INFORMATIQUE MOBILE LES TERMINAUX

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1 INFORMATIQUE MOBILE Nous entendons par informatique mobile, au sens large, l ensemble des fonctions et activités pouvant être effectuées à l aide de terminaux portables. Ces mêmes terminaux, toujours plus performants, sont souvent de véritables ordinateurs qui utilisent les systèmes d exploitation du marché. La connexion sur le système s effectue, dans ce cas, à l aide de deux technologies: le batch et le temps réel (sans fil). LES TERMINAUX es terminaux portables permettent d effectuer des collectes de données (insertion de données, lecture code barres, lecture RFID, lecture imageur, etc.) lorsqu il n est pas possible d utiliser un accès direct au système d information centralisé ou lorsqu il convient d effectuer un pré-traitement sur les données. Au cours des dernières années, la technologie a permis d intégrer les fonctions de terminal de collecte des données (AIDC) dans des appareils légers et compacts. Cette caractéristique, associée à des coûts réduits, a favorisé une remarquable diffusion des terminaux portables qui sont désormais utilisés dans des applications extrêmement variées, plus ou moins récentes : depuis la billettique dans les transports jusqu aux services techniques sur le terrain jusqu aux forces de vente, sans oublier les messageries, les transitaires et toute la logistique. Les terminaux portables AIDC possèdent quelques caractéristiques qui leur sont propres. Parmi celles-ci, on retiendra les suivantes: - La mémoire RAM contient, outre les variables de programme, les données collectées mémorisées sous forme de fichiers. Casio IT.800 avec module RFID UHF de Microsensys. Ces données ne sont donc pas perdues lorsqu on éteint l appareil et ce pendant longtemps grâce à une batterie tampon (ou de backup). Les terminaux sont normalement dotés d une batterie auxiliaire au lithium qui permet de conserver les données pendant le laps de temps nécessaire au remplacement de la batterie principale. La quantité de mémoire RAM installée est d une importance primordiale pour connaître le nombre maximum de données mémorisables. - L écran contient les informations saisies et les messages de dialogue avec l opérateur. Il est directement lié à l application. Il existe ainsi des terminaux disposant de seulement trois lignes d une dizaine de caractères chacune et certains avec des écrans graphiques VGA (640 x 480 pixels). Il est très important de dimensionner le terminal en fonction de l écran. Parfois seules quelques informations essentielles permettent une collecte de données simple et rapide tandis que, dans d autres cas, il est nécessaire d afficher un nombre d informations associées à la donnée saisie, ceci nécessitant un grand écran plein de données. Aujourd hui, tous les écrans sont généralement en couleurs, ceci étant plus efficace du point de vue visuel (sic), tandis que d autres caractéristiques ergonomiques (poids, dimensions, maniabilité) sont aussi très tendance. Bref, ces produits deviennent de plus en plus puissants sur le plan informatique, mais aussi plus design (l aspect esthétique étant non négligeable), ceci aussi parce qu ils sont l interface de facto avec l utilisateur final. Bref, plus de légèreté, une prise en main parfaite vu le nombre d heures passées à les manipuler, et puis plus d ergonomie. Cette dernière est vitale si l on veut proposer un outil non seulement fiable, mais surtout qui permette de ne pas perdre de temps. Autres fonction importantes, le rétroéclairage de l écran permet la visualisation des informations dans des conditions lumineuses non optimales, un must en matière d applications mobiles. Aujourd hui, on recontre un nombre croissant d écrans tactiles, véritables bonnes à tout faire du point de vue des solutions, et ce pas seulement en termes d ergonomie, puisqu il est possible d entrer ainsi des données même avec des mains gantées. D où l importance du degré de robustesse de ce composant qui constitue (et ne devrait pas) 20 DATACollection

2 constituer le point faible du système, car le plus exposé à des ruptures. - Le clavier peut avoir plusieurs configurations: des touches dédiées au déplacement du curseur; des touches numériques et alphanumériques type téléphone portable et des touches de déplacement du curseur; des touches alphanumériques et des flèches pour le déplacement du curseur; un clavier alphanumérique, des touches pour le déplacement du curseur et des touches de fonction. Le terminal embarqué Thor de LXE. Les claviers plus complexes ne sont parfois pas très ergonomiques et contraignent l opérateur à de véritables exploits pour pouvoir insérer des caractères, en particulier alphabétiques. - Certains terminaux sont dotés de ports série, tous ayant des ports de communication pour se connecter à d autres dispositifs, par exemple imprimantes pour l émission instantanée d étiquettes (la fonction impression étant quelquefois directement intégrée dans le terminal). À propos d intégration, celle du lecteur de code à barres soit linéaires, soit 2D et/ou du lecteur RFID constitue un confort supplémentaire lorsqu il est nécessaire d entrer les données depuis des systèmes d identification automatique. On peut aussi utiliser des lecteurs reliés à une entrée du terminal (généralement en RS232-C). Parmi les quelques autres périphériques dont sont dotés la plupart des terminaux, on notera: - l interface PCMCIA (auto alimentée), laquelle permet d utiliser des périphériques additionnels (cartes mémoires, émetteur radio fréquence, etc.) augmentant ainsi considérablement les fonctionnalités applicatives du produit : - des lecteurs de badge magnétique ou de cartes à puce, souvent employés dans les applications POS. - Enfin, une autre caractéristique fondamentale tient à la façon dont la batterie est utilisée. Si toutes les fonctions du terminal restent actives, les batteries se déchargent en très peu de temps. Il est donc indispensable de programmer le gestionnaire d alimentation pour désactiver certaines fonctions (écran, communication, traitement) lorsque le terminal n est pas utilisé pendant un certain temps, et réactiver ces fonctions sur simple pression d une touche ou à la pose sur la base pour les terminaux batch. De cette manière, la durée des batteries est optimisée et atteint facilement en fonction 8 heures d affilée, soit la durée d une journée de travail. Les batteries utilisées peuvent être rechargeables ou non. Certains terminaux acceptent les deux types indifféremment. Si auparavant les terminaux étaient conçus et réalisés en fonction du type de communication avec le système host, nous assistons aujourd hui de plus en plus à des designs qui, bien que tenant compte des différents systèmes de communication dont le terminal pourra être doté, Dolphin 7800 de Honeywell. tiennent de plus en plus compte de deux exigences : fonctionnalité et ergonomie d une part, et modularité (entendue comme Terminal portable Nylux de Bancolini. la possibilité d intégrer des options comme, par exemple, des cartes PCMCIA) de l autre. Les ordinateurs mobiles de collecte de données sont avant tout des produits professionnels, dotés de caractéristiques très spécifiques dont notamment la robustesse, et aussi des systèmes d exploitation généralement propiétaires. Toutefois, aujourd hui le segment de l identification converge de plus en plus vers des produits informatiques classiques, ce qui a deux conséquences très importantes pour les ordinateurs mobiles. La première c est que certains n hésitent pas à vouloir développer des applications de mobilité pour des terminaux non industriels et par voie Le terminal ipa280 d Ingenico, un ordinateur portable robuste et complet avec des fonctions de paiement DATACollection 21

3 de conséquence moins robustes (téléphones cellulaires, PDA, smartphones). La deuxième, c est le lancement de la part des producteurs classiques de l AIDC, de produits hybrides, offrant donc des fonctionnalités à mi-chemin entre le monde industriel et le grand public. Si, sur le plan théorique, il est tout à fait envisageable d employer des produits non totalement dédiés pour des applications professionnelles, il semble toutefois que ce ne soit pas la tendance la plus marquée au niveau d évolution du marché. Tout au moins, il faudrait dans ce cas évaluer très précisément le potentiel des appareils non dédiés pour constituer le meilleur support sur l application. De fait, cette superposition avec le marché informatique signifie non pas tellement un nivellement par le bas des caractéristiques physiques ou du prix moyen des terminaux portables et PDA conventionnels, mais plutôt un partage de ressources offrant des modalités de communication et des systèmes d exploitation communs. Au niveau des communications, la mobilité industrielle, après avoir quasiment inventé le Wi-Fi, a