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2021-04-16 18:51:00
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IT & Software Network & Security Internet Of Things

LoRa et LoRaWAN pour l'Internet des Objets

Maîtrisez la transmission LoRa / LoRaWAN, du Device jusqu'à l'application utilisateur
Bestseller
Rating: 4.9 out of 54.9 (62 ratings)
199 students
Created by Sylvain MONTAGNY, Florent LORNE
Last updated 2/2021
French
30-Day Money-Back Guarantee

What you'll learn

  • L'avantage du LoRa-LoRaWAN dans l'Internet des Objets
  • Les caractéristiques d'une transmission radio LoRa
  • Le fonctionnement de la modulation LoRa
  • Le rôle du protocole LoRaWAN en complément du LoRa
  • Les différents types de réseaux LoRaWAN existants
  • La constitution détaillée d'une trame LoRa et LoRaWAN
  • La récupération des données utilisateur sur le serveur LoRaWAN
  • La création de votre propre Device LoRa
  • La création de votre propre Network Server et Application Server
  • La création de votre propre Application Server
Curated for the Udemy for Business collection

Requirements

  • Non

Description

Ce cours couvre toute la chaîne de transmission en LoRa LoRaWAN depuis le Device, jusqu'à l'utilisateur.  Il est composé de 10 chapitres. Les chapitres 1 à 10 sont tous traités dans le livre PDF associés au cours. Neuf chapitres sont traités en vidéo. Voici le contenu détaillé des vidéos :

1. Les systèmes embarqués dans l’IOT : Nous verrons tout d'abord les propriétés d'un système embarqué dans le monde l'IOT et comment le protocole LoRa peut résoudre les problématiques de portée et de consommation.

2. Transmission Radio et propagation : Nous rappellerons toutes les notions nécessaires à la compréhension du cours dans le cadre d'une transmission radio entre deux éléments. Cela nous permettra d'être à l'aise avec l'étude des documentations constructeur que nous allons souvent utiliser.

3. La modulation LoRa (Couche Physique) : On s'attachera ensuite à la compréhension de la modulation radiofréquence LoRa

4. Le protocole LoRaWAN : Ce chapitre est probablement l'un des plus important parce qu'il est le cœur de la formation.

Nous commencerons donc par les versions et les spécifications du protocole LoRaWAN normalisées par la LoRa Alliance. Nous verrons quelle version du protocole nous étudions dans cette formation, et bien sûr, on verra aussi les évolutions des versions qui sont à venir lorsqu'elles sont en cours de déploiement.

Nous présenterons pour la première fois la structure complète du réseau LoRaWAN, qui est constitué des Devices LoRa, des Gateways et des serveurs. Et nous expliquerons les fonctionnalités de chacun, dans le détail.

Le réseau LoRaWAN est nécessairement un réseau sécurité. Il a donc besoin d'authentification et de chiffrement. Nous expliquerons les deux méthodes de sécurisation et comment elles sont mises en œuvre.

Les Devices Lora quant à eux peuvent appartenir à différentes classes nommées A, B, ou C. Certaines classes rendent l'échange de données avec le serveur plus simple, mais au détriment d'une autre caractéristique qui est la consommation. Nous ferons donc une série de test pour mettre en valeur ces phénomènes.

L'enregistrement d'un Device LoRa sur un réseau LoRaWAN s'appelle l'activation. Il en existe deux types qui s'appellent ABP ou OTAA. Lorsqu'on débute dans les réseaux LoRaWAN, Il est souvent difficile de comprendre les avantages et les inconvénients de chacune de ces méthodes. Nous allons valider les propriétés de ces deux méthodes d'activation par des cas pratiques.

Enfin, nous rappellerons quels paramètres d'une transmission LoRa ont une forte influence sur la consommation. Pour optimiser l'autonomie des Device, nous allons utiliser une méthode adaptative et automatique appelée ADR ou Adaptive Data Rate.

