1. Light on Domotic Services
The Concept of the Fluid Li-Fi
Mémoire de stage et de recherche
Présenté par : Andrea Russo
Nom de l’entreprise : Homatron SRL
Tuteur entreprise : Gaetano Di Stefano
Tuteur universitaire : Thierry Ménissier
Master 2 Formation Initial
Master Management de l’Innovation
Spécialité Innovation Technologique
2015 - 2016
2. Light on Domotic Services
The Concept of the Fluid Li-Fi
Mémoire de stage et de recherche
Présenté par : Andrea Russo
Nom de l’entreprise : Homatron SRL
Tuteur entreprise : Gaetano Di Stefano
Tuteur universitaire : Thierry Ménissier
Master 2 Formation Initial
Master Management de l’Innovation
Spécialité Innovation Technologique
2015 - 2016
3.
4. Avertissement :
Grenoble IAE, au sein de l’Université Grenoble Alpes, n’entend donner aucune approbation ni
improbation aux opinions émises dans les mémoires des candidats aux masters en alternance : ces
opinions doivent être considérées comme propres à leur auteur.
Tenant compte de la confidentialité des informations ayant trait à telle ou telle entreprise, une
éventuelle diffusion relève de la seule responsabilité de l’auteur et ne peut être faite sans son accord.
5. DECLARATION ANTI-PLAGIAT
Ce travail est le fruit d’un travail personnel et constitue un document original. Je sais que prétendre
être l’auteur d’un travail écrit par une autre personne est une pratique sévèrement sanctionnée par la
loi.
Je m'engage sur l'honneur à signaler, dans le présent mémoire, et selon les règles habituelles de
citation des sources utilisées, les emprunts effectués à la littérature existante et à ne commettre ainsi
aucun plagiat.
NOM, PRENOM
Andrea Russo DATE, SIGNATURE
8/8/2016
6. Autorisation de diffusion électronique d’un travail
universitaire de niveau Master
L’AUTEUR
Je soussigné(e) Andrea Russo
Courriel pérenne : Andrew026@hotmail.it
Attention : courriel à signaler si vous souhaitez le diffuser sur DUMAS
[ ] N’AUTORISE PAS la diffusion de mon mémoire
[ ] AUTORISE la diffusion de mon mémoire en texte intégral sur la base DUMAS
(Diffusion sur le web et accessibilité libre et universelle)
[ ] Diffusion immédiate du mémoire
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Pendant cette période, seule une notice bibliographique est visible)
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- mon mémoire est exempte d’éléments non libres de droit ou qui pourraient porter
atteinte au respect de la vie privée.
- conformément à la loi "Informatique et libertés" du 6 janvier 1978 modifiée en
2004, je pourrai à tout moment demander modifier l'autorisation de diffusion que
j'ai donnée par l'envoi d'une simple lettre ou un courriel au service documentaire
de l’IAE.
- je renonce à toute rémunération pour la diffusion effectuée dans les conditions
précisées ci‐dessus.
- j’agis en l’absence de toute contrainte.
Fait à Catania, le 8/8/2016
Signature de l’étudiant(e)
Précédée de la mention « bon pour accord »
Bon pour accord
7. REMERCIEMENTS
L’entreprise Homatron est une des 117 PMII
(Petites et Moyennes Entreprises Innovatrices)
en Italie ; en Sicile il n’y en a que 3, l’une
desquelles, située à Catane est L’Homatron SRL.
À partir de ses débuts, cette Entreprise s’ est spécialisée dans les technologies NoCloud et dans
les domotiques. Pendant bien des années elle a introduit dans le marché italien plusieurs
appareils innovateurs dans les domaines de la sécurité et de l’assistance.
8. 5
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS ........................................................................................................................... 6
INTRODUCTION............................................................................................................................ 7
PARTIE 1 : - LES TITANS................................................................................................................ 9
CHAPITRE 1 – LE TITANUS ....................................................................................................................................... 10
I. Les composant ............................................................................................................................ 10
II. Le « Chez Soi ».......................................................................................................................... 11
CHAPITRE 2 – THE BIG MOTHER............................................................................................................................... 13
I. Le TBM ........................................................................................................................................ 13
II. L’APP ET LE PARCOURS ............................................................................................................... 15
CHAPITRE 3 – IUBET LIST......................................................................................................................................... 18
I. La Kinect.................................................................................Errore. Il segnalibro non è definito.
II. Le Morph et le NoCloud.........................................................Errore. Il segnalibro non è definito.
PARTIE 2 - LES MELANGE ET LES VALEURS ................................................................................... 22
CHAPITRE 4 – COCKTAIL TBM & IUBET LIST ............................................................................................................... 23
I. Telegram ................................................................................Errore. Il segnalibro non è definito.
CHAPITRE 5 – STALLMAN & COPYLEFT ...................................................................................................................... 24
I. Le Hash...................................................................................Errore. Il segnalibro non è definito.
PARTIE 3 – THE FLUID LI-FI .......................................................................................................... 26
CHAPITRE 6 – LE LI-FI ............................................................................................................................................ 27
I. Puissance de la Lumier................................................................................................................ 27
II. Caracteristiques Techniques..................................................Errore. Il segnalibro non è definito.
CHAPITRE 7 – PROCEDURE TCHNIQUES...................................................................................................................... 33
I. Les Phases d’etudes.................................................................................................................... 33
CHAPITRE 8 – LE RESEAUX CENTRE-DISTRIBUEE .......................................................................................................... 34
I. Les Reseaux Li-Fi ....................................................................Errore. Il segnalibro non è definito.
CONCLUSION.............................................................................................................................. 36
9. 6
AVANT-PROPOS
Ce dossier est consacré aux études faites sur la lumière pour les technologies domotiques, comme
le Li-Fi et sur les systèmes de monitorage et d’exécution de commandes des dispositifs dans des
maisons et/ou des pièces. Dans les pages suivantes il y aura aussi des images pour mieux faire
comprendre les descriptions techniques de ces technologies.
10. 7
INTRODUCTION
Pendant mon stage à l’intérieur de cette entreprise, j’ai voulu travailler à deux projets différents,
un pour chaque partie du stage . Le premier est consacré à l’ un des produits d’Homatron même, le
système Titans . J’ai essayé d’exploiter les caractéristiques de ce dispositif grâce au problem-solving
et aux besoins sociaux :pour ces derniers j’ai voulu créer un appareil domotique nouveau, sur la base
des critères et des particularités de l’entreprise et des technologies émergentes, par le système
Process Com.
Le premier dispositif que j’ai créé s’appelle Iubet List (du latin “Liste des commandes”). Cet appareil
est capable de comprendre des ordres donnés tout simplement par le mouvement des mains1
(grâce
à la seule présence d’un corps physique ) et il parvient à l’activation d’ actions mécaniques dans les
autres dispositifs existants dans la maison. Des personnes, handicapées ou pas, peuvent ainsi activer
certains appareils et rendre la maison automatisée.
Le deuxième dispositif est un appareil Li-Fi portable, que j’ai appelé Fluid Li-Fi. La caractéristique
de ce dispositif c’est de rendre plus fluide la communication entre les dispositifs qui se trouvent dans
la maison, par une connexion sur internet effectuée par la lumière.
Le Li-Fi est une technologie capable de créer des connexions de donnés (donc sur internet aussi)
avec d’autres dispositifs en utilisant la lumière comme un pont. Pour développer cette idée, qui était
mon « rêve » ou mon défi, je suis passé par un exemple : Si je suis chez moi, j’ai la possibilité de
connecter mes dispositifs Li-Fi, car la lumière (nécessaire pour établir une connexion) est à l’intérieur
de la maison ; mais comment puis- je me connecter au dehors (dans mon jardin, par exemple) ?
Malheureusement la lumière n’arrive pas dehors parce que les murs l’arrêtent ; donc j’ai besoin d’un
dispositif Hot Spot capable de créer une interconnexion entre ma base internet Li-Fi et les dispositifs
Li-Fi au dehors, dans mon jardin.
Le stage a duré 4 mois, dès le début de Mai jusqu’à à la première semaine de Septembre.
1
C’est les mêmes principes du dispositif Kinect de l’Xbox 360
11. 8
Pendant ces mois –là j’ai consulté plusieurs experts des milieux domotiques et technologiques du
Li-Fi, j’ai organisé des rencontres avec eux et j’ai demandé des conseils pour améliorer mes dispositifs.
La technologie domotique est presque inconnue en Italie, parce qu’elle n’est pas jugée
indispensable, pour des raisons différentes. Heureusement pendant ces jours et ces rencontres-là, j’ai
trouvé des personnes convaincues comme moi que la technologie domotique aura la même
importance que l’ont aujourd’hui pour nous le téléphone et les ordinateurs.
13. 10
CHAPITRE 1 – LE TITANUS
Le système « Titanus » a été créé pour satisfaire un certain type de demande des
clients dans le domaine de l’éclairage de sécurité.
Après plusieurs années d’exploitation technologique ce système est parvenu à des
caractéristiques moins techniques et plus «sociales», comme la possibilité de choisir la
puissance, les lieux d’éclairage et la possibilité de s’allumer ou de s’éteindre à proximité d’un
corps humain.
Cet appareil répond bien à certaines demandes standard des clients dans le secteur privé
(Confort et sécurité). Par ailleurs, depuis quelques années, l’aide de l’innovation a réussi à
répondre même à des demandes personnalisées de quelques clients.
La plupart de ces technologies a joui de certaines améliorations à l’intérieur même du
dispositif et cette caractéristique a souvent contribué à choisir un certain appareil justement
parce qu’ on y trouve dedans des services supplémentaires et personnalisables aussi.
L’Entreprise Homatron a donc l’opportunité d’améliorer ses appareils parce que la
Domotique et les services personnalisables sont en expansion. Le service le plus important
pour les maisons est démontré par cette image.
Mon objectif c’est de
mélanger et d’améliorer
certains services par des
méthodes innovatrices, et
j’ai choisi mes 4
domaines de travail.
Les domaines de mon travail sont : Éclairage, Sécurité, NoCloud, Loisir.
14. 11
I. LES COMPOSANTS
Les composants du système Titanus sont tous des éléments nécessaires à montrer
comment un produit donné fonctionne: le multi-capteur par exemple, est capable de
remarquer la présence physique des gens ou la pression atmosphérique. Si nous arrivons à
exploiter ces composants, par exemple, et/ou a y en ajouter d‘ autres, nous pouvons ouvrir des
portes vers de nouveaux marchés et vers des niveaux de recherche nouveaux.
C’est justement grâces à ces possibilités que, de temps à autre, de grandes inventions sont
nées pour répondre à des exigences particulières: le gant de Ezra par exemple, a été créé pour
une exigence du musicien et pour essayer de mélanger une certaine technologie moderne,
avec l’expertise artistique.
La combinaison que j’aimerais créer est celle du divertissement «chez soi», grâce à la
création d’une atmosphère particulière créée par les lumières du Titanus.
II. LE « CHEZ SOI »
Le divertissement prêt pour « chez soi » ou prêt pour certaines situations particulières où
il n’y a pas le temps de calibrer les lumières ou de les mixer, peut représenter une solution
grâce à un système capable d’envoyer des ordres par des gestes ou par un appareil (comme le
smartphone) et de les faire exécuter à Titanus.
Les lumières de Titanus peuvent être installées dans n’importe quel appareil lumineux, donc
elles ont aussi une grande capacité d’adaptation. Ce système pourrait être installé dans des
ampoules classiques (pour un usage privé et domestique) ou dans des panneaux du plafond
(BTP, simple à démonter ou à monter), dans l’éclairage publique (pour des fêtes publiques) et
encore dans le led RGB.
A. Lampes
Dans le cas de la lampe, on peut l’utiliser quand on a besoin d’une atmosphère
particulière ou tout simplement pour ses loisirs. Dans ce cas aussi, le control peut être
exécuté par un Smartphone, par un geste qui provoque un bruit et/ou aussi par des
télécommandes spécifiques pour des personnes handicapées ou tout simplement paresseuses.
15. 12
B. Les panneaux du plafond
Les panneaux du plafond peuvent être un bon exemple pour utiliser et pour transférer cette
technologie dans n’importe quelle pièce. Ces panneaux peuvent être transportés, et donc le
divertissement peut être aussi adapté à l’endroit où l’on veut utiliser des lumières
particulières.
C. Eclairage public
L’éclairage public est une bonne méthode pour économiser sur le montage des lumières
pour des occasions passagère, par exemple une Messe dans l’espace publique. Tous les Led
auront une protection des intempéries.
D. Leds RGB
Les led RGB peuvent être utilisés partout, leur chance c’est l’adaptabilité à toute superficie
pour un emploi rapide, comme pour la Noël ou pour un anniversaire. Cette caractéristique
donne plus de valeur à Titanus parce qu’elle lui donne une grande malléabilité dans
l’installation.
Par contre c’est très important d’adapter le dispositif aux lieux d’implémentation, par
exemple nous pouvons mettre le dispositif Titanus dans une piscine, donc il faudrait avoir des
protections indiquées. Les protections doivent être vues comme quelque chose de
positivement différent, car c’est grâce à ces caractéristiques que le système peux développer
d’autres fonctions en plus, totalement différentes des autres, ce qui pourrait correspondre aux
exigences de certains clients.
16. 13
CHAPITRE 2 – THE BIG MOTHER
Le principe philosophique du system technologique “The Big Mother” pose sur l’idée d’
une intelligence artificielle capable d’organiser et d’optimiser le mieux possible, la vie
quotidienne d’un individu comme le ferait une mère vers son enfant.
Cette technologie qu’on définit « de la générosité assistée » naît dans le milieu
technologique comme un ensemble d’idées à travers lesquelles la technologie peut améliorer
la vie quotidienne d’un individu.
I. LE TBM
The Big Mother, qu’à partir de maintenant j’appellerai TBM, est une technologie qu’on
peut utiliser dans plusieurs domaines au service de la domotique. Par ailleurs j’aimerais bien
exploiter cette technologie à côté du système Titanus parce que les deux sont compatibles
surtout par rapport à la sécurité et à l’éclairage.
J’ai défini 3 domaines d’action du system TBM :
Permis
Personnalisation
Sécurité
Ces trois domaines fonctionnent à travers une identification de la part du système, grâce
aux cameras ou capteurs de mouvement qui peuvent reconnaître l’individu par sa taille
physique.
Par exemple une maison peut être structurée comme dans l’image suivante, où la zone
verte est le jardin et le périmètre maximum de la maison. Les flèches orange sont les entrées
de la maison, la zone bleu est la maison et le rectangle rouge est le garage.
17. 14
Si nous pouvions mettre des caméras (carrée noir) dans les entrées, nous pourrions
identifier des voleur éventuels, car le dispositif ne reconnaîtrait pas les personnes qui essayent
d’entrer, mais ils peuvent reconnaître les propriétaires. Dès qu’ils sont entrés, les
propriétaires de l’appartement peuvent donner des ordres au système grâce aux capteurs
(cercle noir) qui reconnaissent les composants la famille ou d’autres individus par leur taille,
s’ils (les capteurs) possèdent toutes les informations nécessaires pour les identifier. Le
système est capable ainsi de reconnaître si ce sont des amis qui sont arrivés ou aussi bien des
personnes autorisées, grâce à une simple identification initiale effectuée par le système.
On peut décrire comme ça les trois domaines d’action et leurs fonctions relatives ainsi que
les personnalisations du system :
A. Permis
Par les Permis, le système reconnaîtra si l’individu qui habite dans la maison a le permis
d’utiliser certains dispositifs comme le four à micro-ondes qui à cause de ses caractéristiques
ne peut pas être utilisé par des enfants. La reconnaissance physique donne une meilleure
sécurité parce que le senseur peux arrêter/éteindre les autres dispositifs si la personne qui
n’est pas autorisée se rapproche aux dispositifs mêmes.
Un autre service que l’appareil peux fournir dans le domaine de la sécurité est la gestion
de contrôle : par exemple on pourrait donner la capacité d’arrêter ou de changer la chaîne de
18. 15
télévision à quelqu’un qui n’est pas autorisé, même en opposition à une application qu’on
avait précédemment donné au dispositif.
B. Personnalisation
La Personnalisation permet à chaque individu de la maison de formuler des préférences
personnalisées: par exemple à chaque fois qu’il entre dans la chambre à coucher ou dans la
salle de bains il y aura des lumières particulières donnant une atmosphère différente qu’il a
choisi. Dans le cas où deux personnes entrent en même temps dans la pièce, le système peux
décider, suivant un entraînement précédent, de montrer les deux lumières ou d’ ajouter une
troisième lumière choisie par les deux sujets.
C. Sécurité
Dans le domaine de la Sécurité, par exemple les dispositifs parviennent à reconnaître les
individus dans la pièce et à activer ou à arrêter des dispositifs comme des prises de courant
quand il y a des enfants qui passent à côté, ou à arrêter totalement les dispositifs quand il n’y a
pas l’autorisation pour l’utiliser.
Pour les enfants qui grandissent le système est capable de s’adapter et de reconnaître cet
enfant ou même de reconnaître des gens qui ont maigri ou qui ont grossi.
Le système peut être adapté aussi pour reconnaître les animaux, qui pourront avoir, eux
aussi, des services, des permissions et des personnalisations.
II. L’APP ET LE PARCOURS
Par ailleurs il est possible aussi de développer un App capable de contrôler tous les
paramètres du système Titanus, donc soit l’éclairage soit les permissions.
Par exemple pour ce qui touche à l’éclairage, l’écran du cellulaire peux montrer toutes les
tonalités de couleurs que le système Titanus peux réaliser, et il lui sera possible aussi
d’ajouter un mécanisme qui lui donne la capacité de changer son orientation..
Pendant le développement du system Titanus, j’ai créé un « parcours d’action » que
chacun fait quand il rentre chez soi dans n’importe quel moment de la journée. Si nous
analysons ce parcours nous pouvons créer une liste de services que le système peut fournir à
chaque client.
19. 16
Le parcours est simple, c’est une maison avec l’entrée, la cuisine, la salle de bain, le
bureaux, le salon, un balcon et le jardin avec un garage. L’image du parcours est montrée
dans la prochaine page.
Au de la des pièces, nous trouvons souvent le même service pour la sécurité des tiroirs et
des coffre-fort, où nous pouvons trouver des objets de valeur ou dangereux, Dans les autres
lieux de la maison nous pouvons trouver des services différents et personnalisables selon les
objets et les dispositifs utilisés dans la maison.
20. 17
Entrée
- Clé
- Manteau
- Sac à dos / Cassette documents
Bureaux Salle de bain Cuisine
- Lumière - Sèche-cheveux - Four / Micro-onde
- Pc/server - Coffre - Télé
- Tiroir documents - Cassette secours - Cuisinière à gaz
- Tiroir couteaux
- Tiroir produits lessive
- Tiroir Détergents
- Mixer Outillage cuisine
Salon Garage
- Lumière /rechange ampoule - Cassette outillage(armes etc.)
- Bibliothèque - Ouverture garage
- Ensemble stéréo
Balcon/jardin
- Arrosoir
- Irrigation
- Ouverture porte du chat
- Porte jardin
Chambre
- Ouverture armoire
- Ouverture tiroir bijou
- Allumage/Arrêt lumière
21. 18
CHAPITRE 3 – IUBET LIST
Les services de TBM peuvent êtres ajoutés à un autre service, que j’ai appelée Iubet List,
ce nom dérive du latin Iubet (ordre) e List (Liste).
Cet appareil est un ensemble de capteur capables de comprendre des ordres exprimés dans
la maison par des individus, grâce à leurs mouvements.
Le TBM est autonome, il n’a pas besoin de commandes (parce qu’ ils sont déjà mémorisés
pendant l’installation), par contre le Iubet List a besoin des ordres pour exécuter certaines
actions.
Il y a deux méthodes de commande, le premier est le plus simple: dans des lieux
stratégiques nous pouvons mettre des dispositifs Li-Fi, pour créer un « Dates-Ecran ». La
technologie Li-Fi est capable d’envoyer des dates, qui sont tout simplement des 1 et des 0,
aptes à créer un écran invisible aux yeux mais qui réussit à se faire lire par un capteur de
lumière Li-Fi qui se trouve sur la paroi en face.
Un exemple de Date-Ecran :
Le code 1 est l’envoi des dates par le Li-Fi, et
sans l’autre code (le 0 ) le système n’aura pas la
capacité de lire le code/ordre (Img.1), mais s’il y
aura une main qui passe dans le spectre lumineux
du dispositif, il y aura un bloc du code 1 qui sera
traduit dans un 0 (absence de signal) (Img.2).
Donc à la fin il y aura une image digitale
composée par 1 et 0 (Img.3). Cette image est le
Img.1 code qui donnera l’input aux système pour l’exécuter.
Img.2 Img.3
22. 19
Grâce à cette méthode je peux créer plusieurs ordres avec les mains, par des mouvements
qui sont totalement naturels pour le corps.
Le Iubet List est un système qui peut être installé dans toute maison sans aucun
problème; la seule attention c’est de jamais mettre pendant l’installation les dispositifs là où
on peut leurs donner des ordres par erreur, par exemple dans la cuisine ou près du plancher .
Par ailleurs il est possible de connecter le système Iubet avec le système TBM : par exemple
le système TBM peut faire connaître aux personnes qui sont même à l’autre côté de la
maison, chaque commande que le Iubet a reçu dans une autre pièce.
I. LA KINECT
La deuxième méthode du système Iubet (qui peux être toujours ajoutée au système TBM)
est un dispositif qu’on trouve dans le commerce et qui est très connu parmi les jeux
électroniques: je parle du Kinect, un dispositif utilisé avec l’ Xbox 360.
Le dispositif Kinect est différent par rapport aux autres dispositifs de captation des
mouvements, parce qu’ il est hypersensible au point de vue graphique et hypermétrope. Il peut
comprendre les moindres mouvements des doigts ou du corps, même s’ils sont très loin.
Cette caractéristique est supérieure à la technologie Li-Fi, parce que son champ d’action
est plus étroit et moins précis que pour Kinect.
Tout d’abord, par Kinect il est possible de donner des ordres dans toute la maison dans
n’importe quel endroit, tandis que Li-Fi n’arrive pas à cette puissance d’omniprésence, et il
lui faut aller là où sont les capteurs de mouvement Led.
Il y a aussi un deuxième aspect : les images que la technologie Li-Fi peut capter sont
limitées, parce que l’espace est limité et quand il y a trois images mémorisées dans le
dispositif, le système peut les mélanger. Dans le cas du Kinect il y a une quantité énorme
d’ordres : selon un calcul, grâce aux doigts d’une seule main on peut donner jusqu’à 31
commandes, mais si nous pouvons utiliser l’autre main et les bras aussi, les ordres vont être
supérieurs à 10232
grâce aux système binaire.
Il va de soi que le system Iubet ne peut pas se limiter aux bras et aux doigts : pour les
personnes handicapées nous pouvons mettre en compte les jambes ou d’autres parties du
corps aussi, comme le montrent les technologies utilisées par Stephen Hawking ou les études
sur les mouvements du visage par Paul Ekman.3
2
http://www.giocomania.org/pagine/16039/pagina.asp
3
https://it.wikipedia.org/wiki/Paul_Ekman
23. 20
Le system Li-Fi a moins de valeurs du point de vue qualitatif et quantitatif par rapport au
Kinect, mais il ne faut pas oublier qu’il y a des endroit où le Kinect ne peux pas fonctionner
parce qu’ il a besoin de lumière et/ou d’espace pour percevoir les gestes. Le system Li-Fi, par
contre n’a pas de limites et nous pouvons le placer dans certains endroits où il n’y a de lumière
ni d’espace, par exemple dans un garage ou dans une toilette peu éclairée.
Un autre emploi avantageux pour des personnes est la création d’une surface interactive
créée par le Li-Fi ou par la Kinect. La méthode d’usage est presque la même d’ un clavier laser,
parce-que la Kinect et le Li-Fi peuvent comprendre dans un espace précis les mouvements des
doigts. Par exemple si nous voulons changer de chaîne à la télé, nous pouvons taper deux fois
sur la table pas loin de nous pour aller en avant ou en arrière, ou encore pour augmenter ou
baisser le volume de la télé. Cette technologie est carrément utilisable au dehors de la maison
aussi, comme les bureaux ou dans d’autres pièces.
Une autre potentialité très importante du system Iubet c’est de donner des ordres à indication
pour les dispositifs. Ça veut dire que si j’entre dans une pièce, le dispositif peut saisir
l’indication par mon doigt et comprendre de n’« Exécuter cet ordre que pour ce dispositif ».
Donc tous les ordres prouvent êtres « géo-localisés » parce-que le dispositif Kinect peux
comprendre où nous sommes dans une pièce et mémoriser tous les dispositifs dans la pièce
même. Il n‘ y a qu’ une condition, le dispositif qui a reçu l’ordre doit être fixe, par exemple un
climatiseur ou encore un rideau métallique.
À chaque fois que nous entrons dans une pièce, nous pouvons donner plusieurs ordres grâce
à la seule indication de notre doigt, à plusieurs dispositifs parce que la Kinect connaît où se
trouvent tous les dispositifs qui sont placés dans des points différents de la pièce.
II. LE MORPH ET LE NOCLOUD
Les ordres qui sont exécuté sont des Morhp, ça veut dire qu’ils peuvent changer par chaque
salle, dispositif ou personne. Il ne faut jamais oublier que les dispositifs sont intelligents, parce
qu’ ils sont capables de savoir où nous sommes et de nous reconnaître grâce à notre poids.
Ce system est utile pour nous identifier sur quel objet nous voulons avoir une interaction et
pour rendre plus simple le travail du dispositif.
24. 21
Par chaque système technologique à commandes manuels il y aura toujours la possibilité de
faire des fautes ou de donner des ordres à quelque dispositif quand on n’en a pas l’intention.
C’est pourquoi, c’est convenable d’ajouter un simple geste qui dise au dispositif « écoute-
moi!» : à partir de ce moment le dispositif est prêt à exécuter l’ordre. Il est aussi approprié
d’utiliser un geste d’arrêt commande.
Tous ces systèmes d’interaction avec les individus sont NoCloud, donc tous ce qui reconnaît
l’individu (dans la forme physique) et /ou les ordres manuels, reste all’ intérieur du dispositif.
L’antivol qui fonctionne par le system TBM est aussi NoCloud, donc ce dispositif arrive à
reconnaître l’individu par certains aspects physiques qui ne sont pas partageables avec d’autres
personnes au dehors de la maison.
26. CHAPITRE 4 – COCKTAIL TBM & IUBET LIST
Les systèmes domotiques The Big Mother et Iubet list, sont uniques et puissants aussi, sous
plusieurs point de vue, mais c’est grâce à l’emploi complémentaire de ces deux dispositifs que
nous pouvons améliorer et rendre autonome la vie de plusieurs personnes.
Carrément, tous les domaines d’autonomie et de sécurité sont réalisés par le dispositif TBM,
tandis que tous les ordres pour rendre la maison intelligente et fluide dérivent de la technologie
Iubet list.
Quand il y a un dispositif arrêté il est possible d’allumer l’autre, quand les deux sont actifs
il n’y aura pas de contraposition et ce sera la Iubet List qui aura la précédence, par des ordres
en temps réel.
Dans le domaine de la sécurité technologique, ces produits ne peuvent pas être modifiés,
parce qu’ ils utilisent un système protectif pour la communication qui s’appelle Telegram.
Ce programme est une application pour des messages, sa caractéristique c’est que les messages
ne passeront pas par un troisième dispositif (Cloud), mais ils arrivent directement dans le
dispositif à qui étais envoyé le texte. Grace à ces caractéristiques les dispositifs ne peuvent pas
être lus ou modifiés par d’autres personnes parce qu’ il n’y a pas de contact qu’entre le deux
dispositifs (Telegram et TBM/Iubet).
I. LE TELEGRAM
Le créateur de Telegram, Pavel Durov a défié le monde d’internet en promettant que « celui
qui arrive à modifier ou à entrer dans des communications entre des dispositif ou des personnes,
aura par lui un prix en argent», les hackers du monde entier ont essayé de modifier et d’accéder
au dispositif mais aucun d’eux n’a réussi jusqu’à maintenant. L’argent qui sera donné au
premier (s’il y en aura un) c’est d’US $300,000.
Cette technologie est très importante car, si quelqu’un veux donner des permissions à
quelqu’un dans la maison quand l’administrateur du dispositif est dehors, l’administrateur peut
le faire en utilisant cette technologie par son téléphone. Par exemple un enfant voudrait voir
une émission à la télé, mais il n’a pas de permission : il peut appeler alors son père et lui
demander d’ajouter cette permission (même temporaire ).
27. CHAPITRE 5 – STALLMAN & COPYLEFT
Richard Stallman est l’un des pionniers de la philosophie Free Software et pour les
systèmes GNU/Linux. Les idées que Stallman a eu et ses projets sont maintenant la base
fondamentale pour des concepts comme par exemple le WWW (World Wild Web).
Il est aussi reconnu par les industries du MIT et par la Rockefeller University par ses idée,
ses travaux et ses projets en hacker, soutenus par sa philosophie.
Ses travaux et ses projets les plus importants et les plus connus sont les CopyLeft et le
système pour ordinateur GNU/Linux.
Le CopyLeft est une méthode pour organiser des droit d’auteur, qui appuie sur un
système de licences née en contraposition au copyright, de façon qu’un auteur ( celui qui a
donc les droit d’usage et de gestion) puisse donner son produit et le faire modifier s’ il y a des
bases de respect partagé entre les deux personnes, par exemple la valeur économique et la
valeur d’usage et d’exploitation.
Le système GNU, par contre, est le système opératif pour ordinateurs inauguré par
Stallman et complété par le kernel Linux, et qui , jusqu’à maintenant, est le système opératif
gratuite et téléchargeable gratuitement qui a remplacé l’ MS-DOS de Microsoft.
Stallman c’est justement quelqu’un qui va selon sa « boussole morale » par rapport au
monde du développement technologique - comme Richard Dawkins a déclaré dans son
ouvrage- car, sur ses œuvres informatiques, il a développé des principes éthiques, de façon
que ses valeurs ont provoqué non seulement une réévaluation des valeurs économiques mais
du lœssique aussi.
Dans le secteur domotique est très important de préciser certains aspects du Free software
parce que plusieurs personnes confondent free (libre) avec gratuit.
I. LE HASH
La domotique emploie souvent un code qui s’appelle Hash, les Hash sont des free
software qui ont la caractéristique de créer un codes irréversible, ça veut dire que n’est pas
possible d’en trouver la source et que, grâce à cette caractéristique, c’est donc impossible
d’avoir des informations sur les messages et les codes .
28. L’ Hash est un free software, tout le monde en connais l’algorithme, mais aucun n’est
capable de lire le code parce que la source est trop complexe pour être découverte.
C’est là la valeur du NoCloud . L’hashing ne donne pas à d’autres –même à ceux qui
typiquement savent lire les informations- la possibilité de le lire, de façon que, grâce à cette
technologie et au free software, tout autre système connecté à internet, les codes et la Privacy
des personnes et les codes de certains dispositifs sont sécurisés.
30. 27
CHAPITRE 6 – THE LI-FI
La technologie Li-Fi, a été découverte par Harald Haas au début
du XXIe
siècle, et présentée pour la première fois au TED 2011.
Cette technologie a la particularité d’envoyer et de recevoir des
informations à une rapidité vraiment élevée par le moyen de la
lumière des Led. Malheureusement cette technologie a une
limite, la lumière n’arrive pas à passer au-delà des murs, par
exemple si les Led sont mis à l’intérieur de la maison, la
connexion et le partage des dates peuvent arriver jusqu’à au périmètre de la maison. J’ai dédié
le sujet de ma Mémoire à ce défi, et j’essayerai de résoudre ce problème grâce à la création
d’un nouveau dispositif capable de réussir à mettre en communication les deux dispositifs Li-
Fi même au dehors du périmètre de la maison. Il faut dire d’ailleurs, que le problème des murs
ou des corps physique est le seul problème de cette technologie.
I. PUISSANCE DE LA LUMIERE
La puissance de la technologie Li –Fi est extraordinaire, le record de vitesse d’un partage
de dates entre deux dispositifs est arrivé à 224 gigabit par seconde (28 GB/s)4
, montré par
Velmenni, une entreprise innovatrice estonienne, à Tallin.
Par contre la distance de communication entre deux dispositifs est arrivée jusqu’à 10M5
,
mais c’est une limite qui peux être dépassée par une amélioration des dispositifs hardware.
La solution au défi de faire communiquer plusieurs appareil Li-Fi à la mère (La mère est là
où se trouvent le Led et la connexion internet)ce sont plusieurs appareils mobiles Li-Fi. Le
Fluid Li-Fi qui à donné son nom à la mémoire prend l’idée du fait que je peux modifier les
points de communication entre le dispositif (four, ordinateur) et rendre la maison Fluide,
parce que je peux changer la place des dispositifs là où je veux et à n’importe quel moment.
La communication entre les dispositifs est garantie par un alimentateur à batterie. L’Idée
se base sur la caractéristique de trouver de l’énergie par des panneaux photovoltaïques dans
les appareils qui donnent l’énergie aux dispositifs et qui la gardent jusqu’au moment où il n’y
4
http://www.fastweb.it/internet/li-fi-la-tecnologia-che-trasmette-dati-con-la-luce/
5
https://it.wikipedia.org/wiki/Li-Fi
31. 28
a pas de lumière naturelle ou artificielle. En effet il y a trois méthodes pour charger le
dispositif : le premier par la lumière naturelle du soleil, la deuxième par la lumière artificielle
des lampes et la troisième par la lumière d ' autres dispositifs Fluid Li-Fi : car il ne faut jamais
oublier que la communication entres les dispositifs est faite par la lumière.
Donc le Li-Fi peux partager des informations d’ un dispositif aux autres et il peut aussi
envoyer de l’énergie (parce que la lumière c’est de l’énergie) pour charger les autres
dispositifs loin du dispositif Led Mère, car tous les dispositifs ont besoin d’énergie, il est donc
nécessaire de créer un réseau d’énergie pour charger tous les dispositifs actifs. Il est possible
d’avoir trois fonctionnalités pour les dispositifs en rapport à la communication, à la
connexion et à l’alimentation énergétique.
Les trois concepts et leurs fonctionnalités sont :
1. Envoi de dates
2. Envoi d’énergie
3. Envoi d’énergie plus dates
A. Envoi de dates
Concept base pour le Li-Fi, donc avec les caractéristique de 10M de longueur de connexion
entres dispositifs et une vitesse de 60MB/s avec un dispositif (construit fait-maison) de
l’entreprise Homatron SRL.
B. Envoi d’énergie
Le dispositif Li-Fi peux se charger grâce aux panneaux photovoltaïques mais pas plus que
du 14% de la lumière reçue. Donc j’ai fait un schéma pour montrer les réseaux de transmission
d’énergie :
Ampoule et Transmetteur Led [Mère] (Ampoule avec autoalimentassions)
Transmetteur 1 [Energie reçue par la mère] (transmission qu’il reçoit par la mère et qu’il envoie au T2)
Transmetteur 2 [Ne reçoit pas d’énergie par la mère] (transmission qu’il reçoit par 1 et qu’il envoie au T3)
Transmetteur 3 [Ne reçoit pas d’énergie par la mère] (transmission qu’il reçoit par 2 et qu’il envoie au T4)
32. 29
14% de la mère est capable de satisfaire la transmission de plusieurs connexions. Il faut
calculer la consommation d’énergie par plusieurs dispositifs car il y aura une dispersion à partir
de la mère calculée comme :
100% Mère 14% Transmetteur 1 14% Transmetteur 2 14% Transmetteur 3
Energie 100 E14 E1.96 E0.2744
Volt 220 V30.8 V4.3 V0.60
Par cette caractéristique nous pouvons faire arriver un service de transmission
d’informations et de transmission d’énergie à une grande distance quand il n’y aura pas la mère
qui arrive à partager les dates et l’énergie, car les autres dispositifs auront un rôle de
médiateur/hot-spot avec les autres dispositifs grâce aux réseaux lumineux.
Par ailleurs si le Transmetteur 3 ne fonctionne pas parce que ne lui arrive pas suffisamment
d’énergie pour le faire marcher, le deuxième aura une distance de 20M (10 du transmetteur 1
e 20 de la mère), qui est quand même suffisante pour quelques nécessités.
Il existe déjà des zones pre-illuminées, par exemple des théâtres ou la lumière de la télé, qui
peut toujours faire charger la batterie, mais ça dépend de son intensité (kelvin) et de sa puissance
(Lumen).
C. Envoi d’énergie plus dates
L’envoi de l’énergie plus les dates exploitera aux 100% l’usage du dispositif au point de
vue technique.
Cette caractéristique donne la possibilité de déplacer les dispositifs quand il n’y a pas de
prise de courant, ce qui rendra la maison plus fluide pour certaines nécessités. Par contre il est
indispensable de calculer la puissance d’énergie qui vient du dispositif, car des machines
comme le four ont besoin d’une grande quantité d’énergie et le Li-Fi tous seul n’arrive pas
totalement (jusqu’à maintenant) à charger électriquement le dispositif.
En effet il y a trois types de charge pour le dispositif, chacun possède des caractéristique
qui doivent être respectées pour faire marcher au maximum le dispositif.
Le premier cas c’est par induction, et il a comme caractéristique de passer l’énergie par un
dispositif à un autre, grâce à la lumière qui permet aux dispositifs de faire un réseau pour faire
passer l’énergie jusqu’au dispositif le plus loin par rapport à la distance ( la loi du 14%). Par
exemple si après le premier et le deuxième la lumière est encore puissante au point de vue du
33. 30
lumen, je peux charger le dispositif le plus lointain jusqu’à ce que la puissance de la lumière
sera consommée.
Un exemple ci-dessus :
9Watt 6Watt
Mère envoi 10Watt Dispositif 1 Dispositif 2 Dispositif 3
19/20 Batterie 17/20 Batterie 14/20 Batterie
+ 1Watt Charge + 3 Watt Charge + 6Watt Charge
La deuxième méthode est appliquée par exposition constante à la lumière artificielle et/ou
naturelle (Maison, lampion etc.). Il existe déjà des zones pré-illuminées naturellement pendant
la journée ; si nous pouvions utiliser ces zones pour autoalimenter le dispositif, il y aura
suffisante énergie pour toute la journée.
Par exemple, j’ai fait des calculs sur la fenêtre de mon bureau chez l’Homatron, et j’ai vu les
dates ; je les ai appliqués par une batterie standard à tout dispositif. Le résultat c’est :
Par 1 Watt de puissance de lumière solaire (horaire du soleil à midi, presque 5000 K°) j’ai calculé que
le dispositif se charge totalement pendant 4 Heures de charge.
Plus de K° (Kelvin) nous donnent le soleil majeur et la puissance et la vitesse majeures pour charger la
batterie.
La troisième méthode sera la plus utilisée, car la transmission entre le dispositif et la mère
aura un portail de passage de dates plus l’énergie . Mais il est aussi possible de canaliser cette
lumière pour en amplifier la puissance.
La différence par rapport à la première méthode c’est que dans cette troisième il n’y a pas
besoin d’ utiliser une lumière très puissante pour charger les dispositifs, car le système n’a
besoin que des informations et de l’énergie pour marcher, parce qu’ il y aura une réduction de
consumation d’énergie du dispositif qui envoie l’information et l’énergie.
34. 31
II. CARACTERISTIQUES TECHNIQUES
Dans son premier prototype le dispositif Li-Fi a des caractéristiques techniques très
lointaines des dispositifs au commerce publiées par l’OledComm. Maintenant par les Chip
Arduino nous pouvons voir que le dispositif à une consommation d’énergie de 0,04 Watt avec
un Led (qui coûte 0.15 cent) de presque 9000 G° Kelvin, et nous sommes arrivés à une distance
de 1M avec une consommation de 0,150 Watt de puissance de 5 Ampère/h.
Traduction pour les Personnes humaines, actuellement le dispositif n’ est qu’ un prototype
et il n’est pas capable de soutenir la pression des dispositifs actuellement au commerce.
Ces dates peuvent augmenter si on ajoute certains appareils hardware plus chers, par
exemple la puissance du Led (qui est déterminante pour la puissance) et le system mère, par
exemple en utilisant un A20 qui coute environ 20 euro. A la fin j’ai choisi de faire deux appareils
Fluid Li-Fi pour la différence de caractéristique technique et physiques/adaptives.
Les deux appareils portables sont décrits ci-dessus :
A. Dispositif UFO
Le premier est un appareil Li-Fi qui a la forme d’un cylindre, ressemblant à un UFO.
Ce dispositif a la caractéristique d’avoir une couverture lumineuse de 360°, cela rend
possible aussi d’utiliser plusieurs portes lumineuses et de connecter plusieurs dispositifs dans
sa direction. La partie supérieure du dispositif a une forme circulaire qui est capable de recevoir
et d’envoyer les informations grâce à un prisme qui prend et amplifie sa puissance.
Le dispositif UFO a carrément une batterie internet qui se charge par la lumière.
Envoi et réception par la lumière Partie externe dispositif
Qu’envoi par lumière
Que réception lumière
S Prisme qui amplifie lumière
Base et couverture du dispositif
Image
Latéral
Image
Superior
35. 32
B. Dispositif Bracelet
Le deuxième dispositif a une forme plus simple et il est aussi le premier dispositif que j’ai
construit. Ce dispositif est aussi beaucoup plus simple au point de vue techno-pratique, il a une
forme de bracelet et il a la capacité de se fermer à 360° grâce à des aimants .
Dans ce système il y a la technologie Li-Fi dans la partie intérieure et extérieure, donc il
peut envoyer et recevoir ? dans les deux directions différentes.
Le dispositif peut aussi envoyer des informations dans la partie des aimants, et à l’intérieur
il y à la batterie qui à différemment du dispositif UFO, il est pliant jusqu’à 360°.
Envoi et réception dates Aimants
Aimants dans les deux coté
Panneaux photovoltaïque
Dispositif réception et envoi dates
Image
Latérale
Image
Superior
36. 33
CHAPITRE 7 – PROCEDURE TECHNIQUE
La technologie Li-Fi est une technologie pas encore exploitée ni connue, il n’y a non plus
de méthode meilleure pour la construire, ça veut dire qu’il n’y a pas encore un modèle standard6
.
Dans ce chapitre je vais montrer les méthodes et les phases de mes études pour développer le
système et pour essayer de construire une méthode standard à nous, grâce aux études et aux
amélioration suggérées par l’expérience d’ autres entreprises.
I. LES PHASES D’ETUDES
1. Usage d’Arduino
2. Ajoutage des transmetteurs et des récepteur Led
3. Envoi des dates
4. Calcule de Distance et d’Energie
5. Elaboration / Exploitation
6. Usage de l’ordinateur A20 avec batterie de 10milli Ampère (Presque 15-17 jours
d’autonomie)
7. Usage des lumières naturelles et/ou artificielles pour charger
Malheureusement le développement du dispositif est arrivé à la fin de la phase 6. J’ai réussi
à créer les deux prototypes techniques (model UFO et Bracelet) mais l’absence de l’A20 a limité
l’exploitation du dispositif. Nous avons calculé que la vitesse par A20 est de presque 60,5
MB/s. Je vais vous montrer l’emploi de la technologie Li-Fi par les chips Arduino rouge (envoi)
et noir (réception) avec les leds.
6
C'est-à-dire un référentiel commun et documenté destiné à harmoniser l'activité d'un secteur
37. 34
CHAPITRE 8 – LE RESEAUX CENTRE-DISTRIBUEE
Le dispositif que je vous ai montré, a ouvert une nouvelle dimension vers le monde des
réseaux, et la théorie que je vous expose peut ouvrir des discussions au point de vue Socio-
Technologique.
Pendant une conférence faite par M. Pierre Musso professeur à l’université Télécom
ParisTech, j’ai eu la possibilité de connaître tous les types de réseaux et leur influence sur le
monde au point de vue informatique et social. Monsieur Musso a expliqué que c’est l’un des
pionniers d’internet qui à crée ces réseaux, que je vais vous montrer ci-dessus :
J’ai voulus vous montrer ces images pour souligner que le réseau Li-Fi ne rentre dans aucune
de ces trois catégories parce que dans la (Centralized) il existe la présence d’un dispositif mère
mais il n’y a pas d’interconnexion entre les dispositifs ; dans la (Dentralized) il n’y a pas de
présence du dispositif mère et c’ est absente aussi l’interconnexion entre les dispositifs.
Dans la troisième catégorie (Distribuited), il existe une interconnexion entre les dispositifs
mais il n’y a pas la mère centrale qui gère les dispositifs.
38. 35
I. LES RESEAUX LI-FI
Le system Fluid a la caractéristique d’avoir une mère centrale qui gère l’envoi des dates
ainsi qu’une interconnexion tous au même niveau, qui dépendent de la mère.
C’est pourquoi j’ai créé un quatrième schéma que j’ai appelé Central-Distribuited, montrant
les interconnexions entre les dispositifs et la mère laquelle gère les autres dispositifs.
Dans cette image nous pouvons voir le cœur des réseaux (triangle au centre ;la mère
organise les informations des interconnexions capables de communiquer entre elles, et il y a
aussi la possibilité que certaines informations n’aient pas besoin de passer par la mère, par
exemple les trois derniers points du schéma sont aussi un réseau qui peux connecter des
appareils. Au point de vue technologique il existe aussi d’ autres types de connexions et le
système Li-Fi entre dans la catégorie Mesh pour sa caractéristique d’avoir un point cœur et des
interconnexions.
39. 36
CONCLUSION
L’entreprise Homatron SRL, est l’une des 117 PMI Innovatrices.
Il n’y a que trois entreprises en Sicile et seulement l’une d’elles qui travaille dans le secteur
de la domotique.
De la part de l’entreprise j’ai eu l’aide technique et pratique nécessaires pour développer ce
projet jusqu’à créer un prototype en 2 moins et demi seulement.
Par ailleurs dans aucun moments n’étais absente l’ engagement et l’encouragement par le CEO
de l’entreprise, Gaetano Di Stefano pendant les heures de travail et de loisir aussi.
Au point de vue pratique j’ai appris comment développer un produit à partir d’une idée et
comment arriver à l’exploiter jusqu’à un prototype.
Les heures de travail étaient partagées entre la pratique et la recherche ; grâce à la recherche
d’informations, aux rencontres avec des experts et à la pratique j’ai développé des codes
Arduino. Par contre il a manqué l’adaptation de l’A20 qui ajoute (au-delà de la grande
puissance) des caractéristiques hardwares comme des prises USB et Lan pour connecter le Li-
Fi Fluid dans le dispositif.
Les systèmes TBM, Iubet list, et Fluid Li-Fi sont tous des technologies capables d’une
grande puissance commerciale et de prestations qui peuvent aider vraiment les personnes dans
leur vie quotidienne : et il faut tout simplement les exploiter pour voir et comprendre leur
splendeur et leur fluidité.
Il existe comme une possibilité de fusion entre les trois systèmes. Grâce à cette fusion nous
pouvons avoir le contrôle total de notre maison, les pièces et les dispositifs. Les dispositifs ont
la possibilité de communiquer entre eux, car les moyennes de communication (lumière) peuvent
être lues par tous les trois. Ce n’est que une question de temps jusqu’à ce que quelqu’un aura
l’éclair d’imaginer et de construire ce produit et finalement le monde pourra voir le Domotique
NoCloud Définitif (DNC).
[Stay Human]
Andrea Russo Catania
8/8/2016
