FR3114186A1 - Procédé de décodage d’un signal radio émis par un objet domestique connecté - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un procédé de décodage (1) d’un signal radio (S) émise par un objet domestique connecté, comportant les étapes suivantes : (E1) Réception d’un signal radio (S) par un récepteur de l’unité centralisée, (E2)démodulation et conversion du signal radio en une trame (T) composée de doublets (Ti) formés chacun d’un niveau haut ou bas et d’une durée de ce niveau ; (E3j) Pour chaque protocole d’une pluralité de protocoles de communication prédéterminés, comparaison de la trame à un motif prédéterminé (Mj), comprenant une succession de doublets (Mj,k) formés chacun d’un niveau haut ou bas et d’une durée de ce niveau, associé audit protocole ; (E4j) Si une portion de la trame correspond au motif prédéterminé associé à un protocole, dit protocole détecté, décodage du reste de la trame à partir de ce protocole détecté. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1

Description

Procédé de décodage d’un signal radio émis par un objet domestique connecté
L’invention concerne le domaine de la domotique. Plus précisément, l’invention concerne un procédé de décodage d’un signal radio émis par un objet domestique connecté.
Il est connu de pouvoir communiquer, via une unité centralisée, avec des objets domestiques connectés, notamment à des fins de contrôle à distance. Ce type de technologie permet par exemple de contrôler, à l’aide d’un téléphone mobile, différents équipements d’un bâtiment comme un système de chauffage ou de climatisation, un système de sécurité, un système d’arrosage, un système de divertissement ou un système d’éclairage.
Toutefois, la diversité de fournisseurs d’équipements connectés a entrainé l’apparition de différents protocoles de communication sans-fil, obligeant ainsi les utilisateurs, soit à employer uniquement des équipements d’un même fournisseur afin de gérer un unique protocole de communication, soit à démultiplier le nombre d’unités centralisées afin de pouvoir gérer différents protocoles de communication.
Cette solution n’est pas satisfaisante, et il existe ainsi un besoin pour un procédé permettant à une seule unité centralisée de communiquer avec des objets domestiques connectés employant différents protocoles de communication. Il est en particulier nécessaire que ce procédé permette à l’unité centralisée de décoder un signal radio émis par un objet domestique connecté et donc de détecter le protocole de communication sur lequel est basé le codage de ce signal radio.
La présente invention se place ainsi dans ce contexte et vise à répondre à ce besoin.
A ces fins, l’invention a pour objet un procédé de décodage par une unité centralisée d’un signal radio émis par un objet domestique connecté, le procédé comportant les étapes suivantes :
  1. Réception d’un signal radio par un récepteur de l’unité centralisée, démodulation dudit signal radio reçu et conversion du signal radio démodulé en une trame composée d’une succession de doublets formés chacun d’un niveau haut ou bas et d’une durée de ce niveau ;
  2. Pour chaque protocole d’une pluralité de protocoles de communication prédéterminés, comparaison d’au moins une portion de la trame à un motif prédéterminé, comprenant une succession de doublets formés chacun d’un niveau haut ou bas et d’une durée de ce niveau, associé audit protocole ;
  3. Si ladite portion de la trame correspond au motif prédéterminé associé à un protocole, dit protocole détecté, de ladite pluralité de protocoles de communication, décodage du reste de la trame à partir de ce protocole détecté.
On comprend ainsi que l’invention vise à comparer temporellement une trame obtenue à partir de la démodulation d’un signal radio reçu par l’unité centralisée à plusieurs motifs prédéterminés, correspondant chacun à une partie d’une trame de données définie au préalable dans l’un des protocoles de la pluralité de protocoles de communication, et dont on sait par conséquent qu’elle sera nécessairement présente dans les trames de données émises par un objet connecté employant ce protocole. En d’autres termes, le motif prédéterminé associé à un protocole de communication sera nécessairement présent dans une trame obtenue à partir de la démodulation d’un signal radio émis par un objet connecté employant ce protocole. Dans le cas où ce protocole fait partie de la pluralité de protocoles de communication, il est ainsi possible de détecter ce protocole à l’aide de cette comparaison temporelle, sans qu’il ne soit au préalable nécessaire de comprendre la trame, et donc de décoder ensuite le reste de la trame. L’invention atteint ainsi son objectif, à savoir de permettre à l’unité centralisée de communiquer avec des objets domestiques connectés employant différents protocoles de communication.
