Brevet FR3118555A1 — publié le 20220701

Plate-forme matérielle modulaire basée sur l'Internet des Objets Une plate-forme matérielle modulaire pour détecter et surveiller une pluralité de dispositifs périphériques non accessibles par Internet, où chaque dispositif périphérique communique en utilisant un parmi une pluralité de protocoles de communication. La plate-forme modulaire comporte un processeur pour agir en tant que pont entre un ou plusieurs des modules de communication et chacun des dispositifs périphériques. Le processeur est configuré pour convertir les protocoles de communication par câble des dispositifs périphériques en des protocoles de communication sans fil des modules de communication pour permettre une communication avec un serveur de réseau ou un dispositif mobile. Les modules de communication peuvent inclure un module de communication LoRaWAN destiné à permettre une communication entre la plate-forme modulaire et le serveur de réseau ; et un module BLE destiné à permettre une communication entre la plate-forme modulaire et le dispositif mobile. Plate-forme matérielle modulaire basée sur l'Internet des Objets La présente description concerne l'Internet des Objets (IoT). Plus particulièrement, la présente invention concerne une plate-forme matérielle modulaire basée sur l'IoT. Un réseau étendu à basse consommation (LoRaWAN) est un type de réseau étendu de télécommunication sans fil conçu pour permettre des communications à longue distance à faible débits de bit entre différents dispositifs connectés, tels que des capteurs alimentés par batteries. L'Internet des objets à bande étroite (NBIoT), le WiFi, le système mondial de communication mobile (GSM), des réseaux cellulaires de deuxième, troisième, quatrième et cinquième génération (2G, 3G, 4G et 5G) et le Bluetooth à basse consommation (BLE) sont des technologies similaires utilisées dans le commerce pour une mise en œuvre de réseaux d'Internet des Objets (IoT). Le terme IoT désigne le concept de connectivité Internet étendue au-delà de plates-formes informatiques classiques telles que des ordinateurs personnels et des téléphones mobiles, et dans toute gamme de dispositifs physiques précédemment non accessibles par Internet. Intégré dans des circuits électroniques, la connectivité Internet et d'autres formes de matériel tel que des capteurs, par exemple, de tels dispositifs peuvent communiquer et interagir avec d'autres par l'intermédiaire de l'Internet et ils peuvent être surveillés et commandés à distance. De tels dispositifs peuvent accéder à Internet au moyen, par exemple, d'une passerelle ou d'un point accès de LPWAN. L'IoT porte un espoir significatif de fourniture d'avantages sociaux et économiques à des économies émergentes et en développement. Cela inclut des domaines tels que l'agriculture durable, des éclairages routiers, la qualité de l'eau, le comptage, le stationnement, la santé, l'industrie et la gestion de l'environnement, entre autres. Le comptage intelligent de gaz, d'eau et d'électricité sont des éléments essentiels de services et d'un environnement urbain. Cela affecte la vie quotidienne des résidents tout en influençant une capacité d'une ville à créer un service automatisé de comptage et de facturation. Simultanément, chaque conception est effectuée uniquement pour des capteurs et des dispositifs associés. Toutefois, en même temps que se sont développés de tels dispositifs et réseaux, se sont développés différents protocoles sans émergence d'une norme. Des passerelles ou points d'accès de LPWAN sont des dispositifs dédiés fonctionnant sur un seul protocole et dans une certaine bande de fréquence pour les dispositifs pris en charge. Ainsi, un développement d'un environnement IoT peut être limité à un protocole particulier et à des dispositifs prenant en charge ce protocole. Cela peut présenter des obstacles au développement d'un environnement IoT et au déploiement de nouveaux dispositifs. Par conséquent, il y a un besoin de systèmes et procédés améliorés d'utilisation de plusieurs protocoles. Il serait avantageux d'avoir une plate-forme simple qui se connecte à un ensemble de capteurs non accessibles par Internet et de dispositifs analogues. La est un schéma-blocs d'un exemple de mode de réalisation d'un réseau IoT, qui comporte une plate-forme matérielle modulaire de la présente invention. La est un schéma-blocs de la plate-forme matérielle modulaire selon un exemple de mode de réalisation de la présente invention. La est une vue éclatée de la plate-forme matérielle modulaire selon un exemple de mode de réalisation de la présente invention. Les et 3B sont des schéma-blocs qui illustrent le flux de commandes et de données de dispositif périphérique NIE entre un dispositif périphérique NIE, tel qu'un capteur à base UART, et un serveur de réseau, par l'intermédiaire de la plate-forme modulaire, selon un exemple de mode de réalisation de la présente invention. Les figures 4A à 4D sont des organigrammes illustrant le fonctionnement de la plate-forme modulaire, où la est un organigramme qui montre comment le logiciel hébergé sur le processeur de la plate-forme modulaire permet à la plate-forme modulaire d'effectuer une identification automatique de données collectées par les dispositifs périphériques NIE selon un exemple de mode de réalisation de la présente invention et les figures 4B à 4D sont des organigrammes qui montrent comment le microprogramme hébergé sur le processeur de plate-forme de la plate-forme matérielle modulaire traite des alertes reçues en provenance de dispositifs périphériques NIE actifs selon un exemple de mode de réalisation de la présente invention. La est un schéma-blocs qui illustre en détail un procédé effectué par la plate-forme matérielle modulaire pour chiffrer de façon sécurisée des données de dispositif périphérique NIE selon un exemple