Conception d'une architecture supportant la technologie Li-Fi

Architecture design supporting Li-Fi technology

• Auteur / Autrice : Louiza Hamada
• Direction : Pascal Lorenz, Marc Gilg
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 01/06/2022
• Etablissement(s) : Mulhouse
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Informatique, Mathématiques, Automatique et Signal (Mulhouse) - Institut de Recherche en Informatique Mathématiques Automatique Signal - IRIMAS - UR 7499 / IRIMAS

Mots clés

Mots clés contrôlés

Couche physique (informatique)

Systèmes informatiques -- Mesures de sûreté

Diodes électroluminescentes

Systèmes de communication sans fil

Télécommunications optiques

Mots clés libres

Li-Fi

Communication par lumière visible (VLC)

Diodes électroluminescentes

Modulation

Sécurité informatique

Réseaux sans fil

Ook

Couche physique

MAC

Light fidelity

Visible light communication

LED

Modulation

Informatics security

Wireless networks

On-off keying

Physical layer

MAC

Résumé

Ces derniers temps, le nombre de gadgets et d'applications reposant sur la communicationsans fil a explosé, entraînant des transformations considérables dans le style de vie des gens.Pour gérer cette augmentation de connectivité, plusieurs techniques avancées sont prévues avec les normes 5G, tout en essayant de minimiser l’impact négatif de la consommation d’énergie.Une solution alternative pour surmonter ce problème est la technologie Light-Fidelity (Li-Fi) ou communication par lumière visible (VLC). Il s'agit d'un nouveau modèle de transmission de données en lumière visible qui utilise des diodes électroluminescentes et des capteurs de lumière laser comme moyen de communication à haut débit, similaire au Wi-Fi. Le Li-Fi est une meilleