Quelles normes sans fil vont s’imposer?
Aujourd’hui, avec seulement deux à cinq pour cent de l’ensemble des portes étant protégées par un système de sécurité, le potentiel de croissance est considérable dans les années à venir, particulièrement au vu des avancées dans les technologies de sécurité sans fil. La technologie sans fil permettra une installation plus facile et plus rentable des systèmes de sécurité.
Différentes normes sans fil existent pour les systèmes de sécurité en environnement de réseau. Bluetooth et WiFi (Wireless LAN) en sont deux bien connues, mais ZigBee est une technologie émergente très prometteuse dans ce secteur. Il existe également un certain nombre de solutions propriétaires, telles que Wavenis et Z-Wave. Chacune présente ses propres forces et faiblesses et convient à des applications spécifiques.
Martin Giebat, ingénieur senior en logiciel, Plates-formes Interconnectivité chez ASSA ABLOY, explique que les systèmes sans fil sont adaptés pour de nouvelles installations dans des bâtiments existants et pour étendre des systèmes câblés existants. « Supprimer le câblage peut diminuer considérablement le coût d’installation. Le sans fil est particulièrement utile lors d’une modernisation, par exemple une nouvelle installation dans un bâtiment existant », explique-t-il.
WiFi (802.11)
Wi-Fi est un ensemble de normes pour réseaux locaux sans fil (WLAN) basées sur les spécifications IEEE 802.11, principalement utilisé en remplacement d’Ethernet. Cette norme peut être utilisée pour remplacer des connexions LAN standard, telles que celles entre un lecteur de carte et un serveur. Elle est également appropriée pour des applications large bande comme la vidéo surveillance. Sa consommation d’énergie est plutôt élevée par rapport à certaines autres normes, générant un problème de durée de vie de la batterie et de chaleur. Les réseaux Wi-Fi ont également une portée plutôt limitée : de 45 mètres en intérieur à 90 mètres en extérieur.
Les normes populaires 802.11b et 802.11g utilisent la bande de 2,4 gigahertz (GHz) et peuvent donc subir une interférence depuis d’autres dispositifs utilisant la même bande, tels que des fours à micro ondes, téléphones sans fil et périphériques Bluetooth.
Il a été démontré que la norme de chiffrement Wi-Fi d’origine, WEP (Wired Equivalent Privacy), pouvait facilement être vaincue, même lorsque correctement configurée. Ceci a conduit au développement d’une nouvelle norme : Wi-Fi Protected Access (WPA), qui est supportée dans la plupart des dispositifs actuels.
Bluetooth
Conçue pour remplacer le câblage, la technologie Bluetooth peut être alimentée par batterie pendant des périodes pouvant aller jusqu’à une semaine et permet de connecter des dispositifs dotés de plusieurs périphériques tels que des casques sans fil. Elle possède une bande passante relativement élevée et peut être utilisée pour des applications audio et la transmission de fichiers.
Un « maître » Bluetooth peut communiquer avec jusqu’à sept périphériques « esclaves » dans un réseau appelé un picoréseau (piconet en anglais). Cette spécification permet également la connexion de deux picoréseaux ou plus pour former ce que l’on appelle un réseau chaîné (scatternet). Des périphériques servent alors de pont en jouant simultanément un rôle de maître dans un picoréseau et d’esclave dans un autre picoréseau.
Bluetooth et Wi-Fi utilisent toutes deux la même plage de fréquences, mais ont des objectifs différents. Bluetooth peut être utilisée dans des applications variées faible puissance et courte portée, en remplacement du câblage, tandis que Wi-Fi, qui couvre de plus grandes distances à une bande passante plus élevée vise uniquement l’accès à un réseau local en raison de sa consommation de puissance relativement plus élevée et son matériel plus onéreux.
ZigBee
ZigBee est une technologie radiofréquences à bande étroite qui utilise le même spectre de radiofréquences que WiFi ou Bluetooth. Contrairement à WiFi ou Bluetooth, cependant, une petite batterie peut alimenter un périphérique réseau ZigBee pendant de longues périodes, potentiellement des années dans une application à faible utilisation.
À 250 kbps, c’est une technologie à bande étroite, ce qui n’est habituellement pas un problème pour des applications de sécurité. ZigBee permet des opérations qui sont difficiles voire impossibles avec WiFi ou Bluetooth. Elle permet de désactiver des dispositifs en les plaçant dans un état de consommation extrêmement faible pendant de longues périodes, puis de les réactiver pour émettre un message uniquement quand des événements prédéterminés surviennent. La « réactivation » et l’émission de message se produisent très rapidement et utilisent des quantités minimes d’énergie. Ce court temps de réactivation combiné à la capacité du dispositif à être désactivé pendant de longues périodes permettent une consommation d’énergie moyenne très faible.
ZigBee a également la capacité de fournir un grand nombre de nœuds, ce qui en fait une norme adaptée aux grands réseaux, tels que ceux trouvés dans les bâtiments de bureaux. Il est ainsi possible de déployer des milliers de nœuds sans fil pouvant être utilisés pour des systèmes d’éclairage, capteurs, fenêtres et plus encore.
Il reste encore des problèmes non résolus quant à la méthode de communication des nœuds dans la spécification ZigBee, ce qui exige du travail supplémentaire de la part de l’installateur.
Solutions propriétaires
Alors que Wi-Fi, Bluetooth et ZigBee sont des normes ouvertes, il existe également des solutions propriétaires disponibles auprès d’un certain nombre de sociétés. Wavenis de Coronis et Z-Wave de Zensys sont deux exemples de systèmes propriétaires bien répandus.
WAVENIS
Wavenis développé par Coronis Systems, est conçu pour servir d’extension de Bluetooth. Cette technologie permet d’étendre l’utilisation de la norme Bluetooth à des systèmes alimentés par batterie et nécessitant une durée de fonctionnement très longue et autonome. Cette technologie est conforme aux spécifications Bluetooth mais lui apporte des modifications pour convenir aux applications Ultra Low Power (ULP).
Wavenis supporte différents modes de communication et des topologies de réseau en étoile, arbre et maillés sans utiliser le concept « maître-esclave » utilisé par Bluetooth. Chaque périphérique peut initier une communication et le temps d’attente entre les communications peut être programmé pour durer de 10 millisecondes à 10 secondes.
Bien que Wavenis soit un système propriétaire, il a l’avantage d’être une extension d’une norme reconnue, Bluetooth, et Coronis développe la capacité du système à former un interréseau avec des picoréseaux Bluetooth standard.
Z-Wave
Le protocole Z-Wave de Zensys est principalement destiné à des systèmes de commande résidentiels et supporte entre cinq et 232 nœuds. Le système est conçu dans une perspective de facilité d’installation car ce sont généralement les propriétaires de maison eux-mêmes qui réalisent et gèrent l’installation. Le système est également conçu pour être de faible coût afin de plaire aux consommateurs.
Z-Wave a un débit de 9600 bits par seconde. Une instruction de commande typique pour allumer ou baisser une lumière a une longueur de seulement quelques octets et donc les temps de réponses sont très rapides. Un réseau Z-Wave typique contient à la fois des nœuds alimentés en CA et par batterie. L’alimentation par batterie est utilisée pour les télécommandes, les capteurs et les interrupteurs, tandis que l’alimentation en CA est utilisée pour des dispositifs qui nécessitent de la puissance pour fonctionner, comme des lampes et prises de courant. Les nœuds alimentés en CA gèrent l’acheminement et les nœuds alimentés par batterie se réactivent lorsque requis. Ce schéma permet un fonctionnement ULP des nœuds autonomes.
Z-Wave utilise un réseau maillé qui ne requiert pas de commutateur central. Le protocole d’acheminement permet aux commandes d’être acheminées d’un nœud à l’autre jusqu’à leur destination finale. Cette fonction est très utile pour étendre la portée et est également utilisée pour acheminer des commandes à proximité de sources d’interférence. Les réseaux peuvent être reliés pour augmenter le nombre de nœuds.
Z-Wave possède actuellement une importante base installée, mais comme pour tout système propriétaire, l’interopérabilité avec des produits d’autres fabricants peut être problématique.
Résumé
Bien que les réseaux sans fil soient physiquement faciles à installer, ils impliquent des problèmes de technologie par radiofréquences, notamment l’interférence depuis d’autres dispositifs et la barrière que constituent les murs.
M. Giebat prévoit que les premières solutions de sécurité sans fil qui seront lancées sur le marché seront plutôt des solutions simples comme un porte-clés qui communique sans fil avec une serrure ou des applications sans fil de boutons pour l’ouverture de portes. « Des éléments comme une serrure et un porte-clés sont beaucoup plus simples car ils impliquent un réseau de seulement deux nœuds », explique M. Giebat. « À court terme, nous pouvons nous attendre à voir des applications propriétaires spécifiques et des systèmes compacts proposés par des distributeurs exclusifs », poursuit-il.
Selon M. Giebat, l’interopérabilité entre produits de différents distributeurs est importante à long terme. « Un i-bâtiment aura besoin d’une grande variété de périphériques et donc d’un protocole ouvert. Aucun distributeur exclusif ne peut tout fournir », précise-t-il. Cela prendra entre trois et quatre ans pour que le marché atteigne ce niveau. « Les solutions propriétaires seront peut-être nécessaires à court terme pour faire évoluer le marché pendant que la norme sera développée », conclut-il.
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