FORMATION : Développer un produit radiofréquence LoRaWAN, bases techniques et mise en oeuvre
Du 22 au 24 mai 2017
Montpellier (34)
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JOURNEE 1
- Introduction
Présentation de Semtech et d’Alciom, objectifs de la formation, tour de table, agenda, organisation - Rappels sur la propagation radiofréquence
Rappels : dB, bilan de liaison, formule de Friis, influence de la fréquence, pertes pénétration, pertes par trajets multiples, pertes de polarisation - RF et réglementation
Bandes « libres » et réglementation européenne, Marquage CE (directives vs normes), gestion des risques sanitaires liés aux liaisons RF, grandes lignes des normes RTTE classiques, exemple de l’EN300220 - TP : Mise en oeuvre d’un analyseur de spectre
Analyse du spectre ambiant, principaux réglages, modes fréquentiels et temporels, expérimentation d’une propagation RF en indoor - Paramètres RF et sensibilité d’un récepteur
Facteur de bruit, analyse en cascade, notion d’Eb/N0, sensibilité, influence du débit, réjection et blocking - Modulations
Principe d’une modulation, modulations simples (FSK/ASK/PSK), notion d’orthogonalité, démodulateurs incohérents/cohérents, largeur de modulation, notion de filtrage bande de base (Nyquist, gaussien, raised cosine) - Techniques d’amélioration du bilan de liaison
Diversité d’espace, diversité de polarisation, diversité de fréquence, bande étroite, étalement de spectre, notions d’OFDM, notion de codes correcteurs d’erreurs, notion de soft-decoding - Les antennes embarquées
Généralités sur les antennes, caractéristiques, types d’antennes classiques, antennes imprimées et céramiques, notions d’antennes compactes et d’antennes multibandes, problématique champ proche/champ lointain, outils de conception et de simulation. - Quelques notions sur l’adaptation d’impédance
Exemple en DC et en AC, réseau d’adaptation, notion de ligne de transmission & ondes stationnaires,notion de paramètres S, l’outil indispensable : l’analyseur de réseaux vectoriel (VNA) - Méthodologie d’optimisation et de mesure des antennes
L’adaptation d’impédance en pratique, influence de l’environnement, packaging, liaisons externes, mesure de performance - TP : Visualisation du comportement d’une antenne sur VNA
JOURNEE 2
- Les solutions radio longue distance/basse consommation (LPWA)
Positionnement général, panorama des solutions du marché, rappel sur le bilan de liaison et la sensibilité d’un récepteur, problématique uplink/downlink, rappel sur les protocoles de communication - Lora & LoraWan : Une introduction
Historique, caractéristiques principales, brevets essentiels, réseaux privés vs opérateurs, les acteurs (fabricants, opérateurs, équipementiers,...), l’Alliance LoRa, le processus de certification - LoRaWan en détail
Architecture système, canaux fréquentiels, ce que l’on sait de la modulation physique, facteur d’étalement vs bitrate vs sensibilité, protocole MAC/LLC et taille maximale des trames, contraintes EU/USA, étapes 7 d’une communication monodirectionnelle, bidirectionnelle, classes d’équipements, mécanisme de débit
adaptatif - LoRaWan et la sécurité
Bases de cryptographie, chiffrement & authentification, les solutions retenues par LoRaWAN, gestion de l’appariement - Les solutions technologiques pour les devices LoRa
Transceivers intégrés : panorama des solutions disponibles pour LoRa, le SX1276 en détail, analyse du schéma du shield SX1276, modules intégrés, piles de protocoles « off the shelf », quelques règles de routage de carte RF - Les solutions technologiques pour l’infrastructure LoRa
Architecture d’une passerelle LoRa, exemple de produits, logiciels serveurs, interfaces applicatives - TP : Expérimentation Lora
Mise en oeuvre d’un LoraMote, paramètres de configuration et de sécurité, raccordement à un réseau privé, mise en oeuvre du débit adaptatif, visualisation des échanges avec un analyseur de spectre - Optimisation énergétique d’un objet connecté
Notion de bilan énergétique, outil d’estimation Semtech, moyens de réduction de la consommation, outils de mesures spécifiques - Méthodologie de développement d’un objet connecté LoraWan
Les grandes phases du développement, choix architecturaux, modélisation des performances radio, outils de développement matériels & logiciels (Keil/IAR/GNU, MBED), maquettes vs prototypes, validations et certifications, faire ou faire faire, les grandes erreurs à éviter.
JOURNEE 3
- TP : Codage d’une application Lora sous MBED
- Les opérateurs LoRaWAN
Etat des lieux mondial, les offres en France, modalités pratiques - Les évolutions de LoRa
Localisation, roaming, synthèse et conclusion
12h00-12h30 : Débriefing de la formation et questions/réponses
14h00-15h00 : Présentation des équipements de mesure et des compétences de l’IES :
Visite guidée du laboratoire et de la Plate Forme Hermes