Actualizado: 4 janvier 2011

HomeSIP: la construcción de un espacio elegante con protocolo SIP

Bienvenido al Proyecto HomeSIP: Uso del protocolo SIP para la automatización del hogar y M2M

¿Qué es HomeSIP?

El proyecto consiste HomeSIP a:

Configuración de una red de sensores y el entorno de dispositivos inteligentes basados en el protocolo SIP para la Domótica y M2M
Crear nuevos lenguajes DSL para la programación de nuevos servicios SIP de Domótica y M2M
Crear un espacio inteligente en casa!

Motivaciones

CONTEXTO:

El carácter frenético de los avances tecnológicos en el área de las comunicaciones multimedia, agravadas con la convergencia de las redes de telecomunicaciones e informática ha dado lugar a la aparición de una nueva clase de aplicaciones de algún llamada computación ubicua o la inteligencia ambiental.

Esta nueva clase de aplicaciones correspondiente a las actividades consistentes en la recogida, la coordinación, la transmisión, el tratamiento y reaccionar a la información procedente de entidades de comunicación (u objetos), locales o distantes, fijo o móvil.

Estas actividades se ilustran en diversos ámbitos como la medicina, el ejército, la domótica, la seguridad pública. Esta clase de aplicaciones requiere un nuevo soporte de ejecución, y lo más importante un componente de gestión de la coordinación con diversos dispositivos de hardware (sondas, cámaras, etc).Vamos a llamar a este componente de la infraestructura de comunicación.

Esta infraestructura gestiona todos los aspectos de la comunicación entre las entidades de una aplicación.Se tiene en cuenta la heterogeneidad de las entidades de hardware y las funcionalidades de las redes utilizadas. También proporciona una abstracción sobre las entidades de hardware de la aplicación. En las áreas de aplicaciones de telecomunicaciones y de oficina, una nueva infraestructura de comunicación multimedia se está convirtiendo en el nuevo estándar para gobernar los modos de comunicación entre las entidades.

Esta infraestructura se basa en el protocolo SIP (Session Initiation Protocol), y muchas de las implementaciones que existen en lenguajes como Java, C # y C

El protocolo SIP fue antiguamente diseñado para servicios multimedia de Internet como Voive sobre IP VoIP o video a través de IP. Se trata de un protocolo general que se utiliza para establecer un enlace ("circuito virtual") entre 2 aplicaciones (agente de usuario UA) para exchanginf cualquier tipo de datos (texto, datos, voz, vídeo ...). Puede fácilmente adaptado y utilizado en e contexto Home Automation y M2M (Machine to Machine) de comunicaciones.

El protocolo SIP y domótica:

En Home Automation, podemos distinguir 2 tipos de transferencias de datos:

Transferencia Síncrono: Una corriente de datos se adquiere por el usuario, por ejemplo, recuperar el estado actual de un sensor. El usuario que desee realizar una acción, por ejemplo, cambiar el estado actual de un actuador. En pratical, un sensor puede ser un sensor de temperatura y un actuador de una simple bombilla. Debemos realizar GET y PUT acciones.
Asynchronous Transfer: Una alarma se envía de forma asincrónica al usuario cuando algo va mal, por ejemplo, un sensor detecta un mal funcionamiento. Debemos recopilar eventos de alarma.

La SIP RFC ofrecer los servicios. De acuerdo con RFC3261, RFC3265 y RFC3428, podemos utilizar:

El mensaje MENSAJE SIP para GET y PUT acciones. Este mensaje se utiliza inicialmente para mensajería instantánea IM (RFC2428).
La SIP SUBSCRIBE / mensajes de notificación de eventos de alarma. Estos mensajes son utilizados originalmente para la notificación de eventos (Gestión de Presencia) (RFC3265).

¿POR QUÉ SIP?
El protocolo SIP se reúne todos los requisitos para acceder a los dispositivos a través de Internet y esto permite la reutilización de la infraestructura que se ha construido para SIP en un nuevo dominio entero!
El protocolo SIP ofrece:

Apoyo direccionamiento / denominación abstracta. Dispositivos de detrás de la puerta de enlace residencial / firewall / NAT no pueden ser directamente direccionable, sus direcciones no pueden ser conocidos, pueden ser direcciones IP privadas, o incluso direcciones no IP.
Proporcionar seguridad: la autenticación / autorización y privacidad. Hay una necesidad de comprobar el acceso sobre una base por operación por dispositivo al acceder a dispositivos en el hogar a través de Internet. Además, el contenido de los mensajes, se deben mantener privada.
Apoyo diferentes mecanismos de comunicación para dispositivos:
1. Medios de transmisión: wieving webcams para monitoreo remoto.
2. Control: encender la calefacción.
3. Consultas: temperatura actual en la casa.
4. Eventos asíncronos o alarmas: Indicarme cuando la alarma de seguridad continúa.
Proporcionar una capacidad de carga flexible basado en los tipos MIME.
Interwork con diferentes tecnologías de red en el hogar: X.10, CAN bus, CPL. Una puerta de enlace de hardware se utiliza para esto.
Proporcionar apoyo a la movilidad de los dispositivos conectados en red.
La reutilización de una infraestructura SIP existente para un nuevo conjunto de servicios.

SIP vs SNMP:
El SNMP (Simple Network Management Protocol) ofrece las mismas capacidades que los SIP para Home Automation:

El SNMP mensaje y PUT SNMP GET.
El mensaje de captura SNMP

Pero el protocolo SNMP no es muy adecuado para Home Automation:

El protocolo SNMP es compleja (por ejemplo, con la codificación BER).
Es complexe de usar. La extensión del agente SNMP es algo complicado.
El protocolo SNMP es no segura (con el número de versión más utilizado 1).
El agente de usuario de SNMP no tiene una pequeña huella de memoria y no está bien adaptado para sistemas empotrados pequeños.
Estas no son aplicaciones de cliente populares. Hay un montón de SIP!
...

