Solutions de communication sans fil éprouvées d’IQRF Tech
Solutions de communication sans fil éprouvées d’IQRF TechDate de publication: 10-12-2020 Date de mise à jour: 10-04-2026 🕒 7 min de lecture
La situation liée à la pandémie a provoqué l’introduction de nombreuses restrictions à la vie professionnelle et sociale. Cela a mis en évidence les avantages de la possibilité du contrôle à distance des produits, des processus de production et de la commande. La communication sans fil doit cependant être mise en œuvre avec les normes de sécurité les plus élevées. Ceci est particulièrement important pour les applications industrielles. L’offre de TME comprend une large gamme de modules de IQRF Tech s.r.o., qui fournit la technologie de communication sans fil IQRF. Le présent article répondra aux questions suivantes :
- Qu’est-ce que la technologie IQRF ?
- Quelles sont les caractéristiques uniques de la technologie IQRF ?
- Quels sont les avantages de l’utilisation de la technologie IQRF ?
- Comment le fabricant supporte les clients dans le processus de développement ?
- Où sont utilisés les produits IQRF ?
Qu’est-ce que la technologie IQRF ?
IQRF® est une technologie de communication sans fil qui a été développée depuis 2004. Elle fonctionne dans la bande radio Sub-GHz (433 / 868 / 916MHz). Il permet le transfert d’une petite quantité de données avec une consommation d’énergie minimale. Selon l’option choisie, la consommation de courant est d’environ une dizaine de mA en mode de fonctionnement standard ou d’environ 250uA en mode basse consommation. En raison d’une faible consommation d’énergie, la technologie est parfaite pour les applications alimentées par batterie et d’autres applications qui nécessitent des économies d’énergie élevées.
Fig 1. Représentation graphique de la consommation de courant du module TR 76D, en fonction du mode de fonctionnement sélectionné.
Selon le type d’application, les modules peuvent fonctionner dans la topologie POINT - POINT, STAR, PEER to PEER et MESH. Dans le cadre du même réseau, jusqu’à 240 appareils de la structure MESH peuvent fonctionner, tout en garantissant un fonctionnement sûr et fiable et en maintenant un grand confort de fonctionnement du réseau.
Les caractéristiques les plus importantes de la technologie IQRF
Sur le marché il y a une large gamme de modules qui permettent la communication sans fil entre les appareils. Cependant, il convient de prêter attention aux avantages de la mise en œuvre de la technologie IQRF :
a) Fiabilité de la transmission des données
La fiabilité de la transmission résulte directement de l’utilisation du protocole IQMESH unique et breveté. À l’étape de la mise en réseau, le protocole utilise une communication asynchrone qui a pour l’objectif de diffuser le plus rapidement possible des paquets informant sur le processus de création du réseau. Une fois créé, le protocole fonctionne sur la base d’une communication synchrone. Le coordinateur supervise le processus de transmission des données dans le réseau. Lorsque le réseau a une structure MESH, chacun des modules placés dans le réseau a la possibilité de répéter des paquets de données, à des intervalles de temps strictement déterminés, à tous les équipements voisins. Une telle solution permet d’éviter les collisions de paquets, et en même temps de protéger l’utilisateur contre une rupture de communication en cas d’obstacle temporaire.
b) Fast Response Command (FRC)
L’utilisation du protocole Fast Response Command qui est également connu sous le nom de FRC, permet à l’utilisateur de télécharger les informations du réseau beaucoup plus rapidement. Le protocole FRC est préliminairement configurable, ce qui signifie qu’avant son utilisation réelle, la configuration doit être effectuée au niveau du coordinateur. C’est ainsi que le type de rétroaction des informations est déterminé. Le fonctionnement pratique du protocole est extrêmement simple. Après avoir préparé une configuration correcte, le coordinateur de réseau envoie le paquet cumulatif et les nœuds de réseau placent les informations souhaitées dans le paquet de lots à un endroit spécifique. Grâce à cela, en quelques ou plusieurs secondes, en fonction de la taille du réseau, l’utilisateur reçoit des informations sur l’état du paramètre requis. Cela peut être, par exemple, l’état du luminaire (marche/arrêt), la température ou les valeurs de tension ou de courant sur des composants spécifiques. Le protocole FRC est parfait pour surveiller les paramètres critiques définis dans une application donnée. Du point de vue de l’utilisateur, il est extrêmement important qu’il soit possible de préparer de nombreuses commandes de types différents et de les envoyer en fonction des besoins résultant de la spécificité de l’application.
