Chaque appareil crée un « nœud » capable de générer ses propres informations, mais aussi de relayer les données d'autres appareils du réseau. Auparavant, les réseaux maillés étaient câblés, mais les réseaux sans fil sont suffisamment économiques et peu gourmands en énergie, et suffisamment robustes pour garantir une connexion fiable.
Revenus et commandes :
L’utilisation des réseaux maillés a connu une croissance considérable depuis leur apparition. Les estimations actuelles prévoient des revenus supérieurs à 7 milliards de dollars en 2014, avec une croissance de 100 % pour les seules infrastructures municipales en 2010. Sachant que plus de 8 millions de compteurs intelligents ont été commandés en Amérique du Nord en 2009, cela représente un taux de croissance significatif. Près de 70 % des factures d’énergie pourraient être influencées par les réseaux de capteurs sans fil, qui permettraient de contrôler le chauffage et l’éclairage afin de réduire les coûts énergétiques.
Applications :
Les réseaux maillés trouvent de nombreuses applications, outre le secteur militaire où cette technologie a été initialement mise en œuvre. Les systèmes industriels dépendent fortement de la disponibilité permanente des informations critiques nécessaires à leur bon fonctionnement. Par exemple, les compteurs de gaz intelligents utilisent des réseaux maillés pour garantir la transmission des informations de facturation, même en cas de problème avec certains compteurs situés entre le domicile et le compteur principal.
Le suivi des actifs est une autre application essentielle, non seulement pour connaître leur emplacement au sein de la chaîne de traçabilité, mais aussi pour éviter toute perte lors du transport.
Ce secteur, en pleine expansion, devrait atteindre 845 millions de dollars en 2014, permettant ainsi aux entreprises d'économiser des millions grâce à sa mise en œuvre.
Implémentations :
Parmi les réseaux sans fil les plus répandus figurent ZigBee et Wi-Fi, mais de nombreuses autres technologies ont également marqué ce domaine. Une étude controversée de GE a démontré que les systèmes ZigBee consomment seulement 0,39 W sur 24 heures, contre 0,87 W pour les solutions Wi-Fi.
Bien que cette consommation puisse paraître faible, compte tenu de la taille des réseaux, elle pourrait représenter plus de 315 millions de dollars pour un déploiement sur un milliard d’appareils. La validité de ce rapport a fait l’objet de débats, mais il est clair que le sujet est au cœur des préoccupations.
ZigBee
a été conçu pour une topologie maillée. Sa très faible consommation d'énergie garantit un fonctionnement prolongé du réseau avec une seule batterie, généralement plusieurs années avant remplacement. Il fonctionne aussi bien sur la bande ISM que sur la bande 2,4 GHz.
Le Laird Z100S1, avec son antenne externe, offre une portée extérieure de 4,8 kilomètres.
La pile ZigBee a subi quelques modifications. Afin de simplifier la création de réseaux, des entreprises comme Digi International ont conçu un module programmable qui facilite le développement d'applications ZigBee grâce à l'intégration d'un processeur indépendant du codage RF.
SNAP
est l'abréviation de Synapse Network Application Protocol. Ce protocole occupe une très faible empreinte mémoire de seulement 40 Ko, libérant ainsi de la mémoire pour d'autres applications.
La carte Panasonic PAN4561, une solution applicative compatible avec la carte Panasonic PAN4455, offre une portée étendue grâce à l'utilisation d'amplificateurs de puissance à faible bruit.
CEL produit un émetteur-récepteur RF monopuce avec un modem de bande de base, un MAC câblé et un microcontrôleur 8051 intégré avec mémoire flash interne pour une solution complète.
WirelessHART
Bien qu'il existe 30 millions d'appareils HART, avant l'intégration de WirelessHART, ils n'étaient pas utilisés à leur plein potentiel ni configurés pour fournir des diagnostics d'appareils.
La connectivité sans fil permet de placer les appareils dans davantage d'endroits qu'auparavant, tout en bénéficiant de tous les avantages offerts par la technologie HART.
RFM propose un module émetteur-récepteur pour WirelessHART. Le XDM3620HP, qui ne nécessite aucune programmation embarquée, est conçu pour les applications industrielles exigeant une longue autonomie.
alternatives
aux réseaux maillés, on trouve le Bluetooth, l'ultra-large bande, l'USB sans fil et l'infrarouge. Actuellement, aucune solution unique ne répond à tous les besoins du marché, mais des développements sont en cours pour tous les produits afin d'offrir une meilleure couverture à moindre coût et avec une consommation d'énergie réduite. Bien que les réseaux maillés ne s'imposent véritablement que dans plusieurs années, l'industrie continue de progresser pour tirer parti de leurs nombreux avantages.
Greg Quirk est rédacteur technique depuis 2004, spécialisé dans les composants semi-conducteurs, les appareils grand public et les tendances commerciales. Il a écrit de nombreux articles pour des publications spécialisées et a présenté des communications lors de conférences techniques.
Son expertise a été sollicitée à plusieurs reprises par le milieu financier pour prédire les modèles gagnants de produits de consommation populaires.
Auteur:
Par Greg Quirk, Mouser Electronics
