FR3056054B1 - Commutateur reseau intelligent - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un commutateur réseau (10) comportant plusieurs ports (16a-16d) destinés à connecter au moins un appareil (12a-12c) intégré dans un bâtiment ou une agglomération, ledit commutateur réseau (10) comporte un système de commande (21) intégrant : - des moyens de contrôle de l'état de l'au moins un appareil (12a-12c), et - des moyens de redémarrage de l'au moins un appareil (12a-12c). Le système de commande (21) est configuré pour : - détecter un état de fonctionnement de l'au moins un appareil (12a-12c), et - si un appareil (12a-12c) ne fonctionne pas, déclencher le redémarrage de l'appareil (12a-12c).

Description

COMMUTATEUR RESEAU INTELLIGENT
Domaine Technique
La présente invention concerne le domaine des commutateurs réseau et, plusgénéralement, le domaine des systèmes de gestion d’un bâtiment ou d’uneagglomération.
Au sens de l’invention, un commutateur réseau est un dispositif électroniquecomportant une pluralité de ports réseau et un organe de routage configuré pourdéterminer l’adresse réseau de chaque appareil connecté sur les ports réseau et pourrouter les flux réseau entrant par un port vers le ou les appareils sélectionnés.
Au sens de l’invention, un système de gestion d’un bâtiment ou d’uneagglomération regroupe l’ensemble des différents appareils assurant le fonctionnementstructurel d’un bâtiment ou d’une agglomération, ainsi que les infrastructures réseau surlesquelles sont câblés ces appareils. Les appareils concernés peuvent être unealimentation commandée, une caméra, un dispositif de contrôle d’accès d’une porte, unsystème d’alarme, une climatisation...
Art anterieur
Le nombre d’appareils assurant le fonctionnement structurel d’un bâtiment oud’une agglomération est en constante augmentation en raison de l’accroissement desbesoins de contrôle et de maintenance. Ainsi, il n’est pas rare d’utiliser plus d’un millierd’appareils pour assurer le fonctionnement structurel d’une tour en comptant lescommutateurs réseau, les dispositifs de contrôle d’accès associés à chaque porte, lesdispositifs de surveillance, les dispositifs de climatisation, et toutes les alimentationscommandées.
Tous ces appareils sont classiquement connectés sur un ou plusieurs réseaux afinde communiquer avec un ou plusieurs serveurs. Par exemple, une caméra desurveillance est classiquement connectée à un réseau pour transmettre un flux d’image.
Cependant, certains de ces appareils sont sujets à des disfonctionnements. Cesdisfonctionnements sont communément appelés « bug » dans la littérature anglo-saxonne. Par exemple, suite à un problème logiciel, l’image d’une caméra de vidéo-surveillance peut se figer. Il s’ensuit que la caméra n’est plus opérationnelle et que lesagents de surveillance peuvent considérer que la caméra est opérationnelle. Le problèmede la caméra est généralement détecté plusieurs heures après l’avarie.
Pour résoudre un problème logiciel et/ou matériel, il est connu de déplacer untechnicien sur le site de l’appareil, afin de procéder à un redémarrage de l’appareil enétat de disfonctionnement. Dans un grand nombre de cas, ce redémarrage suffit àremettre l’appareil dans un mode de fonctionnement opérationnel. Dans les autres cas,le technicien procède au remplacement de l’appareil.
Cependant, l’augmentation croissante du nombre d’appareils connectés dans unbâtiment ou une agglomération augmente également le temps et le coût de maintenancedes appareils sujets à des disfonctionnements.
Le problème technique de l’invention consiste à améliorer la procédure dedétection et de redémarrage des appareils d’un bâtiment ou d’une agglomération.
Expose de l’invention
La présente invention vise à résoudre ce problème en mettant en œuvre uncommutateur réseau intelligent intégrant un système de commande configuré pourdétecter si un appareil connecté sur ses ports entre dans un état de disfonctionnement etpour redémarrer l’appareil en cas de disfonctionnement. A cet effet, l’invention concerne un commutateur réseau comportant plusieursports destinés à connecter au moins un appareil intégré dans un bâtiment ou uneagglomération, ledit commutateur réseau comportant un système de commandeintégrant : des moyens de contrôle de l’état de l’au moins un appareil, etdes moyens de redémarrage de l’au moins un appareil.
