés par le serveur de contrôle 4, etc.), la taille des segments est recalculée dynamiquement, c’est-à-dire directement par un mécanisme de gestion dédié, avant leur transmission.

[0032] Dans ces cas de variation de la taille maximale des segments, une validation de dé-segmentation des messages est opérée dans la couche « transport » du système de communication du réseau, comme cela sera décrit en référence à la figure 3.

[0033] Chaque segment « C », C1 à C5, est ensuite encapsulé dans un paquet, respectivement cinq paquets D1 à D5 dans l’exemple (étape d’encapsulation 130). Dans cette étape 130, chaque paquet « D », D1 à D5, muni d’un en-tête D0 contenant l’adresse « P » de l’équipement connecté (ajoutée par la couche inférieure de liaison) est acheminé vers les récepteurs destinataires 21 à 23, via les stations 3, le serveur de contrôle 4 et, dans l’exemple, deux serveurs de traitement intégrés à l’architecture 1 indépendamment du réseau 10, un serveur dit de segmentation 5a et un serveur dit d’ordonnancement 5b (cf. figure 1 ). Chaque récepteur destinataire « R », ici le centre de facturation 21, est identifié par une application réseau connectée au serveur de contrôle 4.

[0034] Les paquets D (D1 à D5) - contenant successivement le premier segment C1 puis les segments intermédiaires Ci (C2 à C4) et enfin le dernier segment Cz (C5 dans l’exemple) - sont alors émis consécutivement selon trois délais d’émission de durées spécifiques, le deuxième dT2 (de durée égale à 20 secondes dans l’exemple) strictement plus long que le premier dT1 (de durée égale à 13 secondes dans l’exemple) et le troisième dT3 (de durée égale à 27 secondes dans l’exemple) strictement plus long que le deuxième dT2, ces délais étant respectivement appliqués comme suit (étape 140): - le premier délai dT1 d’émission du premier segment intermédiaire C2 (via le paquet D2) en référence à l’instant d’émission d’un premier segment C1, permet d’identifier les deux premiers segments; - le deuxième délai dT2 d’émission identifie les segments intermédiaires suivants, ici les segments C3 et C4 (via le paquet D3 et D4), et - le troisième délai dT3 d’émission du dernier segment (via le paquet D4) en référence à l’émission du segment intermédiaire qui le précède, ici C4, permet d’identifier C5 comme dernier segment.

[0035] Dans ces conditions, le segment C1 est identifié comme le premier segment, les segments C2 à C4 comme segments intermédiaires et C5 comme dernier segment dans l’exemple illustré.

[0036] Alternativement, un bit de discrimination Id entre le premier et les autres segments C2 à C5 est utilisé à la place du premier délai dT1. Ce bit b de discrimination est alors intégré dans un en-tête CO de chaque segment « C ».

[0037] L’identification des segments par la modulation des délais dT 1, dT2 et dT3, ou alternativement par la combinaison des délais dT2, dT3 et du bit de discrimination b, ne s’applique pas aux messages découpés en seulement deux segments. Dans ce cas, un délai dTO de durée d’émission d’un dernier segment Cz - lorsque son instant de référence est l’émission d’un premier segment C1 - est défini comme une modulation spécifique de délai selon l’invention. La segmentation des messages en deux segments est ainsi directement validée.

[0038] Dans le cas où les messages peuvent être encodés sous forme d’un segment unique Cu ou de plusieurs segments Cx (étape de décision 131 qui complète l’étape 130), un bit de segment unique dU1 dit d’unicité peut être avantageusement ajouté à l’en-tête des paquets « D » pour distinguer les messages encodés en un seul segment des autres messages. Et l’ajout d’un deuxième bit supplémentaire dU2 permet une discrimination plus complète entre un segment unique Cu, un segment intermédiaire C2, C3 ou C4 dans l’exemple, et un dernier segment, C5 dans l’exemple.

[0039] Avantageusement, lorsque le message contient plus de trois segments, le troisième délai d’émission dT3 est plus long que le deuxième dT2 afin de sécuriser le dernier segment, ici C5, dans son identification en tant que dernier segment. En effet, l’émission du dernier segment requiert un délai plus long pour s’assurer qu’aucun autre segment ne suit ce segment considéré comme le dernier.

