ISO/IEC 14543-3-10

L'amendement 3-10 de la norme ISO/IEC 14543 a été créé spécifiquement pour les systèmes utilisant de la récupération d'énergie, son titre officiel est :

• Technologies de l'information
  • Architecture des systèmes électroniques domestiques (HES)
    • Partie 3-10: Protocole de paquets de données courts sans fil (WSP) optimisé pour la cueillette d'énergie
      • Architecture et protocoles de couche inférieure

L'édition 1.0 date du 8 mars 2012 (ISO/IEC 14543-3-10:2012).

Dans les faits, c'est essentiellement une norme adaptée aux produits de la société EnOcean, et plus largement l'Alliance EnOcean.

L'ISO/IEC 14543-3-10 spécifie les 3 premières couches du modèle OSI des couches.

Les couches suivantes sont décrites -pour l'instant, il pourrait y avoir d'autres propositions à l'avenir- dans la spécification EnOcean Equipment Profiles que l'on trouvera sur le site de l'Alliance EnOcean.

Accessoirement, on se souviendra que d'autres standards se proposent aussi d'avoir une faible consommation comme la version 4.0 de Bluetooth (Low Energy), ou le ZigBee.

Ce protocole sans-fil est spécifiquement adapté aux systèmes à récupération d'énergie, où la consommation électrique doit être extrêmement faible. Ses caractéristiques sont:

• Des communications très courtes, peu fréquentes et souvent unidirectionnelles
• L'usage de fréquences qui permettent une bonne portée tout en gardant la consommation faible, et en évitant les collisions avec d'autres systèmes.

Le protocole a donc défini les couches 1 à 3 du modèle OSI, et s'est appelé WSP pour Wireless Short-Packet. Il s'applique aux transmetteurs et récepteurs, et parfois aussi aux répéteurs si le besoin s'en fait sentir.

Le protocole ne définit rien au niveau sécurité / attaques: ce sont les couches supérieures qui doivent s'en charger.

Deux fréquences sont principalement utilisées:

• 868 MHz en Europe et en Chine
• 315 MHz aux USA et au Japon

A priori, il y a moins de monde sur ces bandes de fréquences, ce qui devrait limiter les collision, mais ceci dit, il y a le Z-Wave qui est en train de s'installer...

Le 868 MHz permet une portée double du 2.4 GHz (aussi en pénétration) à consommation électrique égale, ce qui est favorable.

Un télégramme est transmis en 0.7 ms à 125 kbit/s (un bit sur 8 μs), sur 300 m en champ libre et 30 m dans un building. La modulation est du type ASK Amplitude Shift Keying.

Les données sont transmises comme une séquence de bit série dans une trame (frame) constituée ainsi:

• Un préambule PRE
• Une séquence de démarrage SOF start-of-frame
• Des octets encodés, avec bits inversés INV et bits de synchronisation SYNC
• Une séquence de fin de trame EOF end-of-frame

Le protocole de communication définit des sous-télégrammes et télégrammes.

• Un sous-télégramme (subtelegram) est en fait une trame dont on a retiré toutes les informations de contrôle: il ne reste que les octets utiles.
• Comme le protocole est en pratique unidirectionnel, 3 sous-télégrammes identiques sont envoyés systématiquement pour assurer une certaine fiabilité.
• Le sous-télégramme devient un télégramme quand il monte au niveau de la couche "network", où il aura des traitements spécifiques suivant son contenu.

• La norme sur le site de l'ISO (payant)
• La norme en preview (incomplète)