désormais pris à pleines mains toutes les opportunités de se connecter à une multitude de réseaux (GSM, GRPS, Edge, UMTS) ou de systèmes de géolocalisation (GPS), lesquels offrent des possibilités on ne peut plus intéressantes en matière d usages. C est d ailleurs un point important de convergence avec l informatique, cette attention apportée au temps réel est donc à la connexion constante entre le centre informatique et les périphériques mobiles qui peuvent ainsi communiquer en permanence en mode local (Wi-Fi) ou distribué (GSM/GPRS), le tout pour être complété par des fonctionnalités de géolocalisation, un domaine qui connaît un réel boom actuellement dans le grand public avec à la clé le service à la clientèle. Les systèmes d exploitation du monde de la mobilité professionnelle ne sont plus propriétaires depuis quelques années. Microsoft (via Windows CE, Windows CE.NET, Windows Mobile, et toutes les différentes versions que Microsoft lance régulièrement) a ainsi envahi l espace AIDC, même si pour ce faire les fabricants d appareils AIDC ont dû modifier Le terminal industriel CN70e d'intermec. Unitech PA968. PDA Morphic Cross Dipole de Nordic ID avec lecteur RFID UHF. leur approche pour pouvoir s appuyer sur un système d exploitation standard. Et cette généralisation de la standardisation des systèmes d exploitation se traduit également par la standardisation des applicatifs. Un nombre croissant d intégrateurs et de VAR peuvent ainsi dupliquer ces solutions dans des environnements divers, les adaptant aux caractéristiques demandées, tout en s appuyant sur une substantielle homogénéité de ressources informatiques et surtout de leur architecture de base. Reste la possibilité de choisir autre chose que Microsoft. C est le cas notamment de solutions open source (Linux notamment), même si l intégration de ceci n est pas forcément simple. C est aussi la volonté de certains de demeurer sous des systèmes propriétaires parfaitement maîtrisés et qui sont particulièrement appréciés dans des contextes particuliers (Symbian, par exemple). CONNEXION AU SYSTÈME HOST a connexion avec le serveur peut se faire de plusieurs façon : du système batch classique via câble, aux systèmes en temps réel en fréquence radio locale, en passant par les systèmes exploitant la téléphonie cellulaire permettant de se connecter directement, ou via Internet, à des réseaux distants. LA RADIOFRÉQUENCE Une installation sans fil RF se compose généralement de quatre éléments de base : le serveur, le contrôleur de réseau (souvent absent physiquement, mais toujours présent virtuellement) qui gére les interrogations des terminaux, le flux de données, les éventuelles conversions de protocole, la station base (c est-à-dire le dispositif qui se charge de transmettre et de recevoir les informations de et vers les terminaux), les terminaux (intégrant une unité radio pour la transmission ou la réception à distance). Les transmissions en fréquence radio peuvent être réparties selon quatre modes : bande étroite (narrow band), spectre large (spread spectrum), LPD et Bluetooth. 22 DATACollection

4 Radiofréquence à bande étroite Les communications s effectuent sur des fréquences comprises entre 450 et 470 MHz (UHF), sur une bande étroite spécifique attribuée, après un état des lieux radioélectrique effectué par ou pour le compte du vendeur du système, par le ministère des Postes et Télécommunications. Cette procédure permet de garantir que personne d autre ne pourra utiliser la même bande dans la zone intéressée. La licence est assujettie à une taxe de concession gouvernementale qui permet cependant de bénéficier d un service de surveillance efficace contre les intrusions et les parasitages de ladite bande. La puissance de sortie des terminaux est de 2 Watts et la distance de transmission peut atteindre six kilomètres. Ceci explique pourquoi elle est avantageusement utilisée sur de vastes espaces comme les ports, les aéroports et les grands centres logistiques. Son point faible est, par contre, la relative lenteur de transmission des données, limitée par la dimension du canal normalisé selon les normes ETSI ETS lequel restreint la vitesse maximum à 4800 bps, même si quelques constructeurs parviennent à remédier aux effets de cette limitation grâce à l adoption de techniques de modulation sophistiquées et en utilisant des logiques du type screen-saving, c està-dire en ne transmettant que les informations