Brevet FR3042899A1 — publié le 20170428

DISPOSITIF D'INTEGRATION DES VULNERABLES DANS UN RESEAU DE COMMUNICATION V2V. La communication sans fil entre véhicules fait aujourd'hui partie des évolutions technologiques permanentes qui font évoluer quotidiennement notre environnement et facilitent sensiblement l'existence des usagers dans leurs déplacements. On sait que ces progrès conduisent et conduiront inévitablement à des applications que nous n'osons pas imaginer aujourd'hui et qui pourtant deviendront usuelles et même dépassées dans les toutes prochaines années. Parmi ces techniques nouvelles la communication sans fil entre véhicules automobiles a déjà trouvé un certain nombre d'applications par exemple dans les transports en commun, le transport de marchandises, le contrôle des flottes de véhicules des grandes entreprises etc. mais le plus souvent en recourant à des infrastructures fixes positionnées à proximité des zones de circulation opérant l'analyse des signaux reçus de véhicules circulants, leur contrôle, leur traitement et leur transmission vers d'autres véhicules circulants. Certaines évolutions techniques en matière de communication entre véhicules roulants ont déjà rendu possible l'intercommunication entre véhicules sans recourir à une ou des infrastructures fixes de réseau et l'avènement des satellites et du réseau internet à amené à progresser encore en remplaçant les infrastructures fixes occupant les environs des zones de circulation par des centres de traitement de signaux, localisés par exemple dans des data-centers accessibles via le réseau Internet, diminuant sensiblement ou annihilant les coûts des infrastructures intermédiaires. Si aujourd'hui l'intercommunication sans fil entre véhicules roulants a trouvé un certain aboutissement par l'innovation, un problème reste à résoudre concernant l'intégration des « vulnérables » c'est-à-dire tous les éléments se déplaçant dans les mêmes zones de circulation que celles généralement utilisées par les véhicules automobiles comme par exemple les piétons, les bicyclettes, scooters, motos etc. En effet, si l'intercommunication sans fil entre véhicules automobiles nécessite l'équipement de chacun desdits véhicules par un appareil embarqué communément appelé « OBU » (On Board Unit), il parait difficile sinon impossible d'équiper chaque « vulnérable » d'un tel appareil. Cette contrainte actuelle interdit donc à ce jour d'intégrer lesdits « vulnérables » dans l'intercommunication de l'ensemble des usagers circulants dans une même zone de circulation. 3042899 2 Professionnel actif sensibilisé par ce problème, l'auteur de la présente invention a imaginé un dispositif permettant d'intégrer les éléments circulants dits « vulnérables » dans l'intercommunication sans fil entre véhicules automobiles, ces derniers n'ayant pour seule exigence que de posséder un téléphone portable de type Smartphone intégrant les communications WI-FI 5 Direct. Le mode de mise en réseau couramment utilisé aujourd'hui pour les passagers d'un véhicule automobile disposant d'un point d'accès WIFI (AP) et souhaitant accéder à des contenus multimédias (accès Internet, music etc.) est le mode dit « mode infrastructure ». 10 Ledit « mode infrastructure » est un mode de fonctionnement qui permet de connecter des éléments équipés d'une carte WI-FI (ci-après désignés par les termes terminal - terminaux) entre eux via un ou plusieurs points d'accès (AP) qui agissent comme des concentrateurs. Ainsi un (AP) WI-FI et tout terminal (par exemple un Smartphone) ayant une interface WI-FI, localisé dans la zone de couverture dudit (AP) WI-FI communiquent entre eux en échangeant leur 15 SSID (Service Set Identifier) qui est un code identifiant un réseau sans fil WI-FI selon une norme die IEEE 802.11. En mode infrastructure c'est-à-dire la connexion d'un terminal équipé d'une carte WI-FI à un point d'accès (AP) WI-FI, le SSID sert à identifier ledit point d'accès (AP) WI-FI. Dans ce mode dit Infrastructure, deux accès (AP) WI-FI ne peuvent pas s'échanger de SSID et les 20 terminaux équipés d'une carte WI-FI non munis des fonctionnalités d'un (AP) ne peuvent pas non plus s'échanger de SSID. Dans ce mode de mise en réseau, l'état de la technique révèle le brevet américain SONG déposé le 28/01/2014 et publié le 06/08/2015 sous le numéro W02015/116498 Al qui décrit un système 25 d'alarme anti collision sans fil utilisant le WI-FI et qui de ce fait ne peut établir des échanges de données qu'entre les « vulnérables » munis de Smartphone et les véhicules circulants équipés d'un (AP) WI-FI mais ne permet pas les échanges de données entre les vulnérables eux-mêmes ou entre les véhicules circulants eux-mêmes. 