Le principe de fonctionnement des protocoles IQMESH et FRC a été présenté dans les vidéos sur les produits qui sont basés sur la technologie IQRF. Les vidéos sont disponibles dans les fiches de produits au catalogue TME (onglet « Multimédia »).
c) Sécurité à trois niveaux pour la transmission de données
Le mot de passe d’accès de l’utilisateur (access password), attribué lors de la création du réseau est le premier niveau de protection. Pour que les appareils puissent être connectés au réseau, le mot de passe de 16 caractères implémenté dans le module doit être identique au mot de passe du coordinateur. Si les mots de passe sont différents, l’appareil ne sera pas ajouté au réseau. C’est une protection contre l’ajout non autorisé de périphériques au réseau. Le cryptage réseau appelécryptage réseau est le deuxième niveau de sécurité. Chaque module est équipé d’un mot de passe aléatoire unique de 192b qui généré individuellement lors de la production. Le mot de passe est transféré en toute sécurité aux modules qui agissent comme un nœud pendant le processus de connexion au réseau et ainsi, l’utilisateur n’a pas s’occuper non seulement du cryptage du réseau, mais également de la gestion et de la distribution des mots de passe du réseau. Le mot de passe de l’utilisateur, appelé user key est le troisième niveau de sécurité. Il s’agit d’un troisième niveau de protection volontaire qui est réalisé par l’attribution d’un mot de passe de sécurité supplémentaire à 16 caractères. Grâce à cette solution, les données particulièrement sensibles bénéficient d’un autre niveau de protection.
Fig 2. Cryptage du réseau pendant le transfert des données.
d) Protocole Direct Peripheral Access
Le protocole Direct Peripheral Access intégré, appelé en abrégé DPA, permet de réduire le temps nécessaire au développeur pour la programmation du module, ce qui réduit également le temps de mise en œuvre du produit sur le marché. Cela est possible grâce à l’utilisation des profils matériels disponibles fournis par le fabricant. Après la mise en œuvre, ils permettent de réaliser la communication entre le module IQRF et l’élément externe via l’interface SPI ou UART. Un tel chemin de programmation signifie que le rôle du développeur du système consiste à préparer principalement la logique de l’actionneur dans l’appareil, responsable de la mise en œuvre de tâches et de fonctions spécifiques. Bien sûr, l’utilisateur a toujours la possibilité de programmer le module de manière traditionnelle et d’utiliser tout l’espace applicatif disponible selon ses préférences. La différence entre la programmation classique et le protocole DPA est présentée dans la figure ci-dessous.
Fig. 3. Méthodes de programmation des modules IQRF. À gauche, la programmation utilisant le protocole DPA est présentée, à droite, la programmation classique de la couche d’application.
