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Questions and Answers
Quel type d'architecture réseau utilise un point central pour gérer les communications ?
Quelle est une caractéristique des architectures décentralisées (Ad Hoc) ?
Quel avantage est typique des architectures centralisées ?
Quel est l'inconvénient majeur d'une architecture centralisée ?
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Quelle architecture combine des éléments centralisés et décentralisés ?
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Quel type de réseau est principalement utilisé dans des situations d'urgence ?
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Quel est un inconvénient des réseaux décentralisés en matière de gestion ?
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Quel aspect des réseaux centralisés est souvent limitant en cas de panne ?
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Quel est un des principaux avantages de l'IoT ?
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Quel élément est essentiel pour allumer une LED à l'aide d'un système informatique ?
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Comment une grandeur physique peut-elle communiquer avec un système informatique dans le contexte de l'IoT ?
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Quel est le rôle d'une résistance dans le circuit d'une LED ?
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Quel état logique est matérialisé par une tension de 0V dans un circuit ?
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Quel est un des enjeux majeurs de l'IoT ?
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Quel est un exemple concret de l'application de l'IoT ?
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Quel est le principal inconvénient de commander une LED à distance ?
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Quelle est la résolution binaire de l'ADC mentionnée?
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Quel est le maximum de courant que les broches d'entrée/sortie peuvent supporter?
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Quelle formule est utilisée pour calculer la valeur de sortie numérique de l'ADC?
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Quelle quantité de mémoire Flash est disponible sur le microcontrôleur ATMEGA 328?
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Quel type de processeur n'est pas mentionné comme pouvant être utilisé dans un capteur intelligent?
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Quel est le rôle principal de l'unité de traitement dans un capteur intelligent?
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Quelle est la tension d'alimentation recommandée pour le microcontrôleur?
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Quel type de mémoire est la SRAM?
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Quelle est la distance de lecture maximale des étiquettes RFID HF ?
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Quels avantages offrent les étiquettes RFID par rapport aux codes à barres ?
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Quel est l'un des principaux inconvénients des étiquettes UHF par rapport aux étiquettes HF ?
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Dans quel contexte les étiquettes HF sont-elles souvent utilisées ?
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Quelle fréquence correspond aux étiquettes RFID HF ?
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Quel avantage permet la lecture simultanée des étiquettes RFID ?
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Quel est un des usages typiques des étiquettes RFID dans l'environnement contraint ?
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Quelle caractéristique des étiquettes RFID permet de modifier le contenu de leur information ?
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Quel est le rôle principal des gateways dans un réseau de capteurs ?
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Quels critères sont importants pour évaluer une technologie de réseau ?
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Quelle est une caractéristique des bandes ISM ?
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Quelle technologie utilise les fréquences ISM pour le suivi des articles dans un entrepôt ?
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Quel type d'informations peut la passerelle traiter en temps réel dans un système de gestion d'inventaire ?
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Quel élément n'est pas un critère de performance pour les réseaux ?
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Quels types de dispositifs peuvent utiliser les bandes ISM sans licence ?
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Quelle mesure est incluse dans l'évaluation d'une technologie de réseau par rapport à son efficacité ?
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Study Notes
Les WWAN (Wireless Wide Area Networks)
- Il s'agit de réseaux cellulaires mobiles avec une large zone de couverture, à l'échelle mondiale.
- Des exemples de WWAN incluent le GSM et ses évolutions (GPRS, EDGE), le CDMA et l'UMTS.
Architectures Centralisées
- Un point central (station de base, routeur, point d'accès) gère les communications.
- Utilisé dans les réseaux cellulaires (comme 4G, 5G), le Wi-Fi.
- Les appareils connectés se connectent à ce point central pour accéder au réseau.
- La gestion de la connexion, de la sécurité et de l'authentification est centralisée.
- Avantages : Facilité de gestion, bonne couverture et gestion de la bande passante.
- Inconvénients : Point unique de défaillance, coût d'infrastructure.
Architectures Décentralisées (Ad Hoc)
- Chaque appareil dans le réseau peut communiquer directement avec un autre, sans avoir besoin d'un point central.
- Utilisé dans les réseaux d'urgence, les MANETs (Mobile Ad Hoc Networks), les réseaux de capteurs sans fil.
- Les appareils coopèrent pour relayer les données, formant un réseau maillé où chaque nœud peut être un routeur.
- Convient aux situations où une infrastructure n'est pas disponible ou souhaitable.
- Avantages : Flexibilité et adaptabilité à des environnements dynamiques, résilience aux pannes (pas de point unique de défaillance).
- Inconvénients : Gestion complexe des routes et de la sécurité, débit limité par la capacité des appareils à gérer plusieurs connexions.
Architectures Hybrides
- Combinaison des architectures centralisées et décentralisées.
- Utilisé dans des systèmes où une infrastructure de base est complétée par des connexions ad hoc entre appareils.
- Un point central gère les connexions principales, mais les appareils peuvent également se connecter directement entre eux pour optimiser la communication ou dans des situations où le point central n'est pas accessible.
Apports de l'IOT
- Meilleure utilisation des ressources
- Minimisation de l'effort humain
- Gain de temps
- Développement d'applications en IA avec l'IOT
- Meilleure sécurité
Enjeu majeur de l'IoT : interagir les mondes numérique et physique
- Il est important de mettre en œuvre des moyens permettant à une grandeur physique de renseigner un système informatique et vice versa.