5. Les réseaux et serveurs LoRaWAN

Nous allons mettre en œuvre un réseau complet et étudier dans le détail une transmission de donnée d'un Device jusqu’au serveur. Pour cela, nous expliquera les types de réseaux (qui peuvent être privés, gérés par des opérateurs ou encore hybrides) et pour tous ces réseaux,  nous expliquerons les avantages et les inconvénients.

6. La trame LoRaWAN

Pour ceux qui auraient besoin de plus de détails, nous analyserons les trames LoRa/LoRaWAN qui circulent entre le Device et la Gateway, puis celles qui sont envoyées par la Gateway jusqu'au serveur.

7. La récupération des données sur notre propre Application

Dans ce chapitre, nous allons nous intéresser à récupérer les données pour les stocker sur notre propre Application. Le dialogue entre les serveurs LoRaWAN et notre Appplication peuvent être réaliser de plusieurs façons différentes. Nous expliquerons les plus répandus qui sont HTTP et MQTT. Pour chacune des ces solutions on fera des démonstration pour recevoir des données depuis le Device (flux uplink), mais aussi pour transmettre des données en direction des Device LoRa (flux Downlink). Pour cela nous utiliserons tout une série d’utilitaire et de logiciels qui seront détaillés.

8. La création de notre propre Serveur LoRaWAN (Network Server et Application Server)

Dans les premiers chapitres de ce cours, nous travaillons avec un Serveur LoRaWAN appartenant à une entreprise tierce (principalement TTN). Nous cherchons maintenant à réaliser un réseau totalement privé en créant un Serveur LoRaWAN qui nous appartient. Nous verrons la mise en place de deux serveurs : ChirpStack et The Things Stack.

9. La création de notre propre Application

Enfin, nous réaliserons notre propre application afin de mettre à disposition les données à un utilisateur sous forme de Dashboard. Nous utiliserons des services gratuits et Open-Source pour nous connecter (MQTT), sauvegarder (Base de Données) et afficher (dashboard).

A l'issu de la formation, vous devriez avoir à votre disposition de nombreuses solutions fonctionnelles qui vous permettront d'implémenter une solution IOT complète basée sur le protocole LoRaWAN.


Cette formation est également proposée sur 2 jours :

  • Présence de vos formateurs en direct

  • 10 participants maximum

  • Chaque participant reçoit un kit de formation : Device LoRa, Gateway LoRa, livret de manipulation, connexion privée à un serveur.

  • Apprentissage par projet

Deux dates en 2021 :

  • 9 et 10 février

  • 4 et 5 mai

Contactez votre formateur pour plus d'informations [ sylvain.montagny@univ-smb.fr ] ou directement en ligne via un recherche (Google :  formation LoRaWAN Université Savoie ).

Who this course is for:

  • Concepteurs d'objets communicants. Chef de projet, ingénieurs, techniciens dans le domaine de l'IOT. Enseignants.

Course content

10 sections • 132 lectures • 8h 38m total length

  • Preview02:56
  • Livre et documents
    00:29

  • Preview00:41
  • Preview03:15
  • Preview06:44
  • Preview02:43
  • Preview04:14
  • Preview03:07
  • Notions d'étalement de spectre - 1
    05:30
  • Notions d'étalement de spectre - 2
    05:08
  • Résumé
    01:28
  • Les systèmes embarqués dans l'IOT
    4 questions

  • Preview00:51
  • Preview05:03
  • Preview03:15
  • Preview04:42
  • Définitions : Exemple
    05:26
  • Définition : Link Budget
    03:54
  • Exemple de la réception sur une Gateway LoRa
    02:00
  • Exemple de la documentation d'un Transceiver LoRa
    06:38
  • Transmission radio et propagation
    5 questions

  • Preview00:58
  • Preview03:05
  • Preview02:37
  • La forme d'une trame LoRa
    05:20
  • La durée d'émission d'un symbole
    04:20
  • Le Coding Rate (CR)
    03:06
  • Le logiciel "LoRa Calculator"
    04:07
  • La trame complète en LoRa
    04:09
  • La trame complète en LoRaWAN
    06:16
  • Le Duty Cycle en LoRaWAN
    03:04
  • La consommation énergétique d'un Device LoRa
    05:38
  • La modulation LoRa
    4 questions
  • Preview01:44