Application IQRF IDE
La technologie IQRF® est quelque chose de plus qu’un module sans fil. La société IQRF Tech propose toute la série de solutions qui améliorent le confort de travail. La première consiste à fournir l’application IQRF IDE avec les modules. C’est un logiciel gratuit qui permet de créer facilement un réseau, de le visualiser et de le gérer de manière largement comprise. Le logiciel permet également de visualiser et de lire les données transmises. En raison de ses fonctionnalités avancées, le logiciel est un outil idéal pour les développeurs. Il convient de souligner qu’après avoir désactivé certaines des fonctions les plus avancées, il peut également devenir un outil pour présenter le concept général du système au client. Cela est possible grâce aux boutons de fonction intégrés et confortables. Grâce à IQRF IDE, il est possible de mettre à jour le système d’exploitation des modules, de sorte que les clients puissent utiliser les fonctions disponibles dans les dernières révisions. L’application dispose également d’un scanner RF intégré pour vérifier les niveaux d’interférence et la capacité de générer des codes QR qui comprennent les informations sur le module utilisé dans un réseau donné. Cela offre à l’utilisateur une option alternative d’ajouter des appareils au réseau en lisant le code QR précédemment généré.
Fig. 4. Visualisation d’un exemple de réseau composé de 10 nœuds et d’un coordinateur dans l’application IQRF IDE. La technologie IQRF permet de connecter des modules fonctionnant en mode d’énergie réduite et en modes standard dans le cadre du même réseau.
La société IQRF Tech fournit aux développeurs des exemples de codes de programme gratuits. Cela permet d’accélérer considérablement la création de la fonctionnalité finale attendue. De plus, SDK (Software development Kit) et IQRF Gateway Daemon disponibles pour les ordinateurs monocarte populaires permettent de créer ses propres portes d’accès qui peuvent être équipées de ports non standard, ainsi que de créer des produits et des unités centrales se caractérisant d’une fonctionnalité plus avancée. L’offre de l’entreprise est complétée par des passerelles, des câbles, des antennes, des connecteurs, des télécommandes, ainsi que par la possibilité de mettre en œuvre un projet ou une partie de celui-ci dans le cadre du même service. En plus de l’application gratuite et des fragments de code pour les développeurs, le fabricant accorde une grande attention à l’assistance technique de la meilleure qualité qui est fournie 24 heures sur 24. Après avoir enregistré le projet, le constructeur offre la possibilité d’une consultation gratuite du projet (sur demande, précédée de la signature d’un contrat NDA), en mettant un accent particulier sur la problématique de la communication sans fil.
Fig. 5. La figure montre les méthodes de montage de antennes. À gauche, il y a un pad-hole, auquel vous pouvez diriger une antenne externe, un connecteur U.FL et une antenne intégrée dans le module.
Les produits IQRF Tech sont une excellente base pour créer des applications pour l’Internet des objets (IoT) et l’Internet industriel des objets (IIoT). Ils prennent en charge l’autonomie totale du réseau créé et garantissent simultanément l’interopérabilité avec toutes les normes de communication existantes, telles que LoRa, Wi-Fi, GSM, Bluetooth ou Ethernet au niveau de la passerelle. La technologie IQRF est utilisée dans des applications liées à l’éclairage ou au contrôle de l’énergie thermique, à l’automatisation industrielle et du bâtiment, aux systèmes de mesure et à l’automatisation des lignes de production. Elle fonctionne bien dans les projets qui nécessitent une communication entre produits ou machines (M2M) et dans d’autres projets dans le domaine de l’Industrie 4.0
Nous vous invitons à découvrir les produits d’IQRF Tech.
Auteur : Piotr Antończyk, société IQRF Tech s.r.o
Transfer Multisort Elektronik (TME) est l’un des plus grands distributeurs mondiaux de composants électroniques, de pièces électrotechniques, d’équipements d’atelier et d’automatisation industrielle. Le catalogue comprend plus de 1 500 000 de produits provenant de 1 300 fabricants leaders. Les centres logistiques modernes de TME à Łódź et Rzgów (Pologne), avec une superficie totale de plus de 40 000 m², expédient près de 6 000 colis par jour à des clients dans plus de 150 pays.
TME investit également dans le développement des connaissances et compétences des jeunes ingénieurs et passionnés d’électronique grâce au projet TME Education et soutient la communauté technologique en organisant la série d’événements TechMasterEvent, promouvant l’innovation et l’échange d’expériences.