Par ailleurs, et selon l’invention, le système de commande est configuré pour :détecter un état de fonctionnement de l’au moins un appareil, etsi un appareil ne fonctionne pas, déclencher le redémarrage de l’appareil. L’invention permet ainsi de redémarrer les appareils ayant subi une avariedirectement depuis le commutateur réseau sans nécessiter d’intervention extérieure.L’invention permet également de détecter plus rapidement le disfonctionnement d’unappareil connecté sur le commutateur réseau. L’invention permet ainsi d’améliorer le temps de fonctionnement d’un appareilsujet à des disfonctionnements et de limiter le temps et le coût de gestion d’un bâtimentou d’une agglomération présentant un grand nombre d’appareils connectés sur descommutateurs réseau selon l’invention.
Selon un mode de réalisation, la détection d’un état de fonctionnement de l’aumoins un appareil est réalisée par une requête réseau transmise à un appareil et parl’attente d’un message de réponse à ladite requête réseau, le système de commandeconsidérant que ledit appareil ne fonctionne pas lorsque le temps d’obtention dumessage de réponse dépasse une valeur seuil. Ce mode de réalisation permet de détectersimplement et efficacement un disfonctionnement logiciel et/ou matériel.
Selon un mode de réalisation, la détection d’un état de fonctionnement de l’aumoins un appareil est réalisée par une requête réseau transmise à intervalles réguliers.Ce mode de réalisation vise à limiter l’encombrement du réseau par les requêtes visant àdétecter un disfonctionnement des appareils connectés sur le commutateur réseau.
Selon un mode de réalisation, la requête réseau utilise le protocole ICMP (selonl’expression anglo-saxonne « Internet ControlMessage Protocol »). Ce type de requêteest communément appelé « ping ». Ce mode de réalisation est particulièrement simple à mettre en œuvre car le protocole ICMP est géré par une très large majorité decomposants réseau.
Selon un mode de réalisation, le système de commande est configuré pouranalyser le volume de données transmis par T au moins un appareil sur un intervalle detemps, lorsque le volume de données est inférieur à une valeur seuil, le système decommande réalise une détection d’un état de fonctionnement de T au moins un appareil.
Ce mode de réalisation permet de limiter l’encombrement du réseau par lesrequêtes de détection en envoyant des requêtes uniquement lorsque le volume depaquets réseau transmis par un appareil est suspect.
Selon un mode de réalisation, au moins un port intègre un fil d’alimentationélectrique non utilisé pour transmettre les données, et isolé électriquement des autres filsdu câble utilisés pour transmettre les données. Cette technologie est appelée « POE »(selon l’expression anglo-saxonne «Power Over Ethernet») dans la littérature. Ellepermet d’alimenter électriquement les appareils compatibles connectés sur lecommutateur réseau en utilisant le câble internet pour transmettre l’alimentationélectrique.
Selon un mode de réalisation, le système de commande est configuré pouranalyser la consommation électrique dudit au moins un appareil sur un intervalle detemps, lorsque la consommation électrique est inférieure à une valeur seuil, le systèmede commande réalise une détection d’un état de fonctionnement de Tau moins unappareil. Ce mode de réalisation permet de limiter l’encombrement du réseau par lesrequêtes de détection en envoyant des requêtes uniquement lorsque la consommationd’un appareil est suspecte.
Selon un mode de réalisation, ledit commutateur réseau intègre une base dedonnées reliée au système de commande, le système de commande étant configurépour enregistrer l’instant et la description de l’appareil dont un démarrage a été effectuépar le système de commande. Ce mode de réalisation permet d’analyser postérieurementles appareils qui sont le plus sujet à des disfonctionnements afin de détecter les causes probables de disfonctionnement ou de remplacer spécifiquement un ou plusieursappareils dont l’occurrence de disfonctionnement est supérieure à une valeur seuil.
Selon un mode de réalisation, le système de commande intègre des moyens decommunication, le système de commande étant configuré pour transmettre par le réseaul’instant et la description de l’appareil dont un démarrage a été effectuée par le systèmede commande. Ce mode de réalisation permet d’informer un opérateur de gestion d’unbâtiment ou d’une agglomération qu’un appareil a été redémarré. L’opérateur peut ainsisurveiller le fonctionnement de l’appareil en question pour tester si les fonctions duditappareil ont été correctement remises en fonctionnement lors de son redémarrage.
Selon un mode de réalisation, le commutateur réseau comporte une sortie decommande configurée pour commander l’arrêt de l’au moins un appareil connecté surses ports. Ce mode de réalisation vise à commander le redémarrage par un signalélectrique transmis par le commutateur réseau.
Description sommaire des figures
La manière de réaliser l’invention ainsi que les avantages qui en découlent,ressortiront bien du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif mais nonlimitatif, à l’appui des figures annexées dans lesquelles les figures 1 et 2 représentent : figure 1 : une représentation schématique d’un commutateur réseau intelligentselon un mode de réalisation de l’invention ; et figure 2 : un organigramme des étapes de traitement du commutateur réseaude la figure 1.