modifiées. Les modules radio, à quelques exceptions près, font partie intégrante du terminal. Radiofréquence à spectre large (spread spectrum) Cette technologie, non assujettie à licence, opérant sur la fréquence de 2,4 GHz en Europe et de MHz aux Etats-Unis, prévoit de distribuer de façon uniforme le signal à transmettre sur une vaste gamme de fréquences avec le double avantage, d une part, d éliminer les interférences, grâce à la redondance du signal distribué sur un vaste spectre, et, de l autre, d être en mesure d opérer à des vitesses élevées de transmission. Les vitesses atteignent 11 Mbps (plus d un million de caractères par seconde) pour le standard IEEE b, avec modulation en séquençage direct, et jusqu à 1,2 Mbps pour le standard IEEE , avec modulation en saut de fréquence. Il faut signaler que les ToughPad FZ-A1 Panasonic avec système Android et indice de protection IP65. deux standards sont compatibles entre eux. Dans la pratique, il s agit d un standard TCP/ IP, c est-à-dire Ethernet, mais par voie hertzienne au lieu du câble, qui permet de créer de véritables réseaux appelés WLAN. Grâce au standard Wi-Fi, Wireless Fidelity, on pourra à l avenir avec ces systèmes couvrir de grands espaces comme les aéroports, les hôtels, les gares, les centres de congrès et peut être même, à terme, des villes entières, ce en concurrence directe avec UMTS. L IEEE b permet, outre la transmission des données, l envoi de la voix en mode téléphonique et le transport des images animées au format VGA. Si le terminal supporte aussi les images en mouvement, il est possible d organiser des vidéo-conférences. Dans ce cas, le standard de référence est le H 323 émis par l ITU (International Telecommunication Union). Un terminal présentant ces caractéristiques est en mesure de transférer également la voix en mode Voice-over-IP (Internet Protocol). Le traitement de la voix prévoit la conversion du format analogique au format numérique et sa transmission sur le WLAN en paquets de données au format TCP/IP, compatible avec les communications sur Internet. Entre deux terminaux présentant ces caractéristiques et connectés au réseau, il est possible de dialoguer en mode peer-to-peer. Si le réseau dispose d une passerelle téléphonique au standard H. 323, il est possible d effectuer des appels comme avec n importe quel appareil téléphonique. La puissance utilisable en Europe est de 100 mw, ce qui permet des connexions téléphoniques allant jusqu à 200 mètres en champ libre et de mètres dans les magasins, les sites de production et les bureaux. Pour couvrir des zones plus grandes, on aura recours à une répétition du signal via des stations d émission/réception ou des points d accès additionnels qui font généralement partie d un réseau Ethernet câblé. Il est en outre possible de créer des ponts radio économiques qui exploitent cette technologie et qui peuvent facilement couvrir des distances de 1 Km, ou plus, grâce à des antennes directionnelles, ce tant que ces dernières ne traversent pas des zones publiques. La tablette de classe Enterprise ET de Motorola Solutions Approuvé en 1999, le protocole a a été ratifié en Toutefois, DATACollection 23

5 ce standard n a pas eu les faveurs du public, le b lui volant déjà la vedette et de nombreux pays ne pouvant pas utiliser la bande réservée des 5 GHz. La dernière mouture du standard IEEE h, à l origine conçu pour l Europe, est aujourd hui valable partout. Il fonctionne sur la bande des 5 GHz, mais résout le problèmes d interférences avec les satellites et le radar. Pour ce faire, il utilise deux fonctions : d une part la sélection dynamique de fréquence, (Dynamic Frequency Selection, DFS), et le contrôle de la puissance de transmission (Transmit Power Control, TPC). La DFS dit au hot-spot quels sont les canaux contenant des signaux radar pour qu il les évite, ce qui permet de répartir l émission sur toute la bande, et d ainsi réduire les interférences avec les satellites. La fonction TPC garantit par contre que la puissance moyenne reste toujours au dessous d un seuil donné, ceci aussi pour réduire les interférences avec les satellites. Les modules radio des terminaux les plus récents sont le plus souvent des cartes PCMCIA, voire même, pour des raisons de miniaturisation, des compact Flash. Le futur connaîtra très probablement la diffusion de systèmes radio embarqués, c est-à-dire intégrés dans le microprocesseur, et donc plus économiques