de mode de réalisation de la présente invention. Plate-forme matérielle modulaire pour surveiller et commander à distance un ou plusieurs dispositifs périphériques à partir d'un serveur dans un premier réseau de communication de données sans fil, chacun des un ou plusieurs dispositifs périphériques communiquant dans un parmi une pluralité de différents protocoles de communication par câble, la plate-forme matérielle modulaire comprenant : un processeur ; et un premier module de communication configuré pour communiquer des données dans un premier protocole de communication sans fil avec le serveur de réseau ; dans laquelle le processeur est configuré pour détecter le type de dispositif périphérique de chacun des un ou plusieurs dispositifs périphériques, pour obtenir des données de dispositif périphérique à partir des un ou plusieurs dispositifs périphériques, pour interpréter les données de dispositif périphérique obtenues à partir de chacun des un ou plusieurs des dispositifs périphériques dans un quelconque des différents protocoles de communication de données par câble, et pour convertir les données de dispositif périphérique dans le protocole de communication par câble de chacun des un ou plusieurs des dispositifs périphériques, en le premier protocole de communication de données sans fil du premier module de communication. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 1, dans laquelle le premier module de communication comprend un module de communication de LoRaWAN (réseau étendu à basse consommation) qui communique des données dans un protocole LoRaWAN. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 1, comprenant en outre un deuxième module de communication configuré pour communiquer des données dans un deuxième protocole de communication sans fil avec un dispositif sans fil dans un deuxième réseau de communication de données sans fil. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 3, dans laquelle le deuxième module de communication est intégré avec le processeur. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 3, dans laquelle le deuxième protocole de communication sans fil du deuxième module de communication sans fil comprend BLE, NBIoT, WiFi, GSM, 2G, 3G, 4G, 5G ou une quelconque combinaison de ceux-ci. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 3, dans laquelle le processeur est configuré en outre pour convertir les données de dispositif périphérique dans le protocole de communication par câble en le deuxième protocole de communication de données sans fil du deuxième module de communication. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 1, comprenant en outre une interface UART, une interface RS485, une interface SPI, une interface I2C, ou une quelconque combinaison de celles-ci, en communication de données avec le processeur pour obtenir les données de dispositif périphérique à partir de chacun des un ou plusieurs des dispositifs périphériques dans l'un quelconque des différents protocoles de communication de données par câble. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 7, comprenant en outre un connecteur destiné à connecter par câble chacun des un ou plusieurs dispositifs périphériques à la plate-forme modulaire. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 8, dans laquelle le connecteur est configuré pour connecter un dispositif périphérique RS485, un dispositif périphérique I2C ou un dispositif périphérique UART ou un dispositif périphérique SPI. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 1, dans laquelle le processeur est configuré avec un algorithme de chiffrement destiné à chiffrer les données de dispositif périphérique converties avant de les transmettre au premier module de communication. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 10, dans laquelle le premier module de communication comporte un processeur configuré avec l'algorithme de chiffrement pour : déchiffrer les données de dispositif périphérique converties chiffrées ; et chiffrer les données de dispositif périphérique converties déchiffrées avant de les transmettre sans fil dans le premier protocole de communication sans fil au serveur. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 4, dans laquelle le processeur est configuré avec un algorithme de chiffrement destiné à chiffrer les données de dispositif périphérique converties avant que le deuxième module de communication ne les transmette dans le deuxième protocole de communication sans fil au dispositif sans fil. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 3, dans laquelle le processeur est configuré avec un algorithme de chiffrement destiné à chiffrer les données de dispositif périphérique converties avant de les transmettre au deuxième module de communication. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 13, dans laquelle le deuxième module de communication comporte un processeur configuré avec l'algorithme de chiffrement pour : déchiffrer les données de dispositif périphérique converties chiffrées ; et chiffrer les données de dispositif périphérique converties déchiffrées avant de les transmettre sans fil dans le deuxième protocole de communication sans fil au dispositif sans fil dans le réseau de communication de données sans fil. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 1, dans laquelle les un ou plusieurs dispositifs périphériques comprennent des capteurs et/ des compteurs. Procédé pour surveiller et commander à distance un ou plusieurs dispositifs périphériques à partir d'un serveur dans un premier réseau de communication de données sans fil, chacun des un ou plusieurs dispositifs périphériques communiquant dans un parmi une pluralité de différents protocoles de communication par câble, le procédé comprenant : la détection, avec un processeur, du type de dispositif périphérique du un parmi les un ou plusieurs dispositifs périphériques ; l'obtention, avec le processeur, de données de dispositif périphérique à partir du un parmi les un ou plusieurs dispositifs périphériques ; l'interprétation, avec le processeur, des données de dispositif périphérique obtenues à partir du un parmi les un ou plusieurs dispositifs périphériques dans l'un parmi la pluralité de différents protocoles de communication de données par câble ; la conversion, avec le processeur, des données de dispositif périphérique dans l'un parmi la pluralité de différents protocoles de communication par câble, en un premier protocole de communication de données sans fil d'un premier module de communication ; la transmission, avec le processeur, des données de dispositif périphérique dans le premier protocole de communication sans fil au premier module de communication sans fil ; et la transmission, avec le premier module de communication, des données de dispositif périphérique dans le premier protocole de communication sans fil au serveur. Procédé selon la revendication 16, dans lequel le deuxième protocole de communication sans fil du deuxième module de communication sans fil comprend LoRaWAN, BLE, NBIoT, WiFi, GSM, 2G, 3G, 4G, 5G ou une quelconque combinaison de ceux-ci. Procédé selon la revendication 16, dans lequel l'étape de détection est en outre effectuée avec une interface périphérique dans une communication de données avec le processeur. Procédé selon la revendication 18, dans lequel l'interface périphérique comprend une parmi une interface UART, une interface RS485, une interface SPI et une interface I2C. Procédé selon la revendication 16, comprenant en outre le chiffrement, avec le processeur, des données de dispositif périphérique converties avant de les transmettre au premier module de communication. Procédé selon la revendication 20, comprenant en outre le déchiffrement, avec le premier module de communication, des données de dispositif périphérique converties chiffrées reçues en provenance du processeur et le chiffrement des données de dispositif périphérique converties déchiffrées avant de les transmettre sans fil dans le premier protocole de communication sans fil au serveur de réseau. Procédé selon la revendication 16, comprenant en outre le chiffrement, avec le premier module de communication, des données de dispositif périphérique dans le premier protocole de communication sans fil avant de les transmettre au serveur de réseau. Procédé selon la revendication 20, dans lequel le processeur est configuré avec un algorithme de chiffrement destiné à chiffrer les données de dispositif périphérique converties. Procédé selon la revendication 22, dans lequel la première communication sans fil comprend un processeur qui est configuré avec un algorithme de chiffrement destiné à chiffrer les données de dispositif périphérique converties. Procédé selon la revendication 16, dans lequel les un ou plusieurs dispositifs périphériques comprennent des capteurs et/ des compteurs. Procédé selon la revendication 16, comprenant en outre : la détection, avec le processeur, du type de dispositif périphérique d'un ou d'un deuxième parmi les un ou plusieurs dispositifs périphériques ; l'obtention, avec le processeur, de données de dispositif périphérique à partir du un ou du deuxième parmi les un ou plusieurs dispositifs périphériques ; l'interprétation, avec le processeur, des données de dispositif périphérique obtenues à partir du un ou du deuxième parmi les un ou plusieurs dispositifs périphériques dans l'un parmi la pluralité de différents protocoles de communication par câble ; la conversion, avec le processeur, des données de dispositif périphérique dans l'un parmi la pluralité de différents protocoles de communication par câble, en un deuxième protocole de communication de données sans fil d'un deuxième module de communication ; la transmission, avec le processeur, des données de dispositif périphérique dans le deuxième protocole de communication de données sans fil au deuxième module de communication ; et la transmission, avec le deuxième module de communication, des données de dispositif périphérique dans le deuxième protocole de communication sans fil à un dispositif mobile. Procédé selon la revendication 16, dans lequel, si le premier module de communication sans fil échoue le procédé comprend en outre : la conversion, avec le processeur, des données de dispositif périphérique dans l'un parmi la pluralité de différents protocoles de communication par câble, en un deuxième protocole de communication de données sans fil d'un deuxième module de communication qui fonctionne comme un module de communication de sûreté intégré ; la transmission, avec le processeur, des données de dispositif périphérique dans le deuxième protocole de communication de données sans fil au deuxième module de communication sans fil ; la transmission, avec le deuxième module de communication, des données de dispositif périphérique dans le deuxième protocole de communication sans fil au serveur ; et l'avertissement à un utilisateur de la plate-forme modulaire de l'échec du premier module de communication sans fil. Plate-forme matérielle modulaire selon la revendication 1, comprenant en outre un deuxième module de communication configuré pour communiquer des données dans un deuxième protocole de communication sans fil avec un dispositif sans fil dans un deuxième réseau de communication de données sans fil, dans laquelle le premier protocole de communication sans fil du premier module de communication comprend un parmi LoRaWAN, BLE, NBIoT, WiFi, GSM, 2G, 3G, 4G, 5G et dans laquelle le deuxième protocole de communication du deuxième module de communication sans fil comprend un parmi LoRaWAN, BLE, NBIoT, WiFi, GSM, 2G, 3G, 4G, 5G qui est différent du protocole de communication du premier module de communication.