  • Preview02:14
  • Preview03:03
  • Preview03:34
  • La structure d'un réseau LoRaWAN
    02:40
  • Le "Network Server" et "Application Server"
    06:02
  • Les Gateways
    03:14
  • L’Authentification (NwSKey) et le Chiffrement (AppSKey)
    04:05
  • L’authentification et le chiffrement
    3 questions
  • Les classes des Devices LoRaWAN
    06:17
  • Démonstration : Les Devices classes A
    07:45
  • Démonstration : Les Devices classes C
    08:01
  • Les classes des Devices LoRaWAN
    2 questions
  • Les types d'activation : ABP ou OTAA
    01:38
  • ABP : Activation By Personalization
    05:31
  • OTAA : Over The Air Activation
    08:40
  • Comment choisir entre ABP et OTAA ?
    02:34
  • L'attaque par Replay
    04:30
  • Le rôle du "Frame Counter"
    03:10
  • Démonstration : "Frame Counter"
    03:41
  • Démonstration : "Frame Counter" en mode ABP
    05:05
  • Démonstration : "Frame Counter" en mode OTAA
    02:00
  • Le changement de réseau LoRaWAN
    02:57
  • Configuration du RX Delay et des canaux additionnels (CFList)
    02:53
  • Démonstration : Configuration des canaux additionnels (CFList)
    09:46
  • Choix entre ABP et OTAA : Résumé
    02:04
  • Les types d'activation : ABP ou OTAA
    3 questions
  • Adaptive Data Rate - 1
    05:23
  • Adaptive Data Rate - 2
    04:31
  • Demonstration : Adaptive Data Rate - 1
    10:45
  • Demonstration : Adaptive Data Rate - 2
    11:34
  • L'Adaptive Data Rate (ADR)
    2 questions

  • Présentation du chapitre
    01:23
  • Les différents types de réseaux
    01:47
  • Les réseaux LoRaWAN opérés
    02:10
  • Les réseaux LoRaWAN privés
    01:21
  • Choix du réseau - opéré ou privé
    01:55
  • Les réseaux LoRaWAN dédiés
    01:58
  • Les types de réseaux LoRaWAN
    3 questions
  • Présentation de The Things Network
    04:32
  • La configuration d'une Gateway LoRaWAN
    06:21
  • L'enregistrement d'une nouvelle Gateway
    04:30
  • L'enregistrement d'une nouvelle application
    02:48
  • L'enregistrement de nouveaux Devices LoRaWAN
    02:36
  • La configuration des Devices LoRaWAN
    03:25

  • Présentation du chapitre
    00:40
  • La trame LoRaWAN 1
    01:43
  • La trame LoRaWAN 2
    03:00
  • La trame LoRaWAN 3
    05:46
  • Les trames qui transitent par la Gateway
    04:38
  • Démonstration : Les trames qui transitent par la Gateway
    07:56

  • Présentation du chapitre
    01:11
  • La communication entre le Serveur LoRaWAN et notre Application
    03:37
  • La communication entre le Serveur LoRaWAN et notre Application [ Uplink ]
    02:06
  • La communication entre le Serveur LoRaWAN et notre Application [ Downlink ]
    01:42
  • Les protocoles d'échanges
    02:14
  • HTTP - Le principe Client - Serveur
    02:10
  • HTTP GET - Les échanges Client / Serveur
    03:41
  • HTTP GET - Démonstration - Les échanges Client / Serveur
    08:19
  • HTTP GET - Analyse - Les échanges Client / Serveur
    04:10
  • HTTP POST - Les échanges Client / Serveur
    02:25
  • HTTP POST - Démonstration Uplink - Les échanges Client / Serveur
    07:31
  • HTTP POST - Démonstration Downlink - Les échanges Client / Serveur
    07:46
  • HTTP POST - Analyse - Les échanges Client / Serveur
    03:18
  • MQTT - Le principe Publisher - Broker- Subscriber
    04:00
  • MQTT - Les Topics
    03:00
  • MQTT : Démonstration avec Mosquitto
    10:27
  • MQTT : Mise en place sur notre Serveur LoRaWAN
    03:02
  • MQTT - Démonstration sur notre serveur LoRaWAN
    10:34