La pluralité de protocoles de communication pourra par exemple comporter un ou plusieurs des protocoles de communication suivants : Z-Wave, Blyss, ARW, EnOcean, ZigBee.
Dans un mode de réalisation de l’invention, l’étape de réception comporte une étape d’écoute d’un canal de communication par le récepteur pour recevoir ledit signal radio, une étape de détermination d’un niveau de puissance en réception dudit signal radio reçu sur ce canal, une étape de comparaison de ce niveau de puissance en réception déterminé à une valeur seuil, l’étape de démodulation dudit signal radio reçu étant mise en œuvre uniquement si le niveau de puissance en réception déterminé est supérieur à cette valeur seuil. Selon cette caractéristique, à des fins de performance, on ne procède à la démodulation du signal radio reçu que lorsqu’un signal radio, et non du bruit, est effectivement reçu.
Par exemple, la valeur seuil pourra être déterminée à partir d’une moyenne glissante de la puissance du signal radio reçu sur le canal, notamment à partir de la moyenne glissante de la puissance d’un bruit de fond du canal, estimée en l’absence d’un signal radio dont le niveau de puissance en réception serait supérieur à la valeur seuil précédemment déterminée.
On entend par démodulation d’un signal radio une démodulation dite en bande de base, c’est-à-dire une extraction, depuis le signal radio, d’un signal modulant une onde porteuse pour former ledit signal radio. Avantageusement, le signal radio reçu pourra être démodulé, par défaut, selon une modulation à déplacement d’amplitude, également appelée ASK (de l’anglais Amplitude Shift Keying), et, si le niveau de puissance en réception est constant, selon une modulation à déplacement de fréquence, également appelée FSK (de l’anglais Frequency Shift Keying). Cette caractéristique permet de détecter rapidement le type de modulation employé dans le protocole de communication sur lequel se base le signal radio reçu. La conversion du signal radio démodulé en une trame comporte avantageusement une étape d’échantillonnage du signal radio démodulé, chaque doublet étant ainsi séquentiellement obtenu à l’issue de l’échantillonnage.
De préférence, les étapes d’écoute, de détermination du niveau de puissance en réception et de comparaison du niveau de puissance de réception déterminé à une valeur seuil pourront être périodiquement renouvelées pour différents canaux de communication jusqu’à ce que le niveau de puissance en réception déterminé soit supérieur à cette valeur seuil. En d’autres termes, selon cette caractéristique, on change de canal d’écoute de façon régulière de sorte notamment à pouvoir balayer l’ensemble des canaux utilisés en domotique. Par exemple, le récepteur pourra changer sa fréquence de réception de façon périodique entre les fréquences 433,92 MHz et 868,30 MHz.
Si on le souhaite, la période totale de renouvellement d’un canal de communication, c’est-à-dire la période séparant deux écoutes d’un même canal de communication, pourra être inférieure à la plus petite durée totale de motif, notamment obtenue par la somme des durées de doublets de ce motif, de tous les motifs associés aux protocoles de ladite pluralité de protocoles de communication prédéterminés. On s’assure ainsi que le reste de la trame pourra être décodé intégralement. De façon alternative, la période totale de renouvellement d’un canal de communication, c’est-à-dire la période séparant deux écoutes d’un même canal de communication, pourra être inférieure à la plus des valeurs entre la petite durée totale de motif et la durée d’une trame précédemment reçue. Cette caractéristique permet de s’assurer que la trame suivante qui sera reçue sera décodée, dans le cas où la portion de la trame reçue, qui doit correspondre à un motif, est tronquée. On tire ainsi parti du fait qu’un objet domestique connecté envoie de façon répétée un même signal radio.
Dans un mode de réalisation de l’invention, pour chaque protocole de ladite pluralité de protocoles de communication prédéterminés, le motif prédéterminé associé à ce protocole correspond à un début prédéterminé d’une trame de données encodée selon ce protocole. Par exemple, ce début prédéterminé pourra correspondre à un préambule, un en-tête et/ou un mot de synchronisation prévu(s) au début de chaque trame de données encodée selon ce protocole. En d’autres termes, l’étape de comparaison du procédé selon l’invention est une étape de détection d’un début de trame.