30 Le dispositif de l'invention se différencie du mode de mise en réseau ci-dessus exposé, en recourant non pas au « mode infrastructure » mais au mode dit « mode ad hoc » qui est un mode de fonctionnement qui permet de connecter directement les terminaux munis d'une carte WI-FI, sans utiliser un matériel tiers tel qu'un point d'accès (AP). Ce mode de fonctionnement est idéal pour interconnecter rapidement des terminaux entre eux (par 35 exemple échanger des fichiers entre Smartphones en tout lieu, dans le train, dans la rue, dans un point de vente quelconque etc.). 3042899 3 Il nécessite toutefois d'associer les terminaux pour qu'ils puissent communiquer en « mode ad hoc ». Le dispositif du présent brevet utilise le WI-FI Direct et fonctionne en « mode ad hoc ». Ainsi tous les terminaux équipé WI-FI Direct peuvent se connecter les uns aux autres afin de constituer un 5 réseau point à point et point à multipoints de la même manière que le réseau de communication inter-véhicule 802.11p G5. Dans ce mode de communication, le WI-FI et le WI-FI Direct ont le même temps de latence très proche du 802.11p G5 mais contrairement au dispositif du brevet SONG précité, tous les terminaux peuvent dialoguer entre eux en s'échangeant leur SSID. 10 Le présent brevet permet l'intégration des « vulnérables » au réseau 802.11p G5 en n'ayant aucun recours à des équipements spécifiques, tout se passe en SW en utilisant l'équipement embarqué du 802.11p G5. Le recours à ce dispositif conduit entre autre à l'intégration des antennes, les (AP) WI-FI embarqués dans les véhicules roulants et utilisés pour partager la connexion internet entre les passagers ayant des antennes orientées vers l'habitacle. 15 Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, les équipements intervenant dans le dispositif sont d'une part les OBU (On Board Unit), équipement embarqué dans chaque véhicule circulant tel que voiture, fourgon, camion, etc. et d'autre part le Smartphone de chaque « vulnérable » c'est-à-dire, piéton, cycliste, motocycliste etc. 20 Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif recourt au WI-FI Direct, protocole de communication conçu pour des communications P2P, pair à pair et pair à multi-pair, à moyenne portée notamment 100 à 150 mètres et à haut débit, fonctionnant sans point d'accès et utilisant les mêmes fréquences que le WI-FI. L'API du WIFI Direct est ajouté aux OS des terminaux 25 (Smartphones) dans l'objectif d'augmenter la qualité des applications de partage de fichiers, de vidéos, des jeux à multi-joueurs etc. L'établissement des communications implique l'activation manuelle des dispositifs se déroulant en deux étapes successives : en premier lieu la détermination par le terminal demandeur (Smartphone) de tous les interlocuteurs avec lesquels la communication peut être établie et en 30 second lieu le choix et la validation par l'utilisateur du terminal demandeur (Smartphone) des interlocuteurs souhaités. L'établissement des communications au standard ETSI ITS-G5 ou 802.11p n'implique pas d'activation manuelle, les communications étant automatiquement établies dès qu'au moins deux OBU (On Board Unit) sont en portée de communication. 35 Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif impliquant de rendre les OBU (On Board Unit) embarqués dans les véhicules circulants tels que voitures, fourgons, camions etc. compatibles WIFI Direct et cela sans aucun surcoût, il est procédé comme suit : 3042899 4 Les OBU (On Board Unit) sont des calculateurs embarqués incluant la pile G5-802.11p composée de plusieurs niveaux : o Un Module Application Layer G5-802.11p o Un Module Facilities Layer G5-802.11p o Un Module Network Layer G5-802.11p o Un Module Access Layer G5-802.11p o Un Module Management o Un Module Security. 