  • Présentation du chapitre
    00:51
  • Le passage d'un réseau dédié à un réseau privé
    02:54
  • La communication entre les Gateways et le Serveur LoRaWAN - 1
    03:05
  • La communication entre les Gateways et le Serveur LoRaWAN - 2
    02:22
  • Les solutions possibles pour l'environnement de travail
    03:16
  • Docker et Docker Compose
    03:01
  • ChirpStack - Présentation
    02:25
  • ChirpStack - Les étapes de l'installation et de la configuration
    02:50
  • ChirpStack - Installation
    03:25
  • ChirpStack - Création d'une Application dans l'Application Server
    06:33
  • ChirpStack - Ajout des Devices LoRa
    05:20
  • ChirpStack - Enregistrement d'une Gateway
    01:06
  • ChirpStack - Configuration de la Gateway
    01:57
  • ChirpStack - Visualisation des Trames LoRaWAN
    04:19
  • ChirpStack - Troubleshooting
    07:21
  • ChirpStack - Intégration avec HTTP
    05:15
  • ChirpStack - Intégration avec MQTT
    06:26
  • The Things Stack - Présentation
    03:12
  • The Things Stack - HTTPS
    01:44
  • Fonctionnement de HTTPS
    04:01
  • The Things Stack - Documentation
    02:42
  • The Things Stack - Installation - Partie 1
    06:23
  • The Things Stack - Installation - Partie 2
    05:12
  • The Things Stack - Mise en route
    01:45
  • The Things Stack - Création d'une Application et d'un Device
    01:59
  • The Things Stack - Enregistrement et configuration de la Gateway
    01:49
  • The Things Stack - La visualisation des trames
    05:40
  • The Things Stack - Intégration avec HTTP
    06:21
  • The Things Stack - Intégration avec MQTT
    04:21

  • Présentation du chapitre
    00:35
  • Les objectifs de l'Application
    02:45
  • Les choix possibles
    02:38
  • L'architecture de notre Application
    04:24
  • La configuration de Telegraf
    03:51
  • La création des services
    02:06
  • La mise en forme du Payload
    03:29
  • Les Dashboards avec Chronograf et Grafana
    03:44
  • Les solutions cloud
    01:42

Instructors

Sylvain MONTAGNY
Professeur Agrégé à l'Université Savoie Mont Blanc
Sylvain MONTAGNY
  • 4.9 Instructor Rating
  • 62 Reviews
  • 199 Students
  • 1 Course


- Professeur Agrégé Systèmes Embarqués à l'Université Savoie Mont Blanc - Responsable du Master ESET (Electronique, Systèmes Embarqués et Télécoms) Depuis 2006

Spécialisé dans les enseignements liés aux systèmes embarqués : microcontrôleur, microprocesseur, DSP, réseaux et IOT, FPGA, systèmes d'exploitation temps réel et bus de communication.

- Ecole Normale Supérieure ( Cachan) - Génie Electrique - 2005

- Diplômé de l'ESISAR (INP Grenoble) - Systèmes Embarqués - 2004


En charge depuis 2015 d'un projet éco-responsable sur l'instrumentation de ruches pour la sauvegarde des abeilles.


Florent LORNE
Enseignant réseaux informatiques
Florent LORNE
  • 4.9 Instructor Rating
  • 62 Reviews
  • 199 Students
  • 1 Course

J'enseigne à l'université Savoie Mont Blanc dans le domaine des réseaux informatiques. Je dispense, entre autres, des cours dans les thématiques suivantes :

- Architectures des réseaux LAN et WAN : commutation, routage, MPLS

- Administration Systèmes (Linux, Microsoft) : DNS, DHCP, LDAP, AD, SSH

- Sécurité des systèmes d'information, vulnérabilité, chiffrement, TLS, VPN

- Supervision des réseaux et des systèmes (SNMP, Netflow, Zabbix, Métrologie ...)

- Développement : Java, Python


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