Sans fil

La technologie sans fil est l'un des modes de communication (connectivité) les plus prisés qui permet de relier deux ou plusieurs appareils. Grâce à cette technologie, la transmission des données est assurée via des ondes électromagnétiques telles que les fréquences radio, les liaisons infrarouges et le réseau satellite, sans recourir à des câbles ou à des fils.


Les communications sans fil s'effectuent à des fréquences spécifiques sur le spectre électromagnétique. Ces fréquences, dites « ondes radio », sont comprises entre 3 Hz et 3 000 GHz (3 THz). La technologie sans fil est utilisée dans le cadre d'applications informatiques et de communication diverses et variées : appareils mobiles de 3e et 4e génération (3G/4G), connexions haut débit, réseaux Wi-Fi domestiques, systèmes V2V (de véhicule à véhicule), capteurs intégrés, applications de radio-identification (RFID), micro-ondes, services de radio aéronautiques, maritimes, radios commerciales ou privées.


Compte tenu des besoins évolutifs des technologies sans fil, différentes méthodes et normes de communication sans fil ont été établies dans le monde en fonction de diverses considérations commerciales (portée de transmission et champ d'application spécifiques, par exemple). Ces technologies peuvent être classées en quatre grandes catégories : les réseaux personnels sans fil (WPAN, Wireless Personal Area Network), les réseaux locaux sans fil (WLAN, Wireless Local Area Network), les réseaux métropolitains sans fil (WMAN, Wireless Metropolitan Area Network) et les réseaux étendus sans fil (WWAN, Wireless Wide Area Network). Comme leur nom l'indique, les propriétés de ces réseaux en matière de portée et de débit de données sont optimisées pour une utilisation et une couverture sur quatre niveaux différents : personnel, local, métropolitain et mondial.


La portée d'un réseau WPAN est généralement de quelques mètres. Ce type de réseau peut être utilisé afin d'assurer les communications entre les différents appareils d'un utilisateur, ou pour se connecter à un réseau de niveau supérieur ainsi qu'à Internet. Un réseau WLAN permet de relier deux ou plusieurs ordinateurs sans fil. Ce type de réseau utilise une technologie d'étalement de spectre qui repose sur les ondes radio pour établir la communication entre les appareils. La norme Wi-Fi IEEE 802.11 définit un ensemble de normes relatives aux réseaux LAN et WLAN. WirelessMAN est le nom de marque déposé par le groupe de travail sur les normes IEEE 802.16 relatives à l'accès haut débit sans fil pour sa norme relative aux réseaux WMAN (appellation commerciale « WiMAX »). Cette norme régit l'accès à Internet haut débit des appareils fixes ou mobiles via des antennes relais. Le WWAN est un réseau informatique couvrant une zone géographique étendue. Ce type de réseau est utilisé dans le but de relier plusieurs réseaux locaux (LAN ou WLAN) afin de permettre aux utilisateurs et ordinateurs d'un lieu donné de communiquer avec les utilisateurs et ordinateurs d'autres sites. Les réseaux WAN font également référence aux protocoles de communication de données mobiles GSM, GPRS et 3G. Internet est de loin le réseau WAN le plus important et le plus connu.


Voici les principales normes et applications de la technologie sans fil :


  • NFC (point à point) : La communication en champ proche (Near Field Communication) offre une connexion basse vitesse de configuration simple, pouvant être utilisée pour amorcer des connexions sans fil plus importantes. Les périphériques NFC sont utilisés dans les systèmes de paiement sans contact et les réseaux sociaux pour partager contacts, photos, vidéos ou fichiers.
  • Bluetooth (WPAN - IEEE 802.15.1) : Bluetooth utilise la technologie sans fil WPAN pour échanger des données sur de courtes distances. Il est utilisé dans les téléphones portables, les casques, les écouteurs, les lecteurs MP3, les radiocassettes, les ordinateurs de bureau et portables, les souris, les unités GPS et les autoradios.
  • Zigbee (WPAN - IEEE 802.15.4) : Il s’agit d’un réseau ad hoc (sans fil) de proximité, de faibles consommation et débit de données. Il met en œuvre des protocoles de communication de haut niveau, utilisés pour créer des réseaux personnels au moyen de petites radios numériques de faible consommation pour l’automatisation domestique, les capteurs, la collecte de données de dispositifs médicaux et tout autre besoin économe en énergie et de faible bande passante.
  • Z-Wave (WPAN) : Z-Wave est une technologie de radiofréquence sans fil, permettant aux périphériques intelligents de se connecter et de communiquer entre eux. Les équipements ménagers, comme les lumières, les serrures et les thermostats deviennent intelligents lorsqu’ils sont équipés de la connectivité Z-Wave. Les périphériques sont facilement accessibles et contrôlables à distance depuis votre smartphone. Cette technologie est principalement utilisée dans les applications d'automatisation domestique ou de bâtiments.
  • Wi-Fi (WLAN - IEEE 802.11) : Le Wi-Fi permet à un utilisateur d'accéder à Internet depuis n’importe quelle zone d’un lieu donné tel qu’un hôtel, une bibliothèque, un collège, un campus universitaire, un établissement privé, un café ou même une place publique. Le Wi-Fi permet de connecter plusieurs appareils, comme des ordinateurs, téléphones, imprimantes, etc., dans une maison ou un bâtiment.
  • LoRa (LPWAN) : LoRa est un protocole LoRaWAN, un standard ouvert pour une connectivité sécurisée. Il s'agit d'une norme de longue portée, de faibles consommation et débit binaire, destinée aux appareils à piles utilisés lors de la mise en réseau M2M et de l’Internet des objets (IoT). Il s’agit de la technologie privilégiée pour la création de réseaux IoT dans le monde.
  • Sigfox (LPWAN) : semblable à LoRa, mais non ouvert. Il s’agit d’un réseau sans fil conçu pour connecter des périphériques économes en énergie au moyen de la technologie UNB (Ultra-Narrow Band), en particulier pour des applications de l’IoT fonctionnant sur batterie.
  • Cellulaire (WWAN - IEEE 802.16) : Il s’agit d’une technologie sans fil utilisée par les téléphones mobiles, réutilisant les fréquences radio pour permettre une communication bidirectionnelle complexe. Cette technologie utilise plusieurs petites cellules situées sur une large zone géographique et interconnectées par le biais d’un échangeur central pour former un WWAN.

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