Capteurs télématiques sans fil
Les technologies sans fil permettent la transmission de valeurs provenant de différents capteurs vers les unités de suivi GPS sans câblage. Il existe 2 types de technologies sans fil qui utilisent leurs propres fréquences :
Bluetooth Low Energy – 2,4 MHz
Ultra haute fréquence – 315/433 MHz
Qu'est-ce que le BLE
Bluetooth Low Energy (BLE) est une technologie de communication sans fil à faible consommation d'énergie qui peut être utilisée sur de courtes distances pour permettre aux appareils intelligents de communiquer. La technologie BLE a été intégrée à Bluetooth 4.0 en décembre 2009.
Comparé au Bluetooth classique, Bluetooth Low Energy offre une réduction significative de la consommation d'énergie et du coût tout en conservant une portée similaire. Cela a permis aux fabricants d'appareils d'ajouter une interface de communication à faible consommation à des solutions existantes. Elle a également été utilisée pour créer de nouveaux appareils à faible consommation, tels que balises, qui peuvent fonctionner sur une petite batterie pendant des mois, voire des années.
Comment fonctionne le BLE
Bluetooth Low Energy utilise de nombreux protocoles pour transmettre des données, interagir avec toutes les parties de l'appareil et organiser le fonctionnement de toutes les couches. Ci‑dessous, nous énumérerons les plus importants et les situerons dans la hiérarchie générale.
Host Controller Interface (HCI) est un protocole d'échange couche‑à‑couche ou puce‑à‑puce du BLE qui fournit l'accès aux paramètres de configuration de l'appareil Bluetooth.
Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) est responsable de la génération des paquets, de la division des trames, du contrôle d'erreur et de l'assemblage des paquets.
Security Manager Protocol (SMP) – effectue le chiffrement des paquets.
Generic Access Profile (GAP) fournit l'échange initial de données entre les appareils, pour déterminer « qui est qui ».
Nous notons séparément les protocoles GATT et ATT :
GATT est l'acronyme de Generic Attribute Profile, qui définit la manière dont les données sont transférées entre deux appareils Bluetooth à faible énergie en utilisant des concepts appelés services et caractéristiques.
Il utilise un protocole de données commun appelé protocole d'attribut (ATT), qui est utilisé pour stocker les services, les caractéristiques et les données associées dans une table de consultation simple en utilisant des identifiants 16 bits pour chaque enregistrement de la table.
Structure du profil
Handle d'attribut – index de la table correspondant à l'attribut ;
Type d'attribut – UUID qui décrit le type ;
Valeur d'attribut – les données elles‑mêmes ;
Permissions d'attribut – partie d'un attribut, permissions qui ne peuvent pas être lues ou écrites en utilisant l'ATT.
Le profil GATT contient des services. Les services sont utilisés pour décomposer les données en entités logiques et contiennent des segments de données spécifiques appelés caractéristiques. Un service peut avoir une ou plusieurs caractéristiques, et chaque service se distingue des autres par un identifiant numérique unique appelé UUID, qui peut être soit 16 bits (pour les services BLE officiellement adoptés) soit 128 bits (pour les services personnalisés).
L'aspect le plus important à garder à l'esprit avec GATT et les connexions est que les connexions sont exclusives. Cela signifie qu'un périphérique BLE ne peut être connecté qu'à un seul appareil central (un téléphone mobile, un traceur GPS, etc.) à la fois.
Dès qu'un périphérique se connecte à un appareil central, il cesse de se diffuser et les autres appareils ne pourront plus le voir ni s'y connecter tant que la connexion existante n'est pas interrompue.
Imaginez que le profil soit une bibliothèque. Chaque étagère est un Service où le livre est une Caractéristique. Chaque caractéristique (livre) a des attributs (pages). Certains attributs sont obligatoires, d'autres non.
Client et serveur
Pour comprendre la distinction entre serveur GATT et client GATT, imaginez que vous avez un traceur GPS et un capteur de carburant qui est un appareil BLE. Le traceur GPS prend en charge le rôle central ; le capteur prend en charge le rôle périphérique (pour établir une connexion BLE il vous faut un de chaque— deux éléments qui ne prennent en charge que le rôle périphérique ne pourraient pas communiquer entre eux, pas plus que deux éléments qui ne prennent en charge que le rôle central).
