Avec son collègue Rainer Hofmann, Carlo Alberto Boano et Hannah Brunner de l'Institut d'informatique technique de la TU Graz ont développé un cadre qui permet à différentes technologies sans fil de communiquer directement entre elles. Crédit :Lunghammer - TU Graz
Qu'il s'agisse de véhicules en réseau qui avertissent des embouteillages en temps réel, appareils électroménagers pouvant être commandés à distance, des "wearables" qui surveillent l'activité physique, ou des installations industrielles qui détectent à temps d'éventuelles erreurs de production et notifient le support technique, le nombre de produits intelligents qui communiquent sans fil avec d'autres appareils à l'ère de l'Internet des objets (IoT) a augmenté rapidement ces dernières années. Cependant, tous ces appareils ne sont pas compatibles entre eux car ils utilisent différentes technologies sans fil telles que le Wi-Fi, Bluetooth (basse énergie) ou ZigBee, en fonction des besoins et de l'application. Plus que ça, de nombreux appareils ont souvent les mêmes fréquences radio et interfèrent les uns avec les autres. Cela retarde la transmission des données, les données peuvent être perdues, la consommation d'énergie augmente et la durée de vie de la batterie diminue.
Nouveau composant pour la communication directe entre les appareils IoT
Des chercheurs de l'Institut d'informatique technique de la TU Graz ont maintenant développé un système qui permet un échange direct d'informations entre des appareils disponibles dans le commerce qui utilisent différentes technologies radio mais les mêmes fréquences radio. Il s'agit d'un framework générique appelé X-Burst, que les entreprises pourront à l'avenir intégrer dans les systèmes d'exploitation de leurs produits IoT. Les chercheurs utilisent des impulsions d'énergie contrôlées dans le temps (« rafales d'énergie ») dans le canal radio, qui peuvent être générés par n'importe quel appareil intelligent et détectés par la plupart d'entre eux :« Nous envoyons des paquets de données conformes aux normes de longueurs variables. Ces paquets sont codés dans leur longueur, c'est-à-dire que les informations sont stockées dans la durée des paquets. Les récepteurs surveillent le niveau d'énergie dans le canal radio et peuvent ainsi détecter les paquets, déterminer leur durée et enfin extraire les informations qu'elles contiennent, " expliquent Rainer Hofmann et Hannah Brunner, qui étaient en charge du projet avec son collègue Carlo Alberto Boano.
Le système prend en charge les technologies les plus courantes
Dans leur travail, les chercheurs se sont principalement concentrés sur l'échange de données dans la bande 2,4 GHz sans licence. Cette gamme de fréquences est utilisée par de nombreuses normes radio, y compris les technologies les plus courantes Wi-Fi, Bluetooth (basse énergie) et ZigBee, qui ont fait l'objet de l'enquête. A l'aide d'un prototype, l'équipe a pu démontrer que X-Burst permet une communication réussie entre différentes technologies sans fil sans avoir besoin de passerelles coûteuses et rigides, comme cela est actuellement requis pour les appareils dotés de différentes technologies sans fil.
Le framework X-Burst développé à la TU Graz peut être intégré dans le système d'exploitation des appareils existants. Crédit :Lunghammer - TU Graz
Des avantages prometteurs
L'invention permet également de synchroniser les horloges système des différents appareils, qui leur permet, par exemple, pour effectuer certaines actions simultanément. X-Burst jette également les bases d'une utilisation intelligente des fréquences radio en permettant à tous les appareils de communiquer entre eux et d'ajuster leurs fréquences en conséquence. Cela minimise les interférences entre technologies et améliore la fiabilité et la consommation d'énergie des appareils. Le groupe travaille actuellement sur un nouveau prototype qui démontrera et illustrera les avantages de X-Burst dans un scénario réel de maison intelligente.
Grand succès lors de conférences internationales
Le Paper X-Burst:Enabling Multi-Platform Cross-Technology Communication between Constrained IoT Devices a reçu le prix du meilleur article lors de la conférence internationale sur la détection, Communication et Réseaux 2019 (SECON'19). La démonstration en direct de X-Burst a reçu le prix de la meilleure démonstration lors de la conférence internationale sur les systèmes et réseaux sans fil intégrés (EWSN'20).
Cette recherche a été réalisée en coopération avec la TU Darmstadt et a été en partie financée par le COMET Center Pro2Future et dans le cadre du projet européen SCOTT (Secure Connected Trustable Things), qui est financé par l'Agence autrichienne de promotion de la recherche (FFG) et la Commission européenne. Cette recherche a également été soutenue par Austria Wirtschaftsservice Gesellschaft mbH (aws), avec des fonds de la Nationalstiftung für Forschung, Technologie und Entwicklung. (fondation nationale pour la recherche, technologie et développement). Ce sujet de recherche est ancré dans le Domaine d'Expertise Information, Communication et informatique, l'un des cinq foyers de recherche stratégique de la TU Graz.