et plus compacts que toute autre solution. Un sort particulier doit être fait aux points d accès, c est-à-dire aux points d interfaçage entre le réseau Ethernet câblé et l univers de la RF. Il s agit essentiellement de cartes électroniques montées dans des boîtiers plus ou moins protégés et qui ont les fonctions ou les caractéristiques suivantes : elles disposent d une adresse IP sur le réseau Ethernet elles contiennent un appareil de réception/transmission radio elles disposent d un logiciel de roaming qui permet au terminal RF de passer d un hotspot à l autre, c est-à-dire d une cellule à l autre, ce sans interrompre la communication elles présentent de nombreuses fonctions logicielles concernant la sécurité et la protection contre les intrusions elles disposent de logiciels permettant un télédiagnostic. Les hotspots sont habituellement montés dans la partie haute de magasins industriels, dans des zones peu accessibles, mais fréquemment sujettes à des champs électromagnétiques très puissants dus à des décharges atmosphériques, car les toits sont généralement constitués de matériaux isolants et donc perméables aux phénomènes électromagnétiques. Il peut donc être important de choisir des hotspots blindés d origine et montés dans des boîtiers métalliques IP65. Pour améliorer la couverture des différents hotspots, il est important que ceux-ci soient dotés d une antenne externe et de choisir, au moment de l état des lieux radioélectrique, le type d antenne le mieux adapté à un environnement donné. Les hotspots développés récemment ont des fonctions logicielles de protection bien plus sophistiquées que ceux d il y a quelques années, et qui vont bien au-delà de l encryption WEP, le système de cryptographie habituellement utilisé et d une efficacité douteuse quant à la sécurité contre une éventuelle tentative d intrusion. Il convient ici de penser moins aux données échangées entre les hotspots et les terminaux, qui n intéressent probablement personne, qu au fait qu une zone couverte par un hotspot permet, lorsqu elle n est pas convenablement protégée, à un intrus potentiel d entrer dans le système informatique de l entreprise. De plus, le fait que les points d accès aient une adresse IP permet, lorsque le logiciel du hotspot le consent, de les configurer à distance, et surtout, d effectuer via un browser un télédiagnostic tant sur le réseau local que sur celui d une filiale distante. Ceci signifie par exemple, que l assistance et le support d un système RF distant peuvent être facilement réalisés par une équipe de la maison mère, laissant uniquement aux équipes locales le soin de remplacer un éventuel terminal ou un point d accès en panne ou dont le fonctionnement correct serait douteux. La question des hotspots de bureau est complètement différente. Il est, dans ce cas, possible d utiliser éventuellement des appareils moins sophistiqués en veillant simplement à ce que la RF ne franchisse pas de manière incontrôlée l espace bureau et en rendant les points d accès moins facilement accessibles. Bluetooth C est sans doute le standard le plus répandu, lequel opère dans la gamme des 2,4 GHz de manière fiable puisqu il a été développé pour connecter en mode sans fil des périphériques aux PC.Les distances de transmission n étant que de quelques mètres, la transmission traditionnelle des données en RF n est pas utilisable. S agissant d une solution fiable à faible coût, certains fabricants mettent en oeuvre ce standard en alternative au LPD pour connecter des scanners en mode sans fil à l host. TÉLÉPHONIE CELLULAIRE 2,5G ET 3G En insérant des cartes de téléphonie cellulaire 2,5 G, GPRS ou 3G, UMTS dans les slots PCMCIA des terminaux qui en sont fournis et compatibles, on réalise en un unique terminal la connectivité au WLAN propriétaire et, à travers la téléphonie cellulaire, la connectivité au réseau de sites distants. Il va sans dire que si le terminal est en plus doté d un browser, il est possible d accéder à l Internet tant à partir du WLAN local que de sites distants. On comprend comment, de cette manière, il est possible de rester en permanence connecté avec le réseau de l entreprise et l univers Internet, qu on se trouve au sein de l entreprise ou en voyage dans un endroit du monde couvert par le GPRS, l UMTS ou un système Wi-Fi public, en utilisant principalement des cartes compatibles 2,5G et Wi-Fi, bientôt disponibles. sur le marché. 24 DATACollection