Une fois que le traceur et le capteur ont établi une connexion, ils commencent à transférer des métadonnées GATT l'un à l'autre. Si le capteur souhaite signaler des données au dispositif GPS, il peut être logique que le capteur agisse en tant que serveur.
Le client GATT envoie des requêtes à un serveur et reçoit des réponses (et des mises à jour initiées par le serveur) de celui‑ci. Le client GATT ne connaît rien à l'avance des attributs du serveur, il doit donc d'abord s'enquérir de la présence et de la nature de ces attributs en effectuant une découverte de services. Après avoir terminé la découverte des services, il peut alors commencer à lire les attributs trouvés sur le serveur.
Le serveur GATT reçoit des requêtes d'un client et renvoie des réponses. Il envoie également des mises à jour initiées par le serveur lorsqu'il est configuré pour le faire, et c'est le rôle responsable de stocker et de rendre les données disponibles pour le client, organisées en attributs.
Sans fil vs. câbles
Il n'est pas secret qu'actuellement toutes les technologies passent à la communication sans fil. Ci‑dessous, nous avons noté les principaux avantages des capteurs sans fil :
Liberté vis‑à‑vis des fils. Il peut être configuré en utilisant n'importe quelle connexion physique.
Facile à installer. Il est facile à étendre et à configurer.
Flexibilité. Les connexions sans fil sont plus flexibles et adaptables.
Rentabilité. Étant donné que les connexions sans fil ne nécessitent pas de câbles, ces réseaux sont relativement moins coûteux.
Mobile et portable. Facile à transférer et à réinstaller ailleurs.
Comme vous pouvez le constater, les connexions sans fil présentent une longue liste d'avantages. Tous ces points facilitent et rendent plus confortable l'installation et l'exploitation des capteurs.
En même temps, il convient de noter que les capteurs filaires offrent une meilleure protection contre les interférences. Cela signifie que dans des endroits à fort niveau de bruit, ces capteurs fonctionneront de manière plus stable.
Système de surveillance de la pression des pneus (TPMS)
Il convient séparément d'examiner le système de surveillance de la pression des pneus (TPMS). La majorité des installations TPMS transmettent leurs données via la radio UHF (Ultra High Frequency). Les données TPMS sont généralement transmises dans l'une des deux plages de fréquences, ce qui dépend de la localisation géographique du TPMS. Les signaux TPMS sont transmis à environ 433 MHz en Europe, et à 315 MHz dans la plupart des autres régions du monde.
Ce capteur TPMS est appelé un système « Direct TPMS ». Il fournit des valeurs de pression des pneus plus précises contrairement au « Indirect TPMS » qui n'utilise pas de capteurs de pression physiques mais mesure les pressions d'air à l'aide de systèmes logiciels, qui en évaluant et en combinant les signaux de capteurs existants tels que les vitesses de roue, les accéléromètres, les données de transmission, etc., estiment et surveillent la pression des pneus sans capteurs de pression physiques dans les roues.
Chaque capteur TPMS doit être installé dans le pneumatique. Ce capteur établit la connexion avec une antenne qui est connectée à un récepteur. Ce système fournit une surveillance stable de la pression dans les pneus.
Types de capteurs BLE
La plateforme Navixy prend en charge de nombreux types de capteurs sans fil qui sont utilisés pour faciliter l'obtention de données télématiques actuelles et précises par les utilisateurs. Vous trouverez ci‑dessous la liste de ceux pris en charge :
Carburant
Température
Humidité
Identification du conducteur
Capteurs magnétiques
Capteurs de pression des pneus
Les capteurs peuvent également envoyer un paramètre supplémentaire "BLE: Battery Level", qui indique le niveau de charge de la batterie du capteur BLE. Ce paramètre est très utile pour comprendre la durée de vie restante de la batterie.
Comment utiliser les capteurs BLE sur Navixy
Création d'un capteur BLE n'est pas différent de la création d'un capteur ordinaire.
Configurez un capteur conformément au manuel utilisateur
Sélectionnez le capteur nécessaire dans la liste. Habituellement, les capteurs BLE ont "BLE" dans l'étiquette, par ex. BLE: Temperature #, BLE: Fuel, etc.
Ensuite, spécifiez les autres paramètres selon vos besoins.
C'est tout ! Désormais la plateforme affichera les données du capteur BLE dès que les données seront reçues sur le serveur.
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