SIP es también la mejor opción!

Personas

El proyecto homeSIP es una colaboración entre:

IMS Laboratorio: Laboratorio de Microelectrónica
LaBRI Phoenix INRIA Burdeos
ENSEIRB Escuela de Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Informática y Telecomunicaciones

Las personas que participan:

Patrice Kadionik aka Pat. Profesor Asociado ENSEIRB / IMS
Charles Consel. Profesor. ENSEIRB / INRIA

RFC para el uso de SIP en Domótica y M2M

En este momento, estos no son RFC específica para el uso de SIP en la automatización del hogar. Hay que referirse a lo general SIP RFC:

RFC3261 : SIP: Protocolo de Iniciación de Sesión
RFC3265 : Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP)-Evento Específico Notificación
RFC3428 : Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP) de extensión para la mensajería instantánea
IETF Grupo de Trabajo en SIP para Mensajería Instantánea y Extensiones de Aprovechamiento de Presencia (simples)

La Telcordia Laboratorio de Tecnologías ha propuesto en el '00 al '02 a la IETF algunos proyectos sobre este tema (no aceptado!):

Internet Draft : extensiones SIP para comunicarse con electrodomésticos conectados en red. De noviembre de 2000
Internet Draft : Requisitos para Electrodomésticos en red: acceso de área amplia, de control y de interfuncionamiento. De septiembre de 2000
Internet Proyecto : Proyecto de Marco para Electrodomésticos en red utilizando el protocolo de inicio de sesión. De junio de 2001
Internet Draft : Device Message Protocol (DMP): Un formato basado en XML para la comunicación de área amplia con electrodomésticos conectados en red. De noviembre de 2000
Proposición : extensiones SIP para comunicarse con las aplicaciones en red SIP Extensiones para la comunicación con aparatos conectados en red por Flextronics

D OCUMENTACIÓN

Un informe sobre HomeSIP en lenguaje francés del estudiante de ENSEIRB. ENSEIRB, etapa E2 2008
Un informe sobre HomeSIP en lenguaje francés de un estudiante COM SUP. ENSEIRB, etapa 2008
Un informe sobre HomeSIP en lenguaje francés de los estudiantes de ENSEIRB. ENSEIRB, projets avancés E3 2007-2008
Un informe sobre HomeSIP en lenguaje francés de los estudiantes de ENSEIRB. ENSEIRB, projets avancés E3 2006-2007
Un informe sobre HomeSIP en lenguaje francés de los estudiantes de ENSEIRB. ENSEIRB, projets avancés E3 2005-2006

P apers

Libro : SIP como un bus de comunicación universal: una metodología y un estudio experimental . Bertran Benjamin; Consel Charles; Jouve Wilfried; Guan Hongyu; Kadionik Patrice. Conferencia Internacional sobre Comunicaciones, May. 24, 2010, Ciudad del Cabo, Sudáfrica
Libro : Una basada en SIP Home Automation Platform: Un estudio experimental . Bertran Benjamin; Consel Charles; Kadionik Patrice, Lamer Bastien.13th Conferencia Internacional sobre Inteligencia en Redes de Nueva Generación, 26 de octubre de 2009, Burdeos, Francia, 1-6
Libro : un marco de programación basado en SIP para aplicaciones avanzadas de telefonía .Jouve Wilfried; Palix url Nicolas; Consel Charles; Kadionik Patrice. 2 ª Conferencia LNCS en principios, sistemas y aplicaciones de telecomunicaciones IP, 01 de julio 2008, Heidelberg, Alemania
Presentación : El Proyecto HomeSIP: El uso de Open Source SIP Stack para Home Automation . P. Kadionik. FOSDEM: Encuentro europeo libre y de código abierto de software de los desarrolladores, Bruselas, 24-25 de febrero de 2007. On-line version
Presentación : Le projet HomeSIP: Elaboración d'une plateforme domotique Basee sur le protocole SIP . P. Kadionik. LSM: Reunión de Software Libre, Nancy, Francia, 4 a 8 jul 2006
Artículo : Le projet HomeSIP:. la domotique avec le protocole SIP P. Kadionik. Linux Magazine, Hors Série 25, avril-mai 2006
Libro : Control de equipos remotos mediante mensajería instantánea Construir una pasarela inteligente En Erlang / OTP . S. Aurell y al. IT Universidad de Gotemburgo

Requisitos de hardware

La plataforma HomeSIP será utilizado diferentes dispositivos SIP:

Dispositivos inteligentes SIP: es un sistema integrado basado en un procesador ARM9 con conectividad bus industrial: puertos serie, I / O, bus I2C, CAN bus ...
Webcams SIP.
Etiquetas RFID.
Sensores: sensores de temperatura, sensores de presión, sensores de humedad ... conectado a un dispositivo SIP inteligente. iButton se utiliza para este por conveniencia
Actuadores: activación cerradura de la puerta ... conectado a un dispositivo SIP inteligente.
PDA para las interacciones humanas.
Red: Ethernet, Wireless ZigBee y muy adecuado para Home Automation.

Requisitos de software

Requisitos de software depende de los dispositivos de hardware:

Smart Device:
- Sistema Linux para ARM objetivo: comprar con el dispositivo inteligente.
- Pila SIP de destino ARM de bajo consumo de memoria: Osip / eXoSIP SIP stack.

Proyectos similares

Telcordia tecnologías: Proyecto Electrodomésticos en red. La idea básica es la introducción de un nuevo mensaje SIP llamado "DO" para la realización de la acción a distancia por el protocolo SIP

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