Mémoir_Andrea_Russo_Master2_INNO_2015_2016

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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

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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

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

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Andrea Russo DATE, SIGNATURE

8/8/2016

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- 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

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.

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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

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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.

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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

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.

PARTIE 1 : -

LES TITANS

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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.

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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.

PARTIE 2 -

LES MELANGE ET LES VALEURS

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 ).

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 .

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.

PARTIE 3 -

THE FLUID LI-FI

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

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)

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

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.

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

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

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

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.

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.

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

37

38

BIBLIOGRAPHIE

Guido Nicolosi, Veronique Faucounau, Marina Maestrutti, Giovanni Muscato, Fiorella Operto Giovanna Morgavi

Robot : La macchina, il corpo, la società.

Catania : 2011.

SITOGRAPHIE

Disney R&D. Disponible sur http://www.disneyresearch.com/wp-content/uploads/Linux-Light-Bulbs-

Enabling-Internet-Protocol-Connectivity-for-Light-Bulb-Networks-Paper.pdf Consulté 1/8/2016

Radio Televisione Italiana. Disponible sur http://www.rai.tv/dl/RaiTV/programmi/media/ContentItem-

c8ebd0e4-6b55-4359-91f7-c7e3c513317a-tgr.html?refresh_ce#p=0

Consulté 12/7/2016

Wikipédia. Disponible sur https://it.wikipedia.org/wiki/Comunicazioni_ottiche

Consulté 22/7/2016

Li-Fi Technologies. Disponible sur http://www.lifi-lab.com/Partners.html

Consulté 1/8/2016

Infrarouge Technologies. Disponible sur http://www.infragas.com/it/tecnologia/energia-infrarossa.php

Consulté 28/6/2016

OledComm. Disponible sur http://www.oledcomm.com/

Consulté 28/6/2016

39

Personnes et Organisations contactées

- Théâtre Massimo Bellini Catania

- Professeur Valerio Pironello

- Professeur Marcello Lattuada

- Professeur MARIA FISICHELLA

- OledComm

ABLES DES FIGURES

THE SMART-HOUSE SERVICE ........................................................................................................................................ 10

DATES-ECRAN 1 ......................................................................................................................................................... 18

DATES-ECRAN 2 ........................................................................................................................................................ 18

DATES-ECRAN 3 ........................................................................................................................................................ 18

LI-FI AMPOULE ......................................................................................................................................................... 27

ARDUINO GENUINE RED .............................................................................................................................................. 33

ARDUINO GENUINE BLACK ........................................................................................................................................... 33

LES RESEAUX TECHNOLOGIQUES ................................................................................................................................... 34

LE RESEAU CENTRE-DISTRIBUITED ................................................................................................................................. 35

LE RESEAU MESH ....................................................................................................................................................... 35

40

SIGLES ET ABREVIATIONS UTILISES

Abréviation : Li-Fi Light-Fidelity, TBM The Big Mother, DNC Domotic NoCloud

TABLES DES ANNEXES

http://www.giocomania.org/pagine/16039/pagina.asp

https://it.wikipedia.org/wiki/Paul_Ekman

http://www.fastweb.it/internet/li-fi-la-tecnologia-che-trasmette-dati-con-la-luce/

https://it.wikipedia.org/wiki/Li-Fi

ANNEXE 1 : TITRE

http://www.giocomania.org/pagine/16039/pagina.asp

https://it.wikipedia.org/wiki/Paul_Ekman

ANNEXE 3 : TITRE

http://www.fastweb.it/internet/li-fi-la-tecnologia-che-trasmette-dati-con-la-luce/

https://it.wikipedia.org/wiki/Li-Fi

MOTS CLÉS : LiFi, Domotic, NoCloud, Réseaux, Permis, Automatiser, Dispositifs, Senseurs