Avantageusement, pour chaque protocole de ladite pluralité de protocoles de communication prédéterminés, l’étape de comparaison comporte :
  1. une étape initiale d’initialisation d’un index sur le premier doublet du motif associé à ce protocole, notamment mise en œuvre au début de la conversion du signal radio démodulé, et
  2. pour chaque doublet de la trame, notamment issu successivement de la conversion du signal radio démodulé, une étape de comparaison de ce doublet de la trame au doublet indexé du motif, dans laquelle :
    1. si ce doublet de la trame correspond au doublet indexé du motif, on incrémente l’index et on renouvèle l’étape de comparaison pour le doublet suivant de la trame ;
    2. si ce doublet de la trame est différent du doublet indexé du motif et si l’index est positionné au-delà du premier doublet du motif, on réinitialise l’index sur le premier doublet du motif et on renouvèle l’étape de comparaison pour ce doublet de la trame ;
    3. si ce doublet de la trame est différent du doublet indexé du motif et si l’index est positionné sur le premier doublet du motif, on renouvèle l’étape de comparaison pour le doublet suivant de la trame.
Le cas échéant, l’étape de comparaison est renouvelée, pour chaque protocole de la pluralité de protocoles de communication, jusqu’à ce que l’index atteigne le dernier doublet du motif, la portion de la trame, formée par l’ensemble des doublets correspondant aux doublets du motif, correspondant alors au motif. On comprend dès lors que lorsque, pour l’un des protocoles, l’index maximal du motif associé à ce protocole est atteint, c’est que ce motif est présent dans la trame et donc qu’on est parvenu à détecter le protocole qui a été employé dans le signal radio reçu.
Dans l’étape de comparaison, on compare par exemple le niveau du doublet de la trame au doublet indexé du motif et la durée du niveau du doublet de la trame avec la durée du niveau du doublet indexé du motif.
Avantageusement, dans l’étape de comparaison du doublet de la trame au doublet indexé du motif, la durée du doublet de la trame pourra être comparée à un intervalle de durée, déterminé en fonction de la durée du doublet indexé du motif. Cet intervalle de durée pourra ainsi être une plage de tolérance, centrée sur la durée du doublet indexé du motif, et donc les bornes pourront être déterminées notamment en fonction de la fréquence d’échantillonnage employée pour la démodulation du signal radio. On permet ainsi au procédé selon l’invention d’être robuste face aux erreurs introduites par cet échantillonnage.
Avantageusement, l’étape de décodage du reste de la trame pourra être réalisée à la volée, chaque doublet de la trame issu de la conversion du signal radio démodulé étant successivement décodé à l’aide du protocole détecté. On entend par décodage d’une trame la transformation de cette trame en données binaires.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le procédé peut comporter une étape de détection de fin de la trame. Il pourra par exemple s’agir d’une étape de détection d’un intervalle de temps, dit « inter-trame », dans lequel la trame présente un doublet formé d’un état bas et d’une durée supérieure à une valeur seuil définie dans le protocole détecté. En variante, il pourra s’agir d’une étape de détection d’une conclusion de trame prédéterminée et définie dans le protocole détecté. En variante encore, il pourra s’agir d’une étape de détection d’une taille ou d’une durée de la trame définie dans le protocole détecté.
Avantageusement, le procédé de décodage peut comporter une étape d’extraction de données contenues dans la trame décodée à l’aide du protocole détecté. Cette étape d’extraction de données pourra par exemple être mise en œuvre à l’issue de l’étape de détection de fin de la trame.
L’invention a également pour objet une unité centralisée de communication sans-fil avec une pluralité d’objets domestiques connectés, l’unité centralisée comprenant un récepteur de signal de radio et étant agencée pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention.
Avantageusement, le récepteur pourra comporter plusieurs sous-récepteurs chacun apte à démoduler un signal radio selon un mode de modulation distinct, par exemple selon une modulation à déplacement d’amplitude, également appelée ASK (de l’anglais Amplitude Shift Keying) ou selon une modulation à déplacement de fréquence, également appelée FSK (de l’anglais Frequency Shift Keying). En variante, le récepteur pourra être un récepteur unique apte à démoduler simultanément un signal radio selon différents modes de modulation.
Avantageusement, l’unité centralisée pourra comporter, pour chaque protocole de ladite pluralité de protocoles de communication, une machine à états apte à mettre en œuvre les étapes de comparaison et de décodage. Avantageusement toujours, l’unité centralisée pourra comporter un microcontrôleur agencé pour mettre en œuvre les étapes de comparaison, de décodage, et le cas échéant, d’extraction de données. Le cas échéant, un ou plusieurs programmes d’ordinateur comprenant un code de programme formant lesdites machines à états pourront être enregistrés sur le microcontrôleur. Si on le souhaite, le microcontrôleur pourra être agencé pour contrôler le récepteur de sorte à modifier le canal d’écoute du récepteur.
La présente invention est maintenant décrite à l’aide d’exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l’invention, et à partir des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent :
représente, schématiquement et partiellement, un procédé de décodage d’un signal radio selon un mode de réalisation de l’invention ;
représente, schématiquement et partiellement, un exemple de réalisation d’une étape du procédé de la [Fig. 1] ; et
représente, schématiquement et partiellement, un stade du procédé de la [Fig. 1] ;
représente, schématiquement et partiellement, un stade ultérieur du procédé de la [Fig. 1] ;
représente, schématiquement et partiellement, un stade ultérieur du procédé de la [Fig. 1] ;
représente, schématiquement et partiellement, un stade ultérieur du procédé de la [Fig. 1] ;
représente, schématiquement et partiellement, un stade ultérieur du procédé de la [Fig. 1] ;
représente, schématiquement et partiellement, un stade ultérieur du procédé de la [Fig. 1] ;
représente, schématiquement et partiellement, un stade ultérieur du procédé de la [Fig. 1] ;
représente, schématiquement et partiellement, un stade ultérieur du procédé de la [Fig. 1] ;
représente, schématiquement et partiellement, un stade ultérieur du procédé de la [Fig. 1] ;
représente, schématiquement et partiellement, un stade ultérieur du procédé de la [Fig. 1].
Dans la description qui suit, les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
On a représenté en un exemple de réalisation, selon l’invention, d’un procédé 1 de décodage, par une unité centralisée de domotique, d’un signal radio S émis par un objet domestique connecté, le protocole ayant permis le codage de ce signal radio S étant inconnu. L’unité centralisée comporte un récepteur et un microcontrôleur (non représentés).
Le procédé 1 comporte une étape E1 de réception, par le récepteur de l’unité centralisée, d’un signal radio S émis par l’objet domestique connecté sur un canal de communication donné. Plus précisément, l’étape E1 comporte une étape E11 d’écoute dudit canal de communication pendant une durée donnée, par exemple de l’ordre de la milliseconde, et de détermination d’un niveau de puissance en réception RSSI d’un signal radio reçu par le récepteur depuis ce canal de communication pendant cette durée donnée.
L’étape E1 comporte, à la suite de l’étape E11, une étape E12 de comparaison du niveau RSSI à une valeur seuil SRSSI. Dans l’exemple décrit, la valeur seuil SRSSIpourra être déterminé par le récepteur en calculant la moyenne glissante, établie sur un intervalle de temps glissant de taille prédéterminée, du niveau de puissance RSSI du signal radio qu’il capte sur ce canal de communication.
Le résultat de cette comparaison est fourni au microcontrôleur. Si, à l’issue de l’étape de comparaison E12, le niveau RSSI est inférieur à la valeur seuil SRSSI, le microcontrôleur conclut à l’absence d’un signal radio émis par un objet domestique connecté sur ce canal. Dès lors, le microcontrôleur contrôle le récepteur pour renouveler les étapes E11 et E12 sur un autre canal de communication. Le récepteur balaye ainsi, de façon périodique, différents canaux de communication jusqu’à ce que le niveau RSSI soit supérieur à la valeur seuil SRSSI, ou encore soit supérieure à la somme de la valeur seuil SRSSI, d’une marge constante, par exemple de 6dB, et d’une marge dynamique, le microcontrôleur détectant alors la présence d’un signal radio effectivement émis par un objet domestique connecté sur le canal d’écoute.
Dans l’exemple décrit, le récepteur alterne les écoutes de deux canaux de communication opérant sur les fréquences 433,92 MHz et 868,30 MHz. On pourra envisager, sans sortir du cadre de la présente invention, d’alterner les écoutes de plus de deux canaux de communication et/ou d’écouter des canaux opérant sur différentes fréquences que celles citées.
A l’issue de l’étape E12, lorsque le niveau RSSI est supérieur à la valeur seuil SRSSI, le microcontrôleur procède, dans une étape E2 du procédé 1, à une démodulation du signal radio S reçu en bande de base et à une conversion, par échantillonnage, du signal démodulé en une trame T composée d’une succession de doublets Ti formés chacun d’un niveau haut ou bas et d’une durée de ce niveau. Dans la , la durée du niveau de chaque doublet Ti de la trame T a été reportée au droit de ce niveau.
Il est à relever que dans le domaine de la domotique, les types de modulation les plus couramment employés sont la modulation à déplacement d’amplitude ASK et la modulation à déplacement de fréquence FSK. Bien que le protocole définissant le type de modulation employé pour le signal radio reçu S soit encore inconnu à ce stade, il est possible de détecter ce type de modulation employé en fonction du niveau RSSI du signal radio, lequel est constant pour une modulation de type FSK et est variable pour une modulation de type ASK. Ainsi, par défaut, dans l’étape E2, on procédera à une démodulation ASK du signal radio S et on procédera au contraire à une démodulation FSK si le niveau RSSI du signal radio S est constant.
De façon connue, les différents protocoles de communication employés en domotique emploient différents types de codage des donnés binaires devant être transmises. Les données binaires transportées par le signal radio S peuvent ainsi être codées par exemple par un codage NRZ (de l’anglais Non Return to Zero), par un codage Manchester ou encore par d’autres types de codages. Ainsi, la trame T obtenue à l’issue de l’étape E2 représente le codage des données binaires transportées par le signal radio S, sans que ce codage soit connu. A ce stade, il n’est donc pas possible d’exploiter cette trame T pour décoder ces données binaires, et il est nécessaire de déterminer quel est le protocole sur lequel se base le signal radio S.
A ces fins, une pluralité de protocoles de communication, connus et fréquemment employés en domotique, a été sélectionnée et pour chacun de ces protocoles, on a identifié un début de trame, formé d’un ensemble de bits, systématiquement présent dans chaque trame de données pouvant être émise selon ce protocole. Il peut ainsi s’agir d’un préambule de trame et/ou d’un mot de synchronisation qu’il est nécessaire d’ajouter, selon ce protocole, en amont de données binaires devant être transmises. Chacun de ces débuts de trame a alors été converti, au moyen du codage NRZ, Manchester, ou autre, défini dans son protocole associé, en un motif prédéterminé Mjcomposé d’une succession de doublets Mj , kformés chacun d’un niveau haut ou bas et d’une durée de ce niveau. Ces motifs Mjont été chargés dans une mémoire du microcontrôleur de l’unité centralisée.
Sans que cela soit limitatif, la représente ainsi trois motifs M1, M2 et M3. On notera que, sans que cela soit limitatif, cette détermination d’un motif prédéterminé pourra être réalisée pour les protocoles suivants : Z-Wave, Blyss, ARW, EnOcean, ZigBee.
Pour chacun de ces motifs Mj, on procède ainsi simultanément, dans des étapes E3j, à une comparaison temporelle de la trame T avec ce motif Mj. On comprend ainsi que lorsque l’un des motifs Mjest identifié au sein de la trame T, il est possible de conclure que c’est le protocole associé à ce motif Mjqui a été utilisé pour l’émission du signal radio S. En d’autres termes, il est possible de détecter ce protocole et de s’en servir pour décoder le reste de la trame qui suit ce motif Mj.
Il est à relever que la période totale de renouvellement de l’étape E1, c’est-à-dire l’intervalle de temps séparant deux écoutes d’un même canal de communication, est avantageusement inférieure à la plus petite des valeurs entre la plus petite durée des motifs Mjet la durée d’une trame T précédemment obtenue.
Dans une étape E4j, le reste de la trame T est ainsi décodé au moyen du protocole détecté, les doublets Tiétant décodés à la volée, successivement les uns après les autres, de sorte à récupérer les données binaires B transportées par le signal radio S.
Cette étape E4jest réalisée jusqu’à ce qu’une fin de la trame T soit détectée, dans une étape E5j. Le protocole détecté pourra par exemple spécifier un intervalle de temps, dit « inter-trame » devant séparer deux trames successives, ou encore une conclusion de trame ou encore une taille de trame. Lors de la détection de cette fin de trame, les données binaires complètes B peuvent alors être analysées à l’aide du protocole détecté, dans une étape E6j, pour extraire les données émises par l’objet domestique connecté, les opérations de décodage étant alors terminées.
On a représenté en un exemple de réalisation selon l’invention des étapes E3j et E4j. Les [Fig. 3a] à [Fig. 3i] représentent la trame T de la [Fig. 1] ainsi que les motifs M1 à M3 de cette [Fig. 1] à différents instants de ces étapes E3j et E4j, afin d’illustrer le fonctionnement du procédé.
Pour chaque protocole, et donc dans chacune des étapes E3j, lors de la détection du signal radio S par le récepteur, ou lors du début de la conversion de ce signal radio en la trame T, on procède, dans une étape E31, à une initialisation d’un index k que l’on positionne sur le premier doublet Mj , 1du motif Mjassocié à ce protocole.
Chacun des doublets Tide la trame T est alors traité successivement dans une étape de comparaison E32.
Chaque doublet Tide la trame qui est traité dans l’étape E32 (identifié par une flèche en dessous de la trame T) est ainsi comparé au doublet indexé Mj , k (identifié par une flèche en dessous du motif Mj). On vérifie ainsi d’une part si le niveau du doublet Tiest identique au niveau du doublet indexé Mj , k. On vérifie également d’autre part si les durées de ces niveaux sont sensiblement identiques. Il est à noter que la durée du niveau du doublet Ti peut comporter une erreur introduite par du bruit présent sur le canal de transmission du signal radio S, par la qualité du récepteur ou encore par l’échantillonnage réalisé lors de l’étape E2. La durée du niveau du doublet Tiest ainsi comparée à une plage de tolérance centrée sur la durée du niveau du doublet indexé Mj , ket dont les bornes sont déterminées notamment en fonction de facteurs relatifs au bruitage du canal de transmission, à la qualité du récepteur et à la fréquence d’échantillonnage utilisée à l’étape E2. Sans que cela soit limitatif, dans l’exemple décrit, la marge d’erreur pour une durée de 105 µs est de 30 µs, celle pour une durée de 210 µs est de 40 µs et celle pour une durée de 315 µs est de 50 µs.
A l’issue de cette comparaison, dans une étape E33a : si le doublet Ticorrespond au doublet indexé Mj , k, on incrémente l’index k pour le positionner sur le doublet suivant Mj , k+1du motif Mj. Si l’index k est inférieur ou égal à la taille kmax du motif Mj, on renouvelle alors l’étape E32 pour le doublet suivant de la trame T, à savoir le doublet Ti+1.
Au contraire, dans une étape E33b : si le premier doublet T1est différent du doublet indexé Mj ,k, et que l’index k est strictement supérieur à 1 (et est donc positionné au-delà du premier doublet Mj1du motif), on réinitialise l’index k sur le premier doublet Mj , 1du motif Mj et on renouvelle l’étape E32 pour le doublet Tide la trame T.
Enfin, dans une étape E33c : si le premier doublet T1est différent du doublet indexé Mj,k, et que l’index k est égal à 1 (et est donc positionné sur le premier doublet Mj , 1du motif), on renouvelle l’étape E32 pour le doublet suivant de la trame T, à savoir le doublet Ti+1.
La représente ainsi la trame T et les trois motifs M1, M2 et M3, ainsi que la position des index k pour chacun de ces motifs lors des étapes de comparaison E32 réalisé pour le premier doublet T1 de la trame T. Dans cette figure, les index k viennent d’être initialisés et sont donc tous égaux à 1. On constate ainsi que le premier doublet T1 correspond à chacun des premiers doublets M1,1, M2,1 et M3,1. L’étape E33a est ainsi mise en œuvre, chacun des index k est incrémenté, sans toutefois atteindre la taille maximum des motifs M1, M2 et M3 et les étapes E32 sont donc renouvelées pour le deuxième doublet T2 de la trame T.
Comme montré en , aucun des deuxièmes doublets M1,2, M2,2 et M3,2 ne correspond au deuxième doublet T2 de la trame T, dans la mesure où la durée de ce doublet (221 µs) n’est pas comprise dans l’une des plages de tolérance des durées de ces deuxièmes doublets M1,2, M2,2 et M3,2 (à savoir 75 µs – 135 µs pour M12 et M32 et 265 µs – 365 µs pour M22). A l’issue de la comparaison, l’étape E33b est mise en œuvre, et les index k sont donc réinitialisés et les étapes E32 sont renouvelées pour le deuxième doublet T2 de la trame T.
Comme montré en , le deuxième doublet T2 de la trame T ne correspond pas non plus aux premiers doublets M1,1, M2,1 et M3,1, le niveau du deuxième doublet étant différent. A l’issue de la comparaison, l’étape E33c est mise en œuvre, et les étapes E32 sont renouvelées pour le troisième doublet T3 de la trame T (comme montré en [Fig. 3d]).