Description detaillee de l’invention
La figure 1 illustre un commutateur réseau 10 comportant une pluralité de portsréseau 16a-16d et un organe de routage 11, configuré pour déterminer l’adresse réseaude chaque appareil 12a-12c connecté sur les ports réseau 16a-16d et pour router les fluxréseau entrant par un port réseau 16a-16d vers le ou les appareils 12a-12c sélectionnés. L’organe de routage 11 est alimenté par une tension continue issue d’unconvertisseur de tension, non représenté, apte à transformer la tension alternative d’uneentrée en une tension continue. En outre, certains ports réseau 16a-16d peuvent intégrerun fil d’alimentation électrique non utilisé pour transmettre les données, et isoléélectriquement des autres fils du câble utilisés pour transmettre les données. Ce filélectrique est connecté sur le circuit de tension continue.
Les appareils 12a-12c connectés sur ces ports réseau 16a-16d peuvent donc êtrealimentés par la technologie POE (selon l’expression anglo-saxonne «Power OverEthernet »).
Les appareils 12a-12c sont destinés à être intégrés dans un bâtiment ou uneagglomération ; ils peuvent être constitués d’une alimentation commandée, d’unecaméra, d’un dispositif de contrôle d’accès d’une porte, d’un système d’alarme, d’uneclimatisation... Ces appareils 12a-12c sont préférentiellement des systèmes embarquéscomportant un microcontrôleur ou un microprocesseur, une mémoire et une batterieinterne.
Au sens de l’invention, un système embarqué est un dispositif électroniqueautonome dédié à une tâche précise. Contrairement à un ordinateur, pouvant effectuerun ensemble de tâches distinctes, la structure électronique d’un système embarqué estconformée dans la tâche du dispositif électronique. Il s’ensuit qu’un système embarquéest généralement plus petit qu’un ordinateur en termes de capacités matérielles. Au sensde l’invention, un système embarqué possède une mémoire inférieure à 1 méga-octet etun processeur dont la fréquence est inférieure à 200 mégahertz.
Le commutateur réseau 10 comporte également un système de commande 21contrôlant l’organe de routage 11, et relié à une mémoire de programme stockant untableau de correspondance 32 associant à chaque appareil 12a-12c une description.
Selon l’invention, le système de commande 21 intègre des moyens de contrôle del’état des appareils 12a-12c et des moyens de redémarrage des appareils 12a-12c.
Les moyens de contrôle de l’état des appareils 12a-12c visent à détecter si unappareil fonctionne normalement ou non. Pour ce faire, le commutateur réseau 10 peutentrer en communication avec l’appareil 12a-12c à tester. Par exemple, le commutateurréseau 10 peut lancer un protocole de communication sécurisé, également appelé« SSH », de sorte à tester les fonctionnalités de l’appareil 12a-12c.
Plus simplement, le commutateur réseau 10 peut transmettre une simple requêteréseau, par exemple en utilisant le protocole ICMP, et attendre une réponse del’appareil 12a-12c.
Ce test de fonctionnement peut être réalisé à intervalles réguliers par lecommutateur réseau 10.
En variante ou en complément, tel qu’illustré sur la figure 2, l’étape de détection51 de l’état de fonctionnement d’un appareil 12a-12c peut être effectuéeconsécutivement à la détection d’un appareil 12a-12c suspect.
Pour détecter un appareil 12a-12c suspect, le système de commande 21 peutanalyser le volume de données transmis par les appareils 12a-12c au cours du temps.Lorsque l’appareil 12a-12c transmet peu de données sur une période de temps définie,le système de commande 21 considère, dans l’étape 50, que l’appareil 12a-12c estsuspect et lance l’étape de détection 51 pour cet appareil 12a-12c.
En variante ou en complément, la détection d’un appareil 12a-12c suspect peutêtre réalisée en utilisant la consommation électrique d’un appareil 12a-12c connectéselon la technologie POE. Ainsi, lorsqu’un appareil 12a-12c consomme peu d’énergieélectrique sur une période de temps définie, le système de commande 21 considère, dansl’étape 49, que l’appareil 12a-12c est suspect et lance l’étape de détection 51 pour cetappareil 12a-12c.
