FORMATION : Bluetooth low energy par la pratique - Versions 4.2, 5.0 et Mesh
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Depuis sa naissance en 1999, Bluetooth est sans conteste le standard radiofréquence le plus répandu sur la planète et de très loin. Dès 2006, plus de un milliard de produits étaient dotés d’une puce Bluetooth, et plus de 3 milliard sont maintenant produits chaque année ! Ce standard est également très vivant et évolutif, en particulier depuis l’arrivée de la variante « low energy » en 2011. Bluetooth offre une compatibilité sans faille et une grande facilité pour l’utilisateur final, au prix toutefois d’une complexité interne à ne pas sous-estimer.
Objectifs : Permettre aux développeurs de produits d’avoir une meilleure connaissance du Bluetooth low energy par la pratique et anticiper sur les versions à venir.
PROGRAMME sur 2 jours
Premier jour
9h-9h15 : Accueil
9h15-9h45 : Introduction
– Objectifs de la formation
– Tour de table
– Agenda et organisation
– Bibliographie et documents de référence
9h45-10h15 : Quelques rappels... nécessaires
– Bilan de liaison et décibels, formule de Friis, influence de la fréquence
– Les principales sources de pertes : absorption & trajets multiples
– Notion de modulation
– Les facteurs jouant sur la sensibilité d’un récepteur
– Rappels sur les protocoles de communication, intérêt d’un modèle en couches, modèle OSI
10h15-10h45 : Bluetooth : Une introduction
– Panorama des protocoles radiofréquence : Bluetooth et ses concurrents
– Le champ des applications...
– Quelques notions économiques sur Bluetooth
– Un peu d’histoire
– Le Bluetooth SIG : Rôle, livrables, membres, adhésion
– IEEE802.15 et Bluetooth
– Les versions de Bluetooth et leur compatibilité
10h45-11h00 : Pause
11h00-12h00 : Bluetooth « standard » en bref
– L’architecture Bluetooth, terminologie
– Piconet et scatternet
– Couche physique : Fréquences, canaux, classes, modulations, AFH
– Modèle en couches de Bluetooth : Une vue globale
– Couche liaison de données : Maîtres & esclaves, formats des paquets, machine à états
– Notion de Host Controller Interface (HCI)
– L2CAP : Quesaco ?
– Les services de base : SDP, RFCOMM, OBEX,...
– Les profils Bluetooth : GAP, SPP, OPP, et les autres
12h-12h30 : Bluetooth Low Energy - Une introduction
– Les contraintes de Bluetooth « standard »
– Origine et applications visées par BLE
– De Bluetooth à BLE les évolutions principales
– Architecture système et protocolaire de BLE
– Le vocabulaire BLE officiel... et les autres
12h30-13h30 : Déjeuner
13h30-14h30 : BLE - Les couches basses
– Adresses, canaux, link layer : quelles différences par rapport à Bluetooth ?
– Advertising, qu’est-ce ?
– Modes connectés et non connectés
– Formats des paquets BLE
– Machine à état du link layer
– Des exemples d’échanges
– Le HCI en BLE
– Le L2CAP en BLE
14h30-15h30 : BLE - Les couches hautes
– Une vue globale
– Notion d’attributs
– Découvrir des services BLE : L’Attribute Protocol (ATT)
– Le profil de référence BLE : Generic Attribute Profile (GATT)
– Mécanismes de découvertes et de cache
– Requêtes et réponses
– Le Generic Access Profile
– Les profils basés sur GATT
– Un exemple...
15h30-15h40 : Pause
15h40-16h20 : BLE et la sécurité
– Les risques...
– Intégrité, authentification, confidentialité : Quelques rappels
– Architecture de sécurité et mécanismes en BLE
– Méthodes de pairing
– Les modes de sécurité en BLE
– Les clés et leur distribution
– Le Security Manager Protocol
– Un exemple...
– Les attaques de Bluetooth et BLE
– 16h20-16h40 : Les outils d’investigation pour BLE
– Analyseurs de protocoles : Pourquoi faire ?
– Panorama des outils du marché
– Un exemple de solution « gratuite »
– Les fonctions d’un analyseur haut de gamme
– Un exemple : L’analyseur SODERA LE (Teledyne Lecroy)
– 16h40-17h : TP - Analyse des échanges protocolaires entre un dispositif BLE et un smartphone
17h00-17h30 : Questions/réponses
17h30 : Fin de la journée
Deuxième jour
9h00-9h15 : Accueil
9h15-10h15 : Concevoir un produit BLE - Le matériel
– Les chipsets Bluetooth low energy et leur mise en œuvre
– Les modules préintégrés et leur mise en œuvre
– Les antennes embarquées : caractéristiques, choix, outils, précautions
– Quelles compétences nécessaires pour concevoir une carte radio BLE ?
10h15-10h35 : Concevoir un produit BLE : Le logiciel
– Piles de protocole embarquées et modèles de répartition de fonctions
– Qu’espérer trouver tout fait ?
– Outils de développement et de mise au point
– Les outils disponibles sous Linux
– Quelques mots sur la partie « smartphone »
10h35-10h45 : Pause
10h45-11h45 : TP - Développement d’une application BLE simple sur kit d’évaluation
11h45-12h30 : Mise au point, validation et certification d’un produit BLE
– Optimisation et mesure de l’antenne
– Quelques règles méthodologiques pour la phase de validation
– Marquage CE : Directives et normes harmonisées pour BLE
– La certification Bluetooth
– Quelques particularités d’Apple...
– Quand et quoi certifier ?
12h30-13h30 : Déjeuner
13h30-14h30 : Bluetooth 5.0
– Retour sur les évolutions de 4.0 à 4.2
– Bluetooth 5.0, une introduction
– Nouvelle modulations et améliorations des couches basses
– Les modes « long range » : Comment ?
– Les améliorations au niveau Link Layer : Canaux d’annonce, taille des paquets, etc
– Disponibilité ?
14h30-15h00 : TP, Intégration d’une stack BLE 5.0 sur kit d’évaluation et test de performance
15h-15h15 : Pause
15h15-15h45 : Bluetooth Mesh
– Qu’est-ce qu’un Mesh ?
– Les origines et l’état actuel de Bluetooth Mesh
– Et CSR Mesh ?
– Bases technologiques et solutions mises en œuvre
– Les échanges de messages en Bluetooth Mesh
– Disponibilité ?
15h45-16h15 : TP - Mise en œuvre d’un kit d’évaluation Bluetooth Mesh et visualisation des échanges
16h15-16h30 : Conclusion
– Bluetooth ou BLE ? Une perspective
– Les grosses erreurs à éviter
– Un peu de prospective
16h30-17h30 : Questions/réponses et débriefing de la formation
17h30 : Fin de la formation
INFORMATIONS PRATIQUES
Personnes concernées : Responsables de Projets, Ingénieurs, Techniciens en charge de la conception d’un produit et/ou de la qualité du développement des systèmes électroniques connectés.