Les et [Fig. 3f] montrent que les étapes E32 sont renouvelées jusqu’à atteindre le doublet T7 de la trame T. Or, on constate que les doublets T7 à T11 de la trame T correspondent aux doublets M1,1 à M1,5 du premier motif M1. Dès lors, les étapes E33a sont successivement mise en œuvre, à l’issue des comparaisons E32 pour chacun de ces doublets M1,1 à M1,5, de sorte que l’index k du premier motif M1 atteigne la fin de ce motif ([Fig. 3e]. Il est ainsi possible au microcontrôleur de conclure à la présence de ce premier motif M1 dans la trame T et donc de détecter que c’est le protocole associé à ce motif M1 qui a été employé pour l’émission du signal radio S. Il est alors possible de passer à l’étape de décodage E4j.
Dans cette étape de décodage E4j, et de façon similaire à l’étape de comparaison E3j, on vient comparer successivement chacun des doublets Tide la trame T suivant le dernier doublet de la trame T qui a été détecté comme faisant partie du motif M1, à savoir le doublet T11, à des doublets Wj,k de symboles de codage Wjde données binaires selon le mode de codage, NRZ, Manchester ou autre, spécifié dans le protocole détecté. Ainsi, de façon équivalente à l’étape de comparaison E3j, on vient ainsi initialiser un index k au début de chacun des symboles Wj, et on compare à la volée chacun des doublets Ti de la trame au doublet Wj , kindexé de chacun de ces symboles Wj, en incrémentant ou non les index k en fonction de cette comparaison, un symbole Wjétant détecté dans la trame T lorsque l’index k de ce symbole atteint le dernier doublet de ce symbole.
Les à [Fig. 3j] représentent ainsi les premières étapes de décodage E4j de la trame T représentée dans les [Fig. 3a] à [Fig. 3g]. Dans cet exemple, sans que cela soit limitatif, le protocole détecté à l’issue de l’étape E31 spécifie un codage des données binaires selon un code Manchester employant les symboles W1 et W2 représentés dans ces [Fig. 3g] à [Fig. 3j].
On constate ainsi qu’à l’issue de la , le symbole W1 a été détecté dans la trame T, au niveau des symboles T12 et T13, signifiant ainsi que la première donnée binaire du signal radio S suivant le préambule est un 0.
De même, à l’issue de la , le symbole W1 a de nouveau été détecté dans la trame T, au niveau des symboles T14 et T15, signifiant ainsi que la deuxième donnée binaire du signal radio S est un 0. Il est à relever que dans la comparaison réalisée dans les étapes de décodage E4j, on compare seulement le niveau du doublet Ti de la trame T et du doublet indexé Wj,k. Lorsque la durée d’un doublet Ti est sensiblement en dehors de la plage de tolérance définie pour la durée du doublet indexé Wj,k mais que les niveaux de ces doublets correspondent (comme en [Fig. 3j]), on vient alors retrancher la durée du doublet indexé Wj,k à la durée du doublet Ti pour considérer le niveau du doublet Ti et le résultat de cette soustraction comme un nouveau doublet de la trame T devant faire l’objet de la comparaison suivante.
Il est à noter que lorsque le décodage de l’étape E41 parvient au doublet T18, ce doublet sera détecté dans l’étape E5j de la comme correspondant à un temps « inter-trame », signifiant ainsi que le décodage de la trame T est ainsi terminé, l’ensemble des données binaires détectées au cours des étapes E41 pouvant alors être analysé pour en extraire, dans l’étape E61, les données émises par l’objet domestique connecté.
La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixée, et notamment en proposant un procédé de décodage d’un signal radio émis par un objet domestique connecté qui vient comparer temporellement une trame issue de la démodulation de ce signal radio à une pluralité de motifs prédéterminés chacun associé à un protocole de communication donné. De la sorte, il est possible de détecter quel est le protocole de communication qui a été employé et de décoder cette trame.
En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens.

Claims (10)

  1. Procédé de décodage (1) par une unité centralisée d’un signal radio (S) émise par un objet domestique connecté, le procédé comportant les étapes suivantes :
    (E1) Réception d’un signal radio (S) par un récepteur de l’unité centralisée, (E2)démodulation dudit signal radio reçu et conversion du signal radio démodulé en une trame (T) composée d’une succession de doublets (Ti) formés chacun d’un niveau haut ou bas et d’une durée de ce niveau ;
    (E3j) Pour chaque protocole d’une pluralité de protocoles de communication prédéterminés, comparaison d’au moins une portion de la trame à un motif prédéterminé (Mj), comprenant une succession de doublets (Mj,k) formés chacun d’un niveau haut ou bas et d’une durée de ce niveau, associé audit protocole ;
    (E4j) Si ladite portion de la trame correspond au motif prédéterminé associé à un protocole, dit protocole détecté, de ladite pluralité de protocoles de communication, décodage du reste de la trame à partir de ce protocole détecté.
