1-specificationdunsystemerf-sbesson-eseo [mode de

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Responsable EVALTECHSébastien [email protected] 41 86 67 3006 20 05 27 14

CHIFFRES CLES

• Association Loi 1901 reconnue d’utilité publique: crée en 1956

• 4 sites: ANGERS, PARIS, DIJON, SHANGHAI

• 7 options (Systèmes info., Réseaux et télécom, biomédical, électronique embarquée,

système temps réel, traitement du signal, Energie et Environnement)

• 1200 étudiants en 2013 (+ 24% à la rentrée 2012-2013)

• 105 permanents et + de 300 intervenants / experts / entreprises

• Nouveau locaux 14 000 m2

• Budget annuel : 10 M€

• Rythme des investissements � 600 000 € / an

• Réseau : 4 500 ingénieurs dans 1 300 entreprises• Emploi : 99 % des ingénieurs ESEO placés en moins de 2 mois (2011)

� dont 80 % avant diplôme avec un CDI

2Groupe ESEO - EVALTECH - JOURNEE RF 24/04/2014 - M. LATRACH & S. BESSON

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LA RECHERCHE A l’ESEO

• Equipe en 2011 : 43 personnes» 24 Docteurs dont 5 HDR, » 8 Doctorants, » 6 Ingénieurs , 2 Techniciens, 1 assistante

• 6 groupes de recherche académique

• 1 équipe transfert de technologies- réalise des prestations en électronique et informatique,

- accompagne les entreprises tout au long de leur processus d’innovation, - contribue à la valorisation de la propriété intellectuelle du groupe ESEO.


Positionnement

Groupe ESEO - EVALTECH - JOURNEE RF 24/04/2014 - M. LATRACH & S. BESSON

4TRL

1

Innovationtechnologique

Technologieémergente Intégration

Système

Développementcommercial

TRL2

TRL3

TRL4

TRL5

TRL6

TRL7

TRL8

TRL9

Laboratoire de recherche

BE R&D ou PME

EVALTECH

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Exemple de Projet: CapRFID

Groupe ESEO - EVALTECH - JOURNEE RF 24/04/2014 - M. LATRACH & S. BESSON 5

Démonstrateurs de Lecteurs RFID HF & UHF

Antenne HF souplePour clavier en sérigraphie

Tags UHF pour support métal


Objectif des spécificationsUne vision

orientée utilisateur (Management de la valeur)

sur tout le cycle de vie (environnement)

Architecture matérielle imposéePérimètres, relations

topologie

Scenarii d’utilisationInformations échangées / chronogramme / contenu de la trame

Comportement (rupture de liaison, perte d’un nœud, …)

Caractéristiques spécifiques RF1er bilan de portée

comportement en cas de perte de communication (qui arrivera forcement)

disponibilité / taux de couverture…

Eléments nécessaires pour un premier bilan de portéedistance / Milieu (attention météo) / contraintes antenne (taille / déportée..)

Règlementation (Bandes/puissance/taux d’occupation…)

Quelles contraintes de développement / Quels équipements et outils ?

La spécification d’un système RF,une étape à ne pas négliger!

De quoi parle-t-on?(périmètre du SAE)

Une antenne,un Emetteur/Récepteur RF,

une Liaison RF,un système RF intelligent ?

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Etablir un climat de confianceDéterminer le périmètre du systèmeIdentifier les fonctionnalitésIdentifier les contraintes / les exigencesLever les ambiguïtés (définitions, contexte, …)

Rassembler l’ensemble des informations nécessaires à la phase de conception pour

- Être en mesure de déterminer la faisabilité- Et le coût de développement

Rédaction du dossier de spécification

Objectifs CdC + spécifications


Dans un premier temps – recueil de l’expression de besoin / CdC

Vision « Utilisateur »qui l’achète / qui l’utilise / Où? Quand?

Pour Quoi? Pourquoi?

Combien de liaison à fabriquer / Utilisées en même temps

Sur l’ensemble du cycle de viePhase de conception et caractérisationPhase de production et essaisPhase d’installation / configuration (appairage…)Stockage, transport…

Une vision orientée utilisateur

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Pour chacune des phases du cycle de vie

Détermination du contexte / de l’environnement

Architecture matérielle imposée

Scenarii d’utilisationanalyse séquentielle

Interfaces

Contraintes et Exigences spécifiquespremier bilan de portéenormes et règlementationAutres Contraintes et exigences spécifiques

Démarche de spécification


Détermination de l’environnement

Propagation guidée Propagation guidéePropagation espace libre

émetteur RF récepteur RF

num/analog analog/num

canal radio

désadaptation désadaptation

Milieu de propagation

Réflexions, diffractions, trajets multiples, obstacles, diffusion,

évanouissement, conditions météos...

& autres sources radio et « bruit » électromagnétique

atténuation, dispersion atténuation, dispersion

bruit des

composants

bruit des

composants

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Détermination de l’environnement

Caractériser l’ensemble des éléments qui peuvent in fluencerL’émission , la propagation, la réception des ondes

Distances / dimensions / orientations (fixes ou var iables)

Présence d’obstacles (position, dimension, matériau x…)Éléments atténuateur, diffusant, réfléchissant, polarisant / dépolarisantMasquage (shadowing) / ondes stationnaires (fast fa ding)

Météo / nature et chimie du milieu (eau, vapeur, li quides conducteurs ou isolants.…)

Eléments à proximité des antennessupports, câbles, autres systèmes…

Potentiels perturbateurssources RF, machines tournantes, pollution CEM…(Puissance vs fréquence, f(t), …..)

Exemple d’impacts du à l’environnement


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Architecture matérielle imposée

Propagation guidée Propagation guidéePropagation espace libre

émetteur RF récepteur RF

num/analog analog/num

canal radio

Périmètre 1

Périmètre 2

Périmètre N

Quel est le périmètre du système à réaliser (le SAE )

Périmètre 1, 2 ou N ?

Quels sont les éléments en frontière du périmètre?Leurs caractéristiques? –voir interfacesLeurs performances ?

Quelle est la nature des liens entre le SAE et son environnement ?AUJOURD’HUI et DANS LE FUTUR (évolutivité)POUR CHACUNE DES PHASES DU CYCLE DE VIE


Scenarii d’utilisation

TopologiesEtoile Arbre Cluster Mesh

Détermination du comportement du SAEPour chacune des étapes du cycle de vie

Analyse séquentielleUsage étape par étape / ergonomie…Identification des variantes, extensionsModes dégradés et limites de fonctionnement

ComportementAu montage du réseau (installation / remise en route)Lors de la perte d’un nœud / du retour d’un nœudComportement en cas de perte d’information / toléré ou non? Combien?Taux de couverture (espace et temps)Interopérabilité? Cryptage? Sécurité / Intégrité des données?

SéquencementInformations échangées / nature, volumes, Débits (info utiles et autres…)Synchronisation et déterminisme éventuelExigences sur les délais de transmissionAccusé Réception / Détection de perte d’information / retransmission

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Interfaces

Après avoir listé toutes les interfacesPour chacune des étapes du cycle de vie

Connectiqueconnecteur, signal, énergie …

tests, configuration, SAV…

IHMswitch, clavier, led, afficheur…(cf appairage par ex.)

Support , boitier, interface mécanique et thermiqueENCAPSULATION

Plan de masse placé en arrière (dimension, position, matériaux…

matériaux, étendu, position, … problématique de la caractérisation des matériaux

Dimension / Volume / masse aloués

Vibration / résistance mécanique / flux thermiques

Intégration électronique …allocation sur le CI, nature matériaux et couches..

Process de fabrication


Contraintes et exigences spécifiques

Règlementation / normes et standards(Cf Présentation spécifique)

Contraintes de développement / de fabrication / de délai…logistique & transport / conditionnement

Process de fabrication

Coûts protos et séries / Délais…

Plan de développement et d’essaisadaptation aux outils/protocole de mesure / outils de simulation…

accessibilité des données (paramètres matériaux…)

…

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Puissance de réception

Premier bilan de Liaison

Fabien De Barros – Evaltech - Groupe ESEO17

Puissance d’émission (27 ou 30dBm)

dBm

Perte dans les branchements et la liaison à l’antenne (0 à 10dB)

Gain De l’antenne d’émission (-5 à 5dB)

Affaiblissement par propagation

Gain De l’antenne de réception (-15 à 5dB)

Perte dans les branchements et la liaison à l’antenne (0 à 10dB)

Seuil de sensibilité du tranceiver récepteur

-18dBm

Paramètres RF des antennes


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• Diagramme de rayonnement

– Représentation en coordonnées sphériques de la façon dont l’antenne rayonne

– Une antenne isotrope est une antenne qui émet partout la même chose (son diagramme

de rayonnement serait donc une sphère parfaite)

– Une antenne omnidirectionnelle est une antenne qui présente sur au moins une des

coordonnées un cercle comme diagramme de rayonnement

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Le traditionnel donut :


• Directivité

Rapport de la puissance P dans une direction donnée à la puissance que

rayonnerait la source isotrope par unité d angle solide.

– Il s’agit donc d’un nombre dépendant d’un angle solide ou de deux angles (azimut et élévation)

– La documentation technique en fait très souvent état. Il s’agit d’une valeur en dBi (par rapport à

une antenne isotrope) ou dBd (par rapport au dipôle : dBi = 2,15+dBd)

• Gain= efficacité*directivité à utiliser dans le bilan de liaison

– Gain<Directivité : Attention aux valeurs données dans la doc constructeur

– Exprimé en dBi ou très rarement en dBd

– Les antennes à directivité et à gain élevés seront toujours grandes par rapport à la

longueur d'onde.

Attention à l’utilisation du gain dans un Bilan de Liaison!

Si votre antenne n’est pas correctement orientée vous pourriez avoir un gain très inférieur à celui prévu (Ex de toute

application nomade).

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• Polarisation– circulaire

permet de tout voir (mais attention 3dB de pertes)

souvent au détriment du coût et du volume

– Linéaire => une seule composante recueillie

plus simple à obtenir

mais attention aux problèmes de récepteur/émetteur en polarisation croisée

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