FR3080727A1 - Procede de communication sans-fil entre au moins un terminal de detection d'un risque autonome energetiquement et un organe communicant - Google Patents

Abstract

Le procédé (400) de communication sans-fil entre au moins un terminal de détection d'un risque autonome énergétiquement et un organe communicant avec chaque terminal, comporte, de manière itérative : - une étape (405) de transmission par l'organe communicant d'un signal de synchronisation, - une étape (410) primaire de réveil du terminal, - une étape (411) de réception du signal de synchronisation par le terminal, - une étape (415) de synchronisation, par le terminal, d'une horloge et d'une fréquence d'oscillation d'un résonnateur à quartz sans compensation de température dudit terminal avec le signal reçu, - une étape (420) primaire de mise en veille du terminal, - une étape (425) secondaire de réveil du terminal, - une étape (430) d'émission sans-fil, par le terminal, d'un message à destination de l'organe communicant et - une étape (435) secondaire de mise en veille du terminal.

Description

La présente invention vise un procédé de communication sans-fil entre au moins un terminal de détection d’un risque autonome énergétiquement et un organe communicant avec le terminal. Elle s’applique, notamment, au domaine de la lutte contre les incendies.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE

Dans le domaine de la lutte contre l’incendie, les systèmes d’alarme comportent habituellement un ensemble de détecteurs ou d’actionneurs reliés soit directement, soit indirectement par le biais d’organes intermédiaires, à une centrale d’alarme. Un exemple de tel détecteur est, par exemple, un détecteur de fumée et un exemple d’actionneur est, par exemple, un déclencheur manuel d’alarme situé sur une paroi d’un site à sécuriser et actionné par un opérateur humain.

Pour faciliter le déploiement de tels systèmes, la tendance actuelle est à l’alimentation autonome des détecteurs, par le biais de piles ou de batteries, et à la communication sans-fil entre détecteurs et organes ou centrales.

Toutefois, cette tendance apporte deux problématiques :

- d’une part, la durée de vie des batteries implique des phases de maintenance coûteuses et

- d’autre part, plusieurs normes apportent d’importantes contraintes sur la communication entre détecteurs et organes ou centrale.

Parmi ces normes, on peut citer notamment la norme européenne EN 54-25, qui prévoit que la signalisation d’une perte de lien radio entre deux points doit être détectée en moins de trois-cents secondes et qu’une détection d’incendie doit être remontée à la centrale en moins de dix secondes. Naturellement, l’instinct de l’Homme du Métier pour respecter cette norme consiste à créer des redondances et à augmenter la fiabilité de la communication en augmentant soit la puissance, soit la fréquence des échanges, soit en augmentant la durée ou la fréquence de réveils des détecteurs.

Toutefois, cette approche présente deux défauts :

D’une part, l’Union Européenne impose que certains canaux radio, non soumis à licence par exemple, ne soit pas occupé plus de 0,1% du temps par un système. Ceci implique que l’augmentation de la fréquence de communication, pour fiabiliser le lien radio, n’est pas possible.

D’autre part, de manière générale, la création de redondances, l’augmentation de la puissance d’émission ou l’éveil important d’un détecteur réduisent de manière importante la durée de vie de la batterie de ce détecteur.

Il n’existe donc pas de manière satisfaisante, du point de vue énergétique, pour obtenir une communication entre un détecteur et un organe ou une centrale communicant avec ce détecteur respectant les normes de qualité imposées en France et dans l’Union Européenne.

En plus de cette problématique, la communication sans-fil entre une station de base (organe intermédiaire ou centrale d’alarme) met souvent en oeuvre une pluralité de canaux au sein d’une bande de fréquences, permettant l’installation de plusieurs systèmes sur un même espace géographique en limitant le risque d’interférences entre ces systèmes.

Toutefois, pour fonctionner correctement, ces systèmes supposent que les terminaux (détecteurs ou actionneurs), autonomes énergétiquement, ne dérivent ni en temps ni en fréquence. En effet, une dérive temporelle créé un risque d’interférence entre terminaux pouvant émettre simultanément tandis qu’une dérive fréquentielle risque de faire sortir un signal émis d’un canal dédié.

Pour éviter de tels risques, il est connu d’utiliser au sein des terminaux énergétiquement autonome des résonnateurs à quartz à compensation de température. En effet, de simples résonnateurs à quartz varient en fréquence au gré de la température à laquelle ils sont exposés, ce qui, dans le cas de terminaux de détection d’incendie est donc contre-intuitif pour l’homme du métier. Toutefois, les résonnateurs à quartz à compensation de température sont chers et consomment plus d’énergie électrique que des résonnateurs à quartz simples.

Aussi, les systèmes actuels ne sont pas sobres énergétiquement.

OBJET DE L’INVENTION

La présente invention vise à remédier à tout ou partie de ces inconvénients.

À cet effet, la présente invention vise un procédé de communication sans-fil entre au moins un terminal de détection d’un risque autonome énergétiquement et un organe communicant avec chaque terminal, qui comporte, de manière itérative :

- une étape de transmission par l’organe communicant d’un signal de synchronisation,

- une étape primaire de réveil du terminal,

- une étape de réception du signal de synchronisation par le terminal,

- une étape de synchronisation, par le terminal, d’une horloge et d’une fréquence d’oscillation d’un résonnateur à quartz sans compensation de température dudit terminal avec le signal reçu,

- une étape primaire de mise en veille du terminal,

- une étape secondaire de réveil du terminal,

- une étape d’émission sans-fil, par le terminal, d’un message à destination de l’organe communicant et

- une étape secondaire de mise en veille du terminal.

Grâce à ces dispositions, la synchronisation entre le terminal et l’organe communicant est réalisée périodiquement et sur un résonnateur à quartz sans compensation de température au niveau du terminal. Un tel résonnateur est à la fois moins cher et moins consommateur d’énergie. La synchronisation à chaque itération des étapes du procédé permet de limiter la dérive en temps et en fréquence du résonnateur.

Dans des modes de réalisation, au moins une étape de transmission et/ou une étape d’émission met en oeuvre une modulation LoRa ou FSK.

Ces modes de réalisation permettent de réaliser des systèmes à longues portées entre organe communicant et terminaux.

Dans des modes de réalisation, à chaque itération, l’étape d’émission est réalisée de manière alternée entre deux bandes entourant chacune une fréquence déterminée et distincte.

Ces modes de réalisation présentent l’avantage de rendre robuste le système de communication en limitant les risques d’interférences.

Dans des modes de réalisation, le signal de synchronisation transmis présente une information de fréquence et d’horloge basées sur un oscillateur à cristal compensé en température de l’organe communicant.

Ces modes de réalisation rendent la synchronisation de meilleure qualité par rapport à un résonnateur à quartz sans compensation de température.

Dans des modes de réalisation, l’étape de synchronisation comporte :

- une étape de mesure d’une dérive en fréquence du résonateur du terminal,

- une étape de modification de la fréquence du résonateur en fonction d’une valeur de dérive mesurée,

- une étape de mesure d’une dérive en temps d’horloge du résonateur du terminal et

- une étape de modification de l’horloge du résonateur en fonction d’une valeur de dérive mesurée.

Ces modes de réalisation permettent de modifier la fréquence de résonnance uniquement en cas d’une dérive déterminée comme trop importante par le terminal.

Dans des modes de réalisation, l’intervalle entre deux étapes de synchronisation et/ou d’émission est identique et inférieure à soixante-quinze secondes.

Ces modes de réalisation permettent, pour quatre itérations des étapes du procédé, de rester sous la durée de trois-cents secondes.

Dans des modes de réalisation, chaque intervalle est égal à soixante-dix secondes.

Dans des modes de réalisation, chaque intervalle entre une étape secondaire de réveil et une étape secondaire de mise en veille est inférieur à cent quarante millisecondes.

Dans des modes de réalisation, au moins une étape d’émission est réalisée dans un canal à bande étroite dont la largeur de bande est comprise entre vingt-cinq et soixante-quinze kilohertz.

Dans des modes de réalisation du procédé objet de la présente invention, entre au moins deux terminaux de détection d’un risque autonomes énergétiquement et un organe communicant avec chaque terminal, dans lequel :

- chaque terminal réalise simultanément l’étape de synchronisation,

- chaque terminal réalise l’étape d’émission après une valeur de décalage temporelle déterminée différente de sorte à ce qu’aucun terminal n’émette simultanément.

Ces modes de réalisation mutualisent l’étape de transmission.

Dans des modes de réalisation, la valeur de décalage temporelle est un multiple de deux secondes.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du dispositif et du procédé objets de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :

- la figure 1 représente, schématiquement et sous forme d’un logigramme, une succession d’étapes d’un premier mode de réalisation particulier du procédé objet de la présente invention,

- la figure 2 représente, schématiquement, un chronogramme illustratif du procédé objet de la présente invention,

- la figure 3 représente, schématiquement, un chronogramme illustratif de l’occupation d’une bande de fréquence par la mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention,

- la figure 4 représente, schématiquement et sous forme d’un logigramme, une succession d’étapes d’un deuxième mode de réalisation particulier du procédé objet de la présente invention et

- la figure 5 représente, schématiquement et sous forme d’un logigramme, une succession d’étapes particulière du dispositif objet de la présente invention.

DESCRIPTION D’EXEMPLES DE RÉALISATION DE L’INVENTION

La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d’un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse.

On note dès à présent que les figures ne sont pas à l’échelle.

Par « terminal de détection d’un risque », on entend un dispositif muni d’un capteur d’une valeur représentative d’une grandeur physique ou d’un actionneur.

Par « autonome énergétiquement >>, on entend que le terminal est muni d’une source d’alimentation électrique autonome, telle une batterie ou une pile. Cette autonomie peut optionnellement également être assurée par un moyen de production d’énergie électrique via un périphérique dédié, tel un panneau solaire par exemple.

Par « organe communicant >>, on entend tout dispositif susceptible d’être relié à un terminal par une liaison de communication radio. Cet organe peut être, ou non, alimenté de manière autonome. Cet organe communicant peut être une centrale d’alarme ou un organe intermédiaire chargé de relayer de manière filaire ou sans-fil une détection de risque vers une centrale d’alarme.

On note que le système visé par la présente invention peut comporter plusieurs terminaux communicants avec un organe communicant.

On note que le système visé par la présente invention peut comporter plusieurs organes communicants. Chaque organe communicant est alors associé à au moins un terminal.

On observe, sur la figure 1, qui n’est pas à l’échelle, une vue schématique d’un mode de réalisation du procédé 100 objet de la présente invention. Ce procédé 100 de communication sans-fil entre au moins un terminal de détection d’un risque autonome énergétiquement et un organe communicant avec chaque terminal, comporte, de manière itérative et pour chaque terminal :

- une première étape 105 d’émission sans-fil, par le terminal, d’un message à destination de l’organe communicant sur une bande entourant une première fréquence,

- une première étape 110 de mise en veille du terminal,

- une première étape 115 de réveil du terminal après une durée de veille déterminée,

- une première étape 120 d’émission sans-fil, par le terminal, d’un message à destination de l’organe communicant sur une bande entourant une deuxième fréquence,

- une deuxième étape 125 de mise en veille du terminal,

- une deuxième étape 130 de réveil du terminal après une durée de veille déterminée,

- une deuxième étape 135 d’émission sans-fil, par le terminal, d’un message à destination de l’organe communicant sur la bande entourant la première fréquence,

- une troisième étape 140 de mise en veille du terminal,

- une troisième étape 145 de réveil du terminal après une durée de veille déterminée,

- une deuxième étape 150 d’émission sans-fil, par le terminal, d’un message à destination de l’organe communicant sur la bande entourant la deuxième fréquence,

- une quatrième étape 155 de mise en veille du terminal et

- une quatrième étape 160 de réveil du terminal après une durée de veille déterminée, l’intervalle de temps entre deux itérations étant inférieur à trois-cents secondes.

Dans des modes de réalisation préférentiels, le procédé 100 objet de la présente invention met en oeuvre, pour au moins une étape d’émission, 105, 120, 135 et/ou 150, la modulation LoRa ou FSK (pour « Frequency Shift Keying », traduit par « modulation par déplacement de fréquence »).

Le procédé illustré en figure 1 montre, en particulier, la manière dont est assurée la détection d’une perte de lien radio entre un terminal et l’organe. Comme on le comprend, le procédé 100 réalise une pluralité de cycles composés d’étapes de réveil, d’émission puis de mise en veille. C’est l’absence de réception d’un message émis par un terminal, au niveau de l’organe, qui déclenche la détection d’une rupture de lien radio.

Chaque étape d’émission, 105, 120, 135 et 150, est réalisée, par exemple, par la mise en oeuvre d’une antenne choisie et configurée pour émettre selon le protocole de transmission sur couche physique LoRa, à distinguer du protocole LoRaWAN. Chaque étape d’émission, 105, 120, 135 et 150, peut être réalisée par une antenne unique ou par une antenne distincte. Dans des variantes, chaque étape d’émission, 105, 120, 135 et 150, selon une bande de fréquence donnée identique met en oeuvre une antenne unique.

Chaque étape d’émission, 105, 120, 135 et 150, est déclenchée, par exemple, par la mise en oeuvre d’un émetteur-récepteur radio du terminal, cet émetteur récepteur étant associé à un microcontrôleur embarqué dans le terminal.

Le terminal est configuré pour émettre un message à un instant déterminé en fonction d’une horloge interne au terminal préférentiellement synchronisée avec le reste du système.

Dans des modes de réalisation préférentiels, l’intervalle entre deux étapes d’émission, 105, 120, 135 et 140, est identique et inférieure à soixante-quinze secondes. Dans des modes de réalisation préférentiels, chaque intervalle est égal à soixante-dix secondes.

Chaque étape d’émission, 105, 120, 135 et 150, est ainsi préférentiellement espacée dans le temps d’un intervalle de temps déterminé et régulier entre chaque étape d’émission, 105, 120, 135 et 150.

Chaque étape d’émission, 105, 120, 135 et 150, est alternée entre deux bandes de fréquences de sorte à rendre robuste la transmission sans pour autant dépasser le temps d’occupation autorisé d’une bande de fréquence par les régulations.

Ainsi, les premières étapes d’émission, 105 et 120, sont réalisées respectivement sur deux bandes et les deuxièmes étapes d’émission, 135 et 150, sont réalisées respectivement sur ces deux bandes également.

Ces deux bandes correspondent, par exemple, à des bandes de fréquence entourant les fréquences de 868 MHz et 433 MHz.

On comprend ainsi qu’un terminal émet, par exemple :

- une première fois sur la bande entourant la fréquence de 868 MHz,

- une première fois sur la bande entourant la fréquence de 433 MHz,

- une deuxième fois sur la bande entourant la fréquence de 868 MHz et

- une deuxième fois sur la bande entourant la fréquence de 433 MHz.

Dans des modes de réalisation, au moins une étape 105, 120, 135, 140 d’émission est réalisée dans un canal à bande étroite dont la largeur de bande est comprise entre vingt-cinq et soixante-quinze kilohertz. Préférentiellement, ce canal présente une largeur de bande de cinquante kilohertz.

Dans des modes de réalisation, au cours d’au moins une étape 105, 120, 135, 140 d’émission, le terminal émet un identifiant représentatif d’un groupe de terminaux. Cet identifiant est codé, par exemple, sur trois octets.

Pour limiter l’utilisation de l’énergie disponible au niveau d’un terminal, chaque étape d’émission, 105, 120, 135 et 150, est précédée d’une étape de réveil, 160, 115, 130 et 145, et succédée d’une étape de mise en veille, 110, 125, 140 et 155.

Cet état de veille peut correspondre à :

- un état de désactivation d’un système d'exploitation du terminal,

- un état de veille simple où certains composants matériels du terminal sont arrêtés par des signaux spécifiques ou

- un état préférentiel de veille prolongée, aussi appelée hibernation où le terminal est éteint tandis que toute la mémoire vive est copiée sur une mémoire informatique non volatile pour être utilisée au cours d’une étape de réveil, 160, 115, 130 et 145.

Préférentiellement, chaque étape de mise en veille, 110, 125, 140 et 155 est déclenchée immédiatement après la réalisation de l’étape d’émission, 105, 120, 135 et 150, précédente.

Chaque étape de réveil, 160, 115, 130 et 145, est configurée pour être réalisée à un instant correspondant à l’instant d’émission déterminé auquel est soustrait une durée déterminée correspondant à une durée d’initialisation, ou de réveil, du terminal. Ainsi, si les étapes d’émission, 105, 120, 135 et 150, sont périodique alors, en principe, chaque étape de réveil, 160, 115, 130 et 145, est également périodique selon la même période.

Préférentiellement, chaque intervalle entre une étape, 115, 130, 145 et 160, de réveil et une étape, 110, 125, 140 et 155, de mise en veille successive est inférieur à cent quarante millisecondes. Préférentiellement, cet intervalle est inférieur à cent quatorze millisecondes.

Cette durée correspond, par exemple, à la durée physique choisie ou nécessaire pour transmettre un message tel que configuré dans le système.

Comme on le comprend, chaque itération du procédé 100 met en oeuvre quatre cycles au cours desquels le terminal réalise une étape de réveil, 115, 130, 145 et 160, une étape d’émission, 105, 120, 135 et 150, et une étape de mise en veille, 110, 125, 140 et 155. Chaque cycle est formé, outre ces étapes propres au terminal, du reste de la durée entre deux itérations des étapes propres au terminal. Lorsqu’entre chaque étape d’émission, 105, 120, 135 et 150, un intervalle de temps de soixante-dix secondes est prévu, le cycle dure soixante-dix secondes.

Pour améliorer la synchronisation globale du système, le procédé comporte préférentiellement, entre deux étapes, 105, 120 et 135, 140, d’émission par le terminal :

- une étape 170 de transmission par l’organe communicant d’un signal de synchronisation et

- une étape 171 de réception du signal de synchronisation par le terminal et

- une étape 175 de synchronisation, par le terminal, avec le signal transmis.

Dans des variantes, les étapes de transmission 170 et de synchronisation 175 sont réalisées une seule fois par itération du procédé 100. Dans d’autres variantes, les étapes de transmission 170 et de synchronisation 175 sont réalisées une fois toutes les deux ou plus itérations du procédé 100.

L’étape de transmission 170 est réalisée, par exemple, par la mise en oeuvre d’une antenne de l’organe communicant choisie et configurée pour émettre selon le protocole de transmission sur couche physique LoRa.

L’étape de réception 171 est réalisée, par exemple, par la mise en oeuvre d’une antenne du terminal.

L’étape 175 de synchronisation est réalisée, par exemple, par l’enregistrement d’une valeur d’horloge au niveau du terminal basée sur une valeur d’horloge comprise dans le signal de synchronisation.

Dans des modes de réalisation du procédé 100, entre au moins deux terminaux de détection d’un risque autonomes énergétiquement et un organe communicant avec chaque terminal, dans lequel un temps de départ des étapes du procédé 100 est décalée, pour chaque terminal, dans le temps d’une valeur de décalage temporelle déterminée de sorte à ce qu’aucun terminal n’émette simultanément. Cette la valeur de décalage temporelle est préférentiellement égale à deux secondes.

On observe, en figure 2, schématiquement, les émissions de signaux réalisées par un terminal 200 sur deux bandes de fréquences, 215 et 220, au gré du temps 230, correspondant au procédé 100 illustré en figure 1. Ainsi, le terminal 200 émet :

- une première fois sur la bande entourant la première bande de fréquence 215,

- une première fois sur la bande entourant la deuxième bande de fréquence 220, après un intervalle 205 de temps suivant l’émission sur la première bande de fréquence 215,

- une deuxième fois sur la bande entourant la première bande de fréquence 215, après le même intervalle 205 de temps suivant l’émission sur la deuxième bande de fréquence 215,

- une deuxième fois sur la bande entourant la deuxième bande de fréquence 220, après le même intervalle 205 de temps suivant l’émission sur la première bande de fréquence 215.

Pour symboliser la détection d’un risque, l’émission 225 d’un signal d’alarme sur les deux bandes de fréquences est également représenté.

On note donc que deux émissions successives sur une bande de fréquences sont séparées 210 par deux fois la valeur de l’intervalle entre deux émissions successives.

On observe, en figure 3, schématiquement, un cycle d’émission du point de vue de l’organe communicant. Cet organe communicant reçoit successivement, à intervalle 340 régulier, un signal, 301,302, 303, 304, 331 et 332, de chaque terminal associé audit organe communicant. La transmission d’un signal 345 de synchronisation est également représentée.

Dans des modes de réalisation, non représentés, le procédé 100 objet de la présente invention comporte une étape de détection d’une rupture de liaison entre l’organe et un terminal en fonction de l’absence de réception d’un signal devant être émis par ledit terminal.

Dans ces modes de réalisation, l’organe communicant reçoit les signaux émis par chaque terminal, sur chaque bande de fréquence, et mesure la durée de temps entre deux signaux émis. Si au bout d’une durée prédéterminée, aucun message n’a été reçu par l’organe communicant, l’organe communicant détermine qu’une rupture de liaison a eu lieu. Préférentiellement, cette durée prédéterminée correspond à une durée représentative d’une pluralité de cycles réveil-émission-mise en veille du terminal. Préférentiellement, cette durée prédéterminée est inférieure à trois-cents secondes.

La détection d’une rupture de liaison est ainsi particulièrement robuste car redondante dans le temps, du fait des deux émissions par bande de fréquences, et en fréquence, du fait des deux bandes de fréquences.

Dans des modes de réalisation, non représentés, le procédé 100 objet de la présente invention comporte une étape de transmission d’un signal d’alerte lorsqu’une rupture de liaison est détectée par l’organe communicant.

On observe également, en figure 1, les conséquences de la détection d’un risque par un terminal sur la communication entre le terminal et l’organe. Lorsqu’une telle détection a lieu, le procédé 100 comporte une étape d’émission 165 d’un signal d’alarme, par le terminal, sur les deux bandes successivement.

Cette étape d’émission 165 peut être répétée sur une première bande en absence de réception de signal d’acquittement émis par l’organe communicant avant d’être répétée sur une deuxième bande. Dès la réception d’un signal d’acquittement, le terminal cesse de réaliser l’étape d’émission 165.

Dans des modes de réalisation, l’étape d’émission 165 est réalisée jusqu’à cinq fois sur une bande avant d’être réalisée jusqu’à cinq fois sur l’autre bande, en l’absence de réception d’un message d’acquittement.

Cette étape d’émission 165 met en oeuvre, par exemple, une antenne commandée par un émetteur-récepteur radio associée à un microcontrôleur du terminal. Cette antenne est configurée pour émettre sur les deux bandes.

Préférentiellement, le terminal attend un signal d’acquittement, émis par l’organe communicant, avant de cesser l’émission de signaux d’alarme. Ainsi, cette émission de signal d’alarme peut se dérouler ainsi, de manière itérative : le terminal émet un signal d’alarme et attend, pendant une durée déterminée, un accusé de réception, cette durée déterminée étant supérieure à la durée déterminée de l’itération précédente.

Dans des modes de réalisation préférentiels, lorsqu’un opérateur acquitte l’alarme et réarme le système à partir de la centrale d’alarme, en saisissant un code d’accès par exemple, une commande est envoyée à tous les organes communicants puis aux terminaux. Lorsque l’organe communicant reçoit cette commande de réarmement, l’organe émet un signal de synchronisation particulier comportant un code différent des signaux de signaux de réinitialisation transmis par ailleurs.

Lorsqu’un terminal reçoit un tel signal de synchronisation, l’émission d’un signal d’alarme est arrêtée. Toutefois, si un capteur du terminal détecte toujours la présence d’un risque, tel de la fumée par exemple, lorsque le terminal est éveillé, un signal d’alarme est toujours émis immédiatement. Ainsi, il est possible que le terminal reçoive le signal de synchronisation comportant un code de réarmement, que le signal d’alarme cesse d’être émis et qu’immédiatement soit émis de nouveau un signal d’alarme. C’est le cas, par exemple, des détecteurs manuels qui nécessitent un outil pour être réarmés.

Dans des modes de réalisation préférentiels, un réarmement du système correspond à une mise hors tension du système puis à une remise sous tension.

Dans ces modes de réalisation, l’organe communicant est configuré pour émettre, dès la mise sous tension, et de manière périodique, un signal de synchronisation.

Toutefois, il peut arriver que ce signal de synchronisation ne soit pas émis à un temps d’horloge compatible avec l’étape de réception du signal de synchronisation d’au moins un terminal.

Préférentiellement, au moins un terminal est configuré pour, lorsqu’aucun signal de synchronisation n’est reçu au cours de l’étape de réception du signal de synchronisation, provoquer une anticipation de l’étape de mise en veille successive.

Préférentiellement, au moins un terminal est configuré pour, lorsqu’aucun signal de synchronisation n’est reçu au cours de l’étape de réception, augmenter la durée de réveil de l’étape de réception suivante.

Préférentiellement, au moins un terminal est configuré pour, lorsqu’aucun signal de synchronisation n’est reçu après un nombre déterminé d’étapes de réception, réaliser une étape d’émission d’un signal, à destination de l’organe communicant, représentatif d’une désynchronisation du terminal.

A la réception d’un tel signal, l’organe communicant est alors configuré pour allonger la durée de transmission du signal de synchronisation.

De tels modes de réalisation permettent de ne pas avoir à conserver un lien radio permanent entre l’organe communicant et chaque terminal.

On observe, sur la figure 4, qui n’est pas à l’échelle, une vue schématique d’un mode de réalisation du procédé 400 objet de la présente invention. Ce procédé 400 de communication sans-fil entre au moins un terminal de détection d’un risque autonome énergétiquement et un organe communicant avec chaque terminal, comporte, de manière itérative :

- une étape 405 de transmission par l’organe communicant d’un signal de synchronisation,

- une étape 410 primaire de réveil du terminal,

- une étape 411 de réception du signal de synchronisation par le terminal,

- une étape 415 de synchronisation, par le terminal, d’une horloge et d’une fréquence d’oscillation d’un résonnateur à quartz sans compensation de température dudit terminal avec le signal reçu,

- une étape 420 primaire de mise en veille du terminal,

- une étape 425 secondaire de réveil du terminal,

- une étape 430 d’émission sans-fil, par le terminal, d’un message à destination de l’organe communicant et

- une étape 435 secondaire de mise en veille du terminal.

Dans des modes de réalisation, au moins une étape 405 de transmission et/ou une étape 430 d’émission met en oeuvre une modulation LoRa ou FSK.

L’étape de transmission 405 est réalisée, par exemple, par une antenne de l’organe communicant. Cette étape de transmission 405 peut être réalisée sur une bande entourant une fréquence déterminée ou sur une pluralité de bandes entourant chacune une fréquence déterminée distincte.

Le signal de synchronisation est ainsi émis en fonction d’une fréquence déterminée et d’un signal d’horloge déterminé. Ce signal d’horloge est déterminé, par exemple, en fonction d’un signal d’horloge interne à l’organe communicant. Ce signal d’horloge est, préférentiellement, issu d’un oscillateur à cristal compensé en température, aussi connu sous l’abréviation de TCXO (pour « Température Compensated Crystal Oscilator »).

Ainsi, préférentiellement, le signal de synchronisation transmis présente une information de fréquence et d’horloge basées sur un oscillateur à cristal compensé en température. Ces deux paramètres servent de référence pour chaque terminal du système.

L’étape primaire de réveil 410 et l’étape secondaire de réveil 425 sont réalisées de manière similaire à l’étape de réveil 115 telle que décrite en regard de la figure 1.

L’étape de synchronisation 415 est réalisée, par exemple, de manière similaire à l’étape de synchronisation 175 telle que décrite en regard de la figure 1.

Dans des variantes, l’étape 415 de synchronisation comporte :

- une étape 440 de mesure d’une dérive en fréquence du résonateur du terminal,

- une étape 445 de modification de la fréquence du résonateur en fonction d’une valeur de dérive mesurée,

- une étape 446 de mesure d’une dérive en temps d’horloge du résonateur du terminal et

- une étape 447 de modification de l’horloge du résonateur en fonction d’une valeur de dérive mesurée.

L’étape de mesure 440 est réalisée, par exemple, par un circuit électronique de contrôle comparant la fréquence d’émission du terminal et la fréquence du signal de synchronisation. Un tel circuit électronique de contrôle est typiquement présent dans un émetteur-récepteur radio.

L’étape de modification 445 est réalisée par mise en résonnance du résonnateur à quartz du terminal avec la fréquence du signal de synchronisation. Cette étape 445 est préférentiellement réalisée lorsque la dérive mesurée est supérieure à une valeur limite déterminée.

L’étape primaire de mise en veille 420 et l’étape secondaire de mise en veille 435 sont réalisées de manière similaire à l’étape de mise en veille 110 telle que décrite en regard de la figure 1.

L’étape d’émission 430 est réalisée de manière similaire d’émission 105 telle que décrite en regard de la figure 1.

Dans des variantes préférentielles, à chaque itération, l’étape d’émission 430 est réalisée de manière alternée entre deux bandes entourant chacune une fréquence déterminée et distincte. Une telle variante est illustrée par la figure 2 et décrite en regard de la même figure.

Dans des modes de réalisation, au moins une étape 430 d’émission est réalisée dans un canal à bande étroite dont la largeur de bande est comprise entre vingt-cinq et soixante-quinze kilohertz.

Dans des modes de réalisation, l’intervalle entre deux étapes 415 de synchronisation et/ou d’émission est identique et inférieure à soixante-quinze secondes. Dans des modes de réalisation préférentiels, chaque intervalle est égal à soixante-dix secondes.

Dans des modes de réalisation, chaque intervalle entre une étape 425 secondaire de réveil et une étape 435 secondaire de mise en veille est inférieur à cent quarante millisecondes. Dans des modes de réalisation préférentiels, chaque intervalle est égal à cent quatorze millisecondes.

Lorsque le procédé 400 est réalisé entre plusieurs terminaux et l’organe communicant, dans les modes de réalisation préférés :

- chaque terminal réalise simultanément l’étape 415 de synchronisation,

- chaque terminal réalise l’étape 430 d’émission après une valeur de décalage temporelle déterminée différente de sorte à ce qu’aucun terminal n’émette simultanément.

On entend, par la réalisation simultanée de l’étape de synchronisation 415 le fait que les terminaux se réveillent à un moment donné identique, et basé sur leur horloge interne propre. Par exemple, soixante-dix secondes après la dernière étape primaire de réveil, les terminaux se réveillent. Ceci permet, en un seul créneau temporel, de synchroniser l’ensemble des terminaux. L’organe communicant, ici, ne transmet alors qu’un seul signal de synchronisation.

A l’inverse, dans ces modes de réalisation, chaque terminal émet à un temps d’horloge différencié de sorte à éviter des collisions de signaux. Ce temps d’horloge est propre à chaque terminal, et peut être spécifié à la construction ou lors du déploiement du système par émission d’un signal initial de paramétrage par l’organe communicant, dans lequel chaque terminal reçoit un temps d’horloge d’émission différent ou un numéro multiplié par une constante de temps, telle deux secondes, pour obtenir une date de réalisation d’une étape d’émission par rapport à l’horloge.

Schématiquement, dans un système à trente-deux terminaux pour un organe communicant, chaque terminal est associé à un nombre k parmi 1 à 32. Chaque terminal émet alors à un signal d’horloge, depuis la dernière étape de synchronisation 415 égal à k multiplié par une valeur de décalage temporelle. Cette valeur de décalage temporelle est, par exemple, un multiple de deux secondes. Préférentiellement, cette valeur de décalage temporelle est de deux secondes.

La figure 5 illustre ce mode de réalisation. En figure 5, on observe le système 500 objet de la présente invention comportant :

- un organe 505 communicant émettant un unique signal 525 de synchronisation reçu par chaque terminal, 510, 515 et 520 et

- les trois terminaux, 510, 515 et 520, émettant chacun un signal, 530, 535 et 540, de communication distinct et décalé dans le temps.

Claims (11)

1. Procédé (400) de communication sans-fil entre au moins un terminal de détection d’un risque autonome énergétiquement et un organe communicant avec chaque terminal, caractérisé en ce qu’il comporte, de manière itérative :

- une étape (405) de transmission par l’organe communicant d’un signal de synchronisation,

- une étape (410) primaire de réveil du terminal,

- une étape (411 ) de réception du signal de synchronisation par le terminal,

- une étape (415) de synchronisation, par le terminal, d’une horloge et d’une fréquence d’oscillation d’un résonnateur à quartz sans compensation de température dudit terminal avec le signal reçu,

- une étape (420) primaire de mise en veille du terminal,

- une étape (425) secondaire de réveil du terminal,

- une étape (430) d’émission sans-fil, par le terminal, d’un message à destination de l’organe communicant et

- une étape (435) secondaire de mise en veille du terminal.

2. Procédé (400) selon la revendication 1, dans lequel au moins une étape (405) de transmission et/ou une étape (430) d’émission met en œuvre une modulation LoRa ou FSK.

3. Procédé (400) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel, à chaque itération, l’étape d’émission (430) est réalisée de manière alternée entre deux bandes entourant chacune une fréquence déterminée et distincte.

4. Procédé (400) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le signal de synchronisation transmis présente une information de fréquence et d’horloge basées sur un oscillateur à cristal compensé en température de l’organe communicant.

5. Procédé (400) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’étape (415) de synchronisation comporte :

- une étape (440) de mesure d’une dérive en fréquence du résonateur du terminal,

- une étape (445) de modification de la fréquence du résonateur en fonction d’une valeur de dérive mesurée,

- une étape (446) de mesure d’une dérive en temps d’horloge du résonateur du terminal et

- une étape (447) de modification de l’horloge du résonateur en fonction d’une valeur de dérive mesurée.

6. Procédé (400) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel l’intervalle entre deux étapes (415) de synchronisation et/ou d’émission est identique et inférieure à soixante-quinze secondes.

7. Procédé (400) selon la revendication 6, dans lequel chaque intervalle est égal à soixante-dix secondes.

8. Procédé (400) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel chaque intervalle entre une étape (425) secondaire de réveil et une étape (435) secondaire de mise en veille est inférieur à cent quarante millisecondes.

9. Procédé (400) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel au moins une étape (430) d’émission est réalisée dans un canal à bande étroite dont la largeur de bande est comprise entre vingt-cinq et soixante-quinze kilohertz.

10. Procédé (400) selon l’une des revendications 1 à 9, entre au moins deux terminaux de détection d’un risque autonomes énergétiquement et un organe communicant avec chaque terminal, dans lequel :

- chaque terminal réalise simultanément l’étape (415) de synchronisation,

- chaque terminal réalise l’étape (430) d’émission après une valeur de décalage temporelle déterminée différente de sorte à ce qu’aucun terminal n’émette simultanément.

11. Procédé (400) selon la revendication 10, dans lequel la valeur de décalage temporelle est un multiple de deux secondes.