  2. Procédé de décodage (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape de réception (E1) comporte une étape d’écoute (E11) d’un canal de communication par le récepteur pour recevoir ledit signal radio (S), une étape de détermination d’un niveau de puissance en réception (RSSI) dudit signal radio reçu sur ce canal, une étape de comparaison (E12) de ce niveau de puissance en réception déterminé à une valeur seuil (SRSSI), l’étape de démodulation (E2) dudit signal radio reçu étant mise en œuvre uniquement si le niveau de puissance en réception déterminé est supérieur à cette valeur seuil.
  3. Procédé de décodage (1) selon la revendication précédente, dans lequel les étapes d’écoute (E11), de détermination du niveau de puissance en réception (RSSI) et de comparaison (E12) du niveau de puissance de réception déterminé à une valeur seuil (SRSSI) sont périodiquement renouvelées pour différents canaux de communication jusqu’à ce que le niveau de puissance en réception déterminé soit supérieur à cette valeur seuil.
  4. Procédé de décodage (1) selon la revendication précédente, dans lequel la période totale de renouvellement d’un canal de communication est inférieure à la plus petite durée totale de motif de tous les motifs (Mj) associés aux protocoles de ladite pluralité de protocoles de communication prédéterminés.
  5. Procédé de décodage (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, pour chaque protocole de ladite pluralité de protocoles de communication prédéterminés, le motif prédéterminé (Mj) associé à ce protocole correspond à un début prédéterminé d’une trame de données encodées selon ce protocole.
  6. Procédé de décodage (1) selon la revendication précédente, dans lequel, pour chaque protocole de ladite pluralité de protocoles de communication prédéterminés, l’étape de comparaison (E3j) comporte :
    (E31) une étape initiale d’initialisation d’un index (k) sur le premier doublet (Mj,1) du motif associé à ce protocole, et
    pour chaque doublet (Ti) de la trame (T), une étape de comparaison (E32) de ce doublet de la trame au doublet indexé (Mj,k) du motif, dans laquelle :
    • (E33a) si ce doublet (Ti )de la trame correspond au doublet indexé du motif, on incrémente l’index et on renouvèle l’étape de comparaison pour le doublet suivant (Ti +1) de la trame ;
    • (E33b) si ce doublet (Ti)de la trame est différent du doublet indexé du motif et si l’index est positionné au-delà du premier doublet du motif, on réinitialise l’index sur le premier doublet du motif et on renouvèle l’étape de comparaison pour ce doublet (Ti) de la trame ;
    • (E33c) si ce doublet (Ti) de la trame est différent du doublet indexé du motif et si l’index est positionné sur le premier doublet du motif, on renouvèle l’étape de comparaison pour le doublet suivant (Ti +1) de la trame ;
    l’étape de comparaison étant renouvelée, pour chaque protocole de la pluralité de protocoles de communication, jusqu’à ce que l’index atteigne le dernier doublet du motif, la portion de la trame, formée par l’ensemble des doublets correspondant aux doublets du motif, correspondant alors au motif.
  7. Procédé de décodage (1) selon la revendication précédente, dans lequel, dans l’étape de comparaison (E32) du doublet (Ti)de la trame (T) au doublet indexé (Mj,k) du motif (Mj), la durée du doublet de la trame est comparée à un intervalle de durée déterminé en fonction de la durée du doublet indexé du motif.
  8. Procédé de décodage (1) selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu’il comporte une étape de détection (E5j) de fin de la trame (T).
  9. Procédé de décodage (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’extraction (E6j) de données contenues dans la trame (T) décodée à l’aide du protocole détecté.
  10. Unité centralisée de communication sans-fil avec une pluralité d’objets domestiques connectés, l’unité centralisée comprenant un récepteur de signal de radio et étant agencée pour mettre en œuvre le procédé (1) selon l’une des revendications 1 à 9.
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US20110206142A1 (en) * 2010-02-23 2011-08-25 Samsung Electronics Co., Ltd Receiving system for use in near field communication and mode detection method therefore
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