Exemple : allumage et extinction d'une Led
- Une LED (Light Emitting Diode) est un composant électronique utilisé dans les appareils électroniques comme indicateur ou afficheur.
- L'allumage d'une LED s'effectue en appliquant à ses bornes une tension électrique à travers une résistance de limitation de courant.
- Pour réaliser ce fonctionnement à l'aide d'un système informatique, il convient d'utiliser un dispositif d'entrée/sortie (E/S).
- Le système informatique pilote l'allumage et l'extinction de la LED par application de deux niveaux de tension électrique.
- Les états logiques sont matérialisés par des niveaux de tensions 0V et +5V (ou 0V et 3,3V).
Extension : déclenchement d'un dispositif quelconque à distance
- La commande d'une LED à distance ne présente qu'un intérêt limité.
Architecture matérielle d'un capteur intelligent
- Convertisseur ADC: Permet de convertir la valeur de sortie numérique en se basant sur la formule : ADC = Vref / ((2 ^ n) - 1).
- Microcontrôleur ATMEGA 328: Dispose de plusieurs caractéristiques comme la tension d'alimentation, la résolution binaire, les entrées/sorties numériques, les entrées analogiques, le courant max par broches E/S, la mémoire programme Flash, la mémoire SRAM, la mémoire EEPROM et la fréquence horloge.
Architecture matérielle d'un capteur intelligent
- Unité de traitement: Recueille des données de l'unité d'acquisition ou d'autres capteurs, effectue un traitement sur ces données et décide quand et où les envoyer.
- Types de processeurs: Processseurs programmables (DSPs, microcontrôleurs, microprocesseurs), FPGAs et ASICs.
Architecture matérielle d'un capteur intelligent
- Unité de transmission: Interface de communication radio ou filaire responsable de toutes les émissions et réceptions de données.
- Gateways: Relaient les capteurs ou les nœuds de capteurs avec le monde extérieur (réseau WAN).
- Les passerelles: Permettent la communication de données en collectant les mesures effectuées par les nœuds de capteurs et en les transmettant à l'infrastructure Internet. Elles peuvent également faire des traitements locaux sur les données avant de les relayer vers le Cloud.
Couche réseau
- La couche réseau est responsable de la connexion, du transport et du traitement des données issues des capteurs et actionneurs.
Couche réseau
- Chaque réseau dispose de ses points forts et de ses points faibles.
- Chaque technologie peut être considérée en fonction de trois critères:
- Consommation d'énergie
- Bande passante
- Portée
- Fréquence à laquelle vous devez récupérer les données captées par votre objet.
Spectre radio
- Les bandes ISM (Industrial, Scientific, and Medical) sont des plages de fréquences radio réservées à des usages non spécifiques, permettant à divers dispositifs d'opérer sans nécessiter de licences.
Définition des Bandes ISM
- Les bandes ISM sont des fréquences de radioélectricité qui sont spécifiquement attribuées pour un usage industriel, scientifique et médical.
- Les dispositifs utilisant ces bandes n'ont pas besoin d'autorisation spécifiques de la part des régulateurs, mais doivent se conformer à des normes de fonctionnement afin de minimiser les interférences.
La bande de fréquence ISM
- Les fréquences ISM pour des applications sans fil.
Exemple: Suivi de l'inventaire dans un entrepôt avec RFID
- Technologie: RFID (Radio-Frequency Identification), utilisant des fréquences ISM autour de 13,56 MHz (pour les tags HF) ou dans les bandes UHF (865-868 MHz en Europe et 902-928 MHz aux États-Unis).
- Description: Des articles sont équipés de tags RFID, et des lecteurs RFID sont placés dans des points stratégiques pour suivre le mouvement et l’emplacement des articles.
- La passerelle reçoit les données du lecteur RFID, traite l’information en temps réel pour détecter les articles manquants ou en stock, et peut envoyer des mises à jour régulières au système de gestion d'inventaire dans le Cloud.
- Les étiquettes RFID HF sont utilisées pour des applications comme le contrôle d’accès, le paiement ou encore l'authentification.
- Les étiquettes HF ont une distance de lecture plus courte par rapport aux étiquettes UHF.
Standards RFID
- Comparatif des différents standards RFID (BF, HF, UHF, SHF) selon:
- Distance de lecture
- Liquides
- Corps humain
- Métal
- Environnement
- Vitesse de communication
- Distance de lecture/écriture
- Anti-collision
- Exemples d'utilisations
Avantages RFID
- Optimisation des opérations de lecture:
- Capacité de stockage supérieure à celle d'un code à barres
- Lecture à distance sans contact
- Lecture simultanée de plusieurs étiquettes
- Lecture à l'aveugle
- Capacité de modifier le contenu de l'information
- Format de tag adapté au support et à son environnement
RFID: usages
- Applications nombreuses de la RFID.
Exercice: RFID vs Code à barre vs QR Code
- Comparatif des trois technologies.
QCM
- La couche réseau est responsable de la connexion, du transport et du traitement des données issues des capteurs et actionneurs.
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Description
Ce quiz explore les réseaux étendus sans fil (WWAN), y compris les réseaux cellulaires comme le GSM et l'UMTS. Vous découvrirez également les différences entre les architectures centralisées et décentralisées, ainsi que leurs avantages et inconvénients respectifs. Testez vos connaissances sur ces concepts clés des réseaux modernes.