[0040] Afin de différencier les messages correspondants à l’émission successive de données par un même équipement, il est avantageux d’appliquer un délai minimal de durée spécifique (par exemple égal à 29 secondes) dit « intermessage » cJIm (étape de séparation 150) entre l’émission d’un dernier segment Cz d’un message Bj et du premier segment C1 du message Bj+i qui le suit dans le temps. Ce délai d’inter-message minimal dlM est utilisé ci-après pour valider la segmentation des messages par le serveur de segmentation 5a dans l’exemple, et repérer ainsi les pertes de segment.

[0041] Le diagramme de la figure 3 illustre plus particulièrement, lors de l’acheminement des paquets D1 à D5 depuis le réseau 10 jusqu’au récepteur destinataire, le centre de facturation 21 dans l’exemple de réalisation (cf. figure 1), les étapes de validation de segmentation et d’ordonnancement opérées sur chaque message.

[0042] Pour que l’étape d’ordonnancement puisse être implémentée, une station de base 3 est équipée d’un horodateur qui tague une empreinte d’horodatage « H », H1 à H5 dans l’exemple, à chaque paquet D1 à D5 du message « B » (étape d’horodatage 210). Dans d’autres exemples de réalisation, l’objet connecté 11 à 14 et/ou la passerelle de liaison 2a sont également ou alternativement équipés d’un horodateur. Cet horodatage va permettre une vérification d’ordonnancement des segments au niveau du serveur d’ordonnancement 5b dans l’exemple, après la validation de la segmentation. En cas d’erreur, un ré-ordonnancement est opéré, comme détaillé ci-dessous. Une reconstitution du message initial « B » par concaténation des charges utiles contenues dans les paquets D1 à D5 est finalement opérée, dans l’exemple, au niveau du serveur 5b à partir des segments validés dans leur segmentation puis dans leur ordonnancement.

[0043] La transmission entre l’équipement connecté 11 à 14 et la station de base étant synchrone puis asynchrone entre la station de base 3 et le serveur de contrôle 4 (cf. figure 1), plusieurs segments de différents messages sont susceptibles d’être reçus quasi-simultanément en recouvrement partiel par le serveur de contrôle 4 à partir d’une ou plusieurs stations de base 3. Une analyse d’horodatage permet alors de repérer de tels recouvrements et d’opérer le cas échéant une déduplication par le serveur de contrôle 4.

[0044] Alternativement à l’horodatage, la vérification d’ordonnancement, le ré-ordonnancement éventuel et la déduplication sont opérés à partir d’une extraction de métadonnées des couches inférieures. Une telle extraction se rapporte aux identifiants fournis par les adresses MAC des objets connectés 11 à 14 associés à un compteur de trames, ou à d’autres paramètres: marquage d’émission des paquets enregistrés dans les métadonnées ou autres éléments d’information (retard, perturbation, modification de charge utile, etc.) collectés par les métadonnées en liaison avec l’émission des paquets.

[0045] Indépendamment de l’horodatage, le contrôle de la séparation entre les messages permet de valider la segmentation de chaque message « B » de plus de deux segments à partir du délai minimal d’inter-message dlM entre les messages provenant d’un même équipement (cf. étape de séparation 150 décrite ci-dessus).

[0046] Pour ce faire, la validation de segmentation du message « B » (étape de reconstruction 215) est opérée par le serveur de segmentation 5a en comparant la durée de délais spécifiques dl_i et dl+i, respectivement précédant et suivant les délais spécifiques dT1 à dT3 des segments C1 à C5 dudit message « B », et le délai minimal d’inter-message dlM. Si au moins l’un des délais dl.i et dl+i est inférieur à dlM, cette reconstitution du message permet alors de repérer une perte de segment. Une telle perte peut avoir diverses causes: des doublons (un objet connecté peut envoyer plusieurs fois ses paquets qui peuvent être reçus par plusieurs stations de base 3), des paquets d'objets « inconnus » (provenant par exemple d'un autre opérateur), etc. Si les délais dl_i et dl+i sont au moins égaux à dlM, la segmentation est considérée comme complète et le message « B » reconstruit.