Lorsque l’étape de détection 51 révèle qu’un appareil 12a-12c est dans un état dedisfonctionnement, le système de commande 21 lance une étape de redémarrage del’appareil 12a-12c. Ce redémarrage peut être réalisé par tous les moyens connus. Par exemple, le système de commande 21 peut effectuer une requête réseau ordonnant leredémarrage de l’appareil 12a-12c. En variante, le redémarrage peut être réalisé par uncâble électrique connecté sur une sortie de commande 30 du commutateur réseau 10.Selon une autre variante, lorsque l’appareil 12a-12c est connecté en POE, leredémarrage peut être réalisé en coupant l’alimentation électrique de l’appareil 12a-12cpendant quelques secondes afin de vider la mémoire de l’appareil 12a-12c.
Dans une dernière étape 53, lorsqu’un redémarrage a été effectué, le système decommande 21 peut mémoriser cette étape de redémarrage dans une base de donnéescomportant l’instant et la description de l’appareil 12a-12c qui a été redémarré. Encomplément ou en variante, ces informations peuvent également être transmises à unopérateur par le réseau, par exemple sous la forme d’un e-mail. L’invention permet ainsi d’améliorer la détection et le redémarrage desappareils 12a-12c connectés sur les ports 16a-16d d’un commutateur réseau 10 endécentralisant la surveillance des appareils 12a-12c au niveau du commutateurréseau 10. Ce nouveau commutateur réseau 10 intelligent réduit ainsi le temps et le coûtde maintenance d’un bâtiment ou d’une agglomération comportant un ensembled’appareils 12a-12c connectés sur un ensemble de commutateurs réseau 10 del’invention.

Claims (3)

  1. Revendications
    1. Commutateur réseau (10) comportant plusieurs ports (16a-16d) destinés àconnecter au moins un appareil (12a-12c) intégré dans un bâtiment ou uneagglomération en utilisant la technologie POE, caractérisé en ce que leditcommutateur réseau (10) comporte un système de commande (21) intégrant : des moyens de contrôle de l’état de l’au moins un appareil (12a-12c), etdes moyens de redémarrage de l’au moins un appareil (12a-12c), le système de commande (21) étant configuré pour : détecter (51) un état de fonctionnement de l’au moins un appareil (12a-12c)connecté en utilisant la technologie POE, la détection (51) étant réalisée enutilisant la consommation électrique ou le volume de données transmis entrel’au moins un appareil (12a, 12c) et ledit commutateur réseau (10) et si un appareil (12a-12c) ne fonctionne pas, déclencher (52) le redémarrage del’appareil (12a-12c).
  2. 2. Commutateur réseau (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladétection (51) d’un état de fonctionnement de l’au moins un appareil (12a-12c) estréalisée par une requête réseau transmise à un appareil (12a-12c) et par l’attented’un message de réponse à ladite requête réseau, le système de commande (21)considérant que ledit appareil (12a-12c) ne fonctionne pas lorsque le tempsd’obtention du message de réponse dépasse une valeur seuil. 3. Commutateur réseau (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladétection (51) d’un état de fonctionnement du au moins un appareil (12a-12c) estréalisée par une requête réseau transmise à intervalles réguliers. 4. Commutateur réseau (10) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que larequête réseau utilise le protocole ICMP (« Internet Control Message Protocol »). 5. Commutateur réseau (10) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ceque le système de commande (21) est configuré pour analyser (50) le volume dedonnées transmis par le au moins un appareil (12a-12c) sur un intervalle de temps, lorsque le volume de données est inférieur à une valeur seuil, le système decommande réalise une détection (51) d’un état de fonctionnement de l’au moinsun appareil (12a-12c).
  3. 6. Commutateur réseau (10) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en cequ’au moins un port (16a-16d) intègre un fil d’alimentation électrique (28) nonutilisé pour transmettre les données et isolé électriquement des autres fils du câbleutilisé pour transmettre les données. 7. Commutateur réseau (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesystème de commande (21) est configuré pour analyser (49) la consommationélectrique dudit au moins un appareil (12a-12c) sur un intervalle de temps, lorsquela consommation électrique est inférieure à une valeur seuil, le système decommande réalisant une détection (51) d’un état de fonctionnement du au moinsun appareil (12a-12c). 8. Commutateur réseau (10) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ceque ledit commutateur réseau (10) intègre une base de données reliée au systèmede commande (21), le système de commande (21) étant configuré pour enregistrer(53) l’instant et la description de l’appareil (12a-12c) dont un démarrage a étéeffectué par le système de commande (21). 9. Commutateur réseau selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesystème de commande (21) intègre des moyens de communication, le système decommande (21) étant configuré pour transmettre par le réseau l’instant et ladescription de l’appareil (12a-12c) dont un démarrage a été effectuée par lesystème de commande (21). 10. Commutateur réseau selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’ilcomporte une sortie de commande (30) configurée pour commander l’arrêt du aumoins un appareil connecté sur ses ports (16a-16d).
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