10 - L'architecture de ce calculateur basée autour d'un pC fait appel à deux modules : Le module sécurité et le module « Access Layer ». Le niveau « Access Layer » est implanté sous forme de deux composants : o Un émetteur/Récepteur « Transceiver » ayant au minimum 2 canaux 15 d'émission/réception. o Un processeur « API Processeur » qui exécute l'API G5-802.11p. L'OBU (On Board Unit) est rendu compatible avec le WI-FI Direct en : o Exécutant simultanément au sein de I' « API Processeur » l'API WI-FI Direct et 20 l'API G5-802.11p. o Dédiant l'un des canaux d'émission/réception du « Transceiver » au G5-802.11p et l'autre au WI-FI Direct. Ces opérations étant uniquement logicielles elles n'entraînent aucun surcoût 25 Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le mécanisme d'échange de données WI-FI Direct est le suivant : A la première action (détermination par le terminal demandeur [Smartphone] de tous les interlocuteurs avec lesquels la communication peut être établie), les dispositifs en portée 30 s'échangent leur SSID. Le SSID généralement composé de 32 Bytes (1 Byte = 8 Bits), est parfois limité par certains constructeurs de Smartphones à 26 Bytes. Ces 26 Bytes sont utilisés pour transmettre des données assurant la sécurité de conduite. Le SSID est formaté selon le tableau suivant : 35 3042899 5 Byte Données 1 Bit 0 et 1 Signe GPS (Longitude et Latitude) (0,1) Si longitude 0 (1,0) Si longitude >0 et latitude 0 (1,0) Si longitude >0 et latitude REVENDICATIONS.1. Dispositif d'intégration des vulnérables dans un réseau de communication V2V caractérisé en ce que les équipements intervenant dans le dispositif sont d'une part les OBU (OB) embarqués dans les véhicules circulants (A1) (A2) (A3) et d'autre part les terminaux de type Smartphone (T1) (T2) (T3) portés par les vulnérables (V1) (V2) (V3), les intercommunications entre les véhicules circulants (A1) (A2) (A3) entre eux, les vulnérables (V1) (V2) (V3) entre eux et les vulnérables (V1) (V2) (V3) avec les véhicules circulants (A1) (A2) (A3) étant assurées en recourant au WI-FI Direct dont l'API est ajouté aux terminaux de type Smartphone (T1) (T2) (T3) portés par les vulnérables (V1) (V2) (V3). 2. Dispositif d'intégration des vulnérables dans un réseau de communication V2V selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adaptation des OBU (OB) embarqués dans les véhicules circulants (A1) (A2) (A3) pour les rendre compatibles WIFI Direct, est réalisé d'une part en exécutant simultanément au sein de I' « API Processeur » (AP) l'API WI-FI Direct et l'API G5-802.11p et d'autre part en dédiant l'un des canaux d'émission/réception du « Transceiver » (TR) au G5-802.11p et l'autre au WI-FI Direct. 3. Dispositif d'intégration des vulnérables dans un réseau de communication V2V selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intercommunication entre les éléments en portée se fait par échange d'un SSID, ledit SSID étant formaté de manière à réserver au moins 26 Bytes pour transmettre des données liées à la sécurité de conduite 4. Dispositif d'intégration des vulnérables dans un réseau de communication V2V selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que chaque dispositif équipant un élément circulant (0B)(T1)(72)(T3) actualise son SSID périodiquement et automatiquement en exécutant une application logicielle, le configure et demande à connaître les autres dispositifs en portée de communication, les données transportées par le SSID étant ainsi diffusées à l'ensemble des dispositifs en portée de communication avec un temps de latence compatible avec les communications V2V, sans reprogrammation des « chipsets », sans procédé de hacking, sans faire évoluer les OS et en les respectant. 3042899 12 5. Dispositif d'intégration des vulnérables dans un réseau de communication V2V selon l'une quelconque des revendications 1,3 et 4, caractérisé en ce que le SSID est formaté en ajoutant une clé de sécurité Byte 25 bit 2 à 7, pour garantir l'intégrité et renforcer la confiance dans les données encapsulées dans le SSID. 5 6. Dispositif d'intégration des vulnérables dans un réseau de communication V2V selon la revendication 5, caractérisé en ce que la clé de sécurité est changée fréquemment en utilisant la connexion UMTS, celle-ci ne pouvant être codée sur plusieurs Bytes comme pour le réseau 802.11p G5. 10 7. Dispositif d'intégration des vulnérables dans un réseau de communication V2V selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il n'est tenu compte que du signal ayant la plus courte inter-distance, les transmissions sans fil subissant toutes des dégradations consécutives aux trajets multiples que peuvent emprunter les ondes 15 transmises et tous les signaux reçus et transmis à un instant donné par le même dispositif ayant le même SSID, 20 25 30