[0047] En outre, le premier délai spécifique dT1 (ou alternativement le bit de discrimination lD) et, le cas échéant, les bits supplémentaires dU1 et/ou dU2 permettent (cf. étape 130), par l’en-tête D0 des paquets « D », de différencier les messages à plusieurs paquets des messages à paquet unique « Du » par une identification différenciée entre un segment « C » de messages à segments multiples et le segment unique Cu de messages à segment unique.

[0048] Dès lors, si l’en-tête d’un paquet « D » indique, par le premier délai spécifique dT1 (ou par au moins le ou les bits supplémentaires dU1 et dU2), que le premier segment encapsulé C1 dans ce paquet n’est pas un segment unique Cu, ce paquet « D » est avantageusement stocké dans le serveur de segmentation 5a (étape de stockage 220), indépendamment de son traitement, pendant un délai de validité, 24 heures dans l’exemple de réalisation. Des délais de validité de durée sensiblement plus longue, et potentiellement très longue (par exemple un an), peuvent être définis si les stations de base peuvent être privées de leur liaison sur d’aussi longues durées.

[0049] La validation de segmentation dans le cas où le message « B » est découpé en deux segments C1 et Cz (x = 2) est discriminée par le délai spécifique dTO (cf. étape 140). Lorsque le nombre « x » de segments Cx d’un message initial « B » est égal à trois, la validation de segmentation est conduite par la reconstruction des messages à partir du délai minimal d’inter-message dlM (cf. étape de reconstruction 215), car la vérification d’ordonnancement ne s’applique pas avec un seul segment intermédiaire.

[0050] Lorsque le nombre « x » de segments est supérieur à trois (étape de validation de segmentation 230), comme les cinq segments C1 à C5 de l’exemple, la validation de segmentation est pilotée au niveau du serveur de segmentation par une reconstruction de message (cf. étape de reconstruction 215) à partir des délais de durées spécifiques dT 1 et dT2 et en référence aux horodatages H2 à H4 des paquets intermédiaires D2 à D4 (étape de corrélation 240). Cette « corrélation » temporelle permet de vérifier l’ordonnancement des segments du message à reconstituer « B’ » après concaténation et, le cas échéant, d’opérer un ré-ordonnancement des segments intermédiaires, comme détaillé ci-après.

[0051] La vérification de cette corrélation consiste à comparer l’ordonnancement restitué Os’ et l’ordonnancement initial Os (pavé de correspondance 240). Lorsque les ordonnancements sont concordants (étape de correspondance 245), l’horodatage H2 est calé sensiblement après la durée spécifique dT1 en prenant pour référence H1, et les horodatages H3 et H4 se déduisent sensiblement de la succession simple et double de la durée spécifique dT2 en prenant pour référence l’horodatage H2. Ainsi, la vérification d’ordonnancement de message restitue en principe l’ordonnancement initial des segments du message initial « B ».

[0052] Dans le cas où l’ordonnancement restitué Os’ des segments ne correspond pas à l’ordonnancement initial Os (étape de ré-ordonnancement 250), l’ordonnancement Os’ est appliqué à l’horodatage « H’ » des segments d’autres messages destinés au même centre de facturation 21 (référencé par l’application réseau) et provenant des mêmes équipements connectés 11 à 13 (référencés par leur adresse P) pour vérifier si une « corrélation » et donc un ré-ordonnancement est possible.

[0053] Si aucune corrélation entre l’ordonnancement Os’ et les horodatages « H’ » des segments des différents messages n’est obtenue, un code d’erreur Ie est transmis au serveur destinataire 21 et le serveur d’ordonnancement 5b (cf. figure 1 ) stocke le message reconstitué « B’ » avec ce code d’erreur (flèche retour « NON »). Les en-têtes des segments du message « B’ » sont ensuite comparés aux en-têtes des autres messages erronés déjà stockés, et au fur et à mesure des stockages ultérieurs, afin de pouvoir réordonner ultérieurement les messages à partir des messages erronés.

[0054] En cas d’absence de corrélation partielle ou totale, une validation de dé-segmentation (étape d’intégrité 255) est également mise en oeuvre dans un champ de contrôle d’intégrité. Un outil de CRC est intégré pour effectuer des tests de différentes combinaisons possibles de segments de différents messages présentant des similitudes avec, comme critère de validation, le champ d'intégrité.

[0055] La validation de dé-segmentation est particulièrement adaptée lorsque les couches inférieures de communication intègrent un mécanisme de retransmission automatique des segments et/ou une variation de la taille maximale transmissible, la taille des segments à transmettre étant recalculée dynamiquement avant leur (ré-)émission. L’identification du segment à transmettre peut alors être modifiée à tout instant et le délai d’émission spécifique à appliquer à un segment peut passer d’un délai d’émission spécifique à un autre juste avant l’émission de ce segment.

[0056] L’invention n’est pas limitée aux exemples décrits ou représentés. Il est par exemple possible d’utiliser plus de deux délais d’émission spécifique de segments, en particulier lorsque les messages sont de taille importante afin de différencier le premier, des blocs de segments intermédiaires et le dernier segment des messages.

[0057] De plus, les étapes de vérification d’ordonnancement (puis de réordonnancement le cas échéant), de segmentation et de transmission aux destinataires peuvent être implémentées par au moins un serveur de traitement de segments, en particulier un ou plusieurs serveurs indépendants, comme les serveurs 5a et 5b dans l’exemple, et/ou un ou plusieurs serveurs de contrôle de réseau(x), tel que le serveur 4 du contrôleur du réseau 10.

[0058] Par ailleurs, il est également possible d’utiliser plusieurs réseaux bas débit afin de répartir la charge sur plusieurs réseaux, ce qui permet d’améliorer l’efficacité des transmissions. Dans ce cas, l’utilisation d’un ou de plusieurs serveurs indépendants peut être particulièrement utile afin de vérifier l’ordonnancement et la segmentation des messages. En effet, l’émission ou la transmission de messages identiques réémis (entraînant une multiplication des doublons), les risques de perte de segments ou d’autres perturbations par interférence entre les transmissions sont sensiblement accrus dans le cas d’une architecture couvrant au moins deux réseaux.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé de transmission de données émises depuis au moins un objet connecté (11 à 14) jusqu’à un destinataire (21 à 23) via une architecture de transmission (1) constituée d’au moins un réseau bas débit (10) dont l’accès est régi par des métadonnées, et comportant les étapes successives suivantes de traitement desdites données dans des couches inférieures de transmission de l’architecture (1): encodage des données en messages (B; B,, Bj+i) et découpage de chaque message (B; Bj, Bi+i) en segment (C; Cu; C1 à C5; C1, Ci, Cz) incluant un premier segment (C1; Cu) suivi, le cas échéant, par au moins un segment intermédiaire (C2 à C4; Ci), et par un dernier segment (C5; Cz); encapsulation de chaque segment (C; C1 à C5; C1, ..., Ci, ..., Cz) dans un paquet (D; D1 à D5) muni d’un en-tête (DO); routage des paquets (D; D1 à D5) via des stations de base (3) d’au moins un réseau (10) de l’architecture (1), et reconstitution de chaque message (B; Bj, Bi+i) à partir des paquets reçus (D; D1 à D5) puis transmission de chaque paquet reconstitué au destinataire (21 à 23) depuis ce serveur de contrôle (4), ce procédé étant caractérisé en ce que la reconstitution de chaque message (B; Bj, Bj+i) est basée sur une modulation d’émission des paquets (D; D1 à D5) de ce message (B; Bj, Β,+ι) à des intervalles de temps successifs définis par au plus quatre délais d’émission de durées spécifiques, à savoir un délai dédié (dTO) à l’émission d’un dernier segment (Cz) dans le cas de découpage de message en deux segments (C1, Cz), un premier délai (dT1) entre le premier segment (C1) et le premier (C2) ou l’unique segment intermédiaire (Ci) dans le cas de découpage de message (B) en plus de deux segments, un deuxième délai entre un segment intermédiaire (C2; C3) et le segment intermédiaire qui le suit (C3; C4) dans le cas de découpage en plus de trois segments, et un troisième délai entre un (C4) ou l’unique segment intermédiaire (Ci) et le dernier segment (C5; Cz) dans le cas de découpage de message en plus de deux segments.
2. 2. Procédé de transmission de données selon la revendication 1 dans lequel, à la place du délai dédié (dTO) et du premier délai (dT 1 ) de durées spécifiques, l’en-tête (DO) de chaque paquet (D; D1 à D5) intègre un bit de discrimination (fo) entre le premier segment (C1) et les autres segments (C2 à C5; C2, ...Ci, ..., Cz) pour identifier ce premier segment (C1), le nombre de délais de durée spécifique étant alors réduit à deux, à savoir les deuxième (dT2) et troisième (dT3) délais.
3. 3. Procédé de transmission de données selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2 dans lequel, dans le cas où les messages (B; Bj, Bj+i) peuvent être également encodés en un unique segment (Cu), l’en-tête de chaque paquet (D; D1 à D5) intègre au moins un bit d’unicité (dU1, dU2) pour indiquer si le message contient un seul (Cu) ou plusieurs (Cx) segments.
4. 4. Procédé de transmission de données selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une vérification d’ordonnancement et, le cas échéant, un ré-ordonnancement des segments intermédiaires (C2 à C4; Ci) selon leur ordre initial des messages (B; B,, Bi+1) de plus de trois segments sont opérées à partir de données liées à l’émission des paquets (D; D1 à D5).
5. 5. Procédé de transmission de données selon la revendication précédente, dans lequel la vérification d’ordonnancement (étape 230) et le cas échéant le ré-ordonnancement (étapes 240, 245, 250) sont opérés à partir d’un horodatage (H; H1 à H5) effectué sur chaque paquet (D; D1 à D5) en entrée d’architecture (1), par l’objet connecté (2b, 2c), une passerelle (2a) d’accès au réseau (10) et/ou au moins une station de base (3).
6. 6. Procédé de transmission de données selon la revendication 4, dans lequel la vérification d’ordonnancement et le cas échéant le réordonnancement sont opérés à partir d’une extraction de métadonnées des couches inférieures de l’architecture (1).
7. 7. Procédé de transmission de données selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier segment (C1) d’un message (B; Bj, Bj+i) n’est émis que si un délai minimal d’inter-message (dl) de durée spécifique entre messages s’est écoulé à partir de l’émission du dernier segment (Cz) du message précédent.
8. 8. Procédé de transmission de données selon la revendication précédente, dans lequel une validation de segmentation (étape 215) d’un message (B) est opérée en vérifiant la durée des délais inter-messages (dl.-i, di+i) avant et après les délais d’émission spécifiques (dTO, dT1, dT2, dT3; lD, dT2, dT3) dudit message, et repérant ainsi toute perte de segment dans ce message (B).
9. 9. Procédé de transmission de données selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une validation de dé-segmentation (étape 255) des messages (B; B,, B,+i) est opérée à partir d’un champ de contrôle d’intégrité via un outil de CRC.
10. 10. Procédé de transmission de données selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, après vérification par le serveur de contrôle (4) que le message à reconstituer (B; Bj, Bi+i) contient plus d’un segment (C1 à C5; C1, .... Ci,..., Cz), chaque paquet (D) de ce message (B; Bj, Bj+i) est stocké pendant un délai de validité de durée déterminée.
11. 11. Procédé de transmission de données selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la reconstitution du message initial (B; B,, Bj+i) est effectuée par concaténation des charges utiles contenues dans les segments (C; C1 à C4; C1, ..., Ci, .... Cz) après vérification de leur ordonnancement et ré-ordonnancement le cas échéant.
12. 12. Procédé de transmission de données selon l’une quelconque des revendications 8 à 11, dans lequel la validation de segmentation (étape 215) des messages (B; B,, Bi+i), la vérification d’ordonnancement (étape 230) des segments (C; C1 à C4; C1, ..., Ci, ..., Cz) accompagnée le cas échéant du réordonnancement (étapes 240, 245, 250) et la transmission des messages reconstitués par concaténation (B’) aux destinataires (21 à 23) sont opérées par au moins un serveur de traitement de segments, choisi entre au moins un serveur de contrôle (4) d’un contrôleur de réseau et/ou au moins un serveur de traitement (5a, 5b) de l’architecture indépendant(s) du ou des réseaux (10).
13. 13. Procédé de transmission de données selon la revendication précédente, dans lequel la validation de segmentation des messages (étape 215) et l’ordonnancement - ré-ordonnancement (étapes 230, 240, 245, 250) des segments (C; C1 à C4; C1, ..., Ci, ..., Cz) sont respectivement mises en oeuvre par un serveur de traitement de segments (5a, 5b) indépendant du ou des réseaux (10).