Conception et réalisation d’un système de communication bureautique par lumière visible (Li-Fi)

Abstract

Suite à la demande croissante des données mobiles, le domaine des télécommunications souffre de ce qu’on appelle « le crunch spectral ». Ce terme fait référence au manque potentiel de spectre de fréquence suffisant pour prendre en charge un nombre croissant d'appareils. Le manque de fréquences est un risque dans les télécommunications et les réseaux sans fil, ce qui a des profondes conséquences pour l’avenir immédiat. Dans ce projet, il a été prouvé que l’utilisation des communications par lumière visible est une alternative intéressante face à ce problème car cette technologie utilise un autre spectre qui est le spectre visible. Communiquer tout en s’éclairant peut certainement être l’avenir d’internet. Cette étude a commencé par décrire le principe des technologies de communications par lumière visible pour ensuite détailler une de ses applications qui est le Li-Fi, un complément intéressant à la technologie Wi-Fi qui utilise les ondes radios pour la transmission. L’utilisation de cette technologie est encore nouvelle et en plein développement. Une transmission Li-Fi offre la possibilité de communiquer efficacement par la lumière. Des LEDs ont été utilisées comme émetteur, tandis que le récepteur était à base de photodétecteurs. Cependant, au début des travaux effectués, un enjeu important résidait dans l’obtention d’une transmission Li-Fi efficace. Dans ce contexte, pour mener à bien ce projet dont l’objectif était la conception d’un système de communication Li-Fi, de nombreux tests avec différents photodétecteurs ont été effectués en laboratoire. Le système réalisé a permis une communication au-delà de 2 mètres, une distance considérable qui n’a pas été atteinte auparavant dans des travaux ultérieurs lors de l’utilisation de la carte Arduino Uno (travaux réalisés par [64,65,66]). Une fois que la transmission Li-Fi a été efficace, il a été possible de développer le système en se focalisant sur la sécurisation des données. Un algorithme de cryptographie a permis le chiffrement et déchiffrement des données pour assurer leur protection. La cryptographie est une des disciplines de la cryptologie s'attachant à protéger des messages (assurant confidentialité, authenticité et intégrité) en s'aidant de clés partagées ou non. Conclusion générale 87 Elle se distingue de la stéganographie qui fait passer inaperçu un message dans un autre message alors que la cryptographie rend un message inintelligible à autre que qui-de-droit. Problèmes rencontrés :  Manque de photodétecteurs disponibles en laboratoire. Un large choix n’était pas à portée de main et les tests effectués étaient donc limités.  Perte de temps avec la photorésistance qui n’était pas adaptée à ce type de projet.  Puissance de la carte Arduino très faible et ne dispose pas d’une capacité de stockage élevée pour permettre l’envoi de données plus volumineuses tels que les images ou les vidéos.  Modules Arduino non disponible en laboratoire tels que les modules SD et Ethernet pour tester la communication Li-Fi via internet.  Manque de ressources traitant des axes différents de cette technologie qui est encore nouvelle et peu traitée. Perspectives et travaux futurs :  Conception de ce système à l’aide d’un microcontrôleur ou un micro-processeur plus puissant tel que le FPGA ou le Raspberry.  Développer ce système pour permettre l’envoi d’images et de vidéos.  Implémenter un réseau Li-Fi via une connexion à internet en utilisant un câble Ethernet ou un CPL.  Création d’une application Android pour permettre la communication Li-Fi entre différents types de terminaux. Le Li-Fi ouvre de grandes perspectives pour lʼère des objets connectées qui vont être de plus en plus présents dans les objets du quotidien. Grâce à sa bande passante élevée et l’immense capacité du spectre, le Li-Fi pourrait être utilisé en symbiose avec nos réseaux actuels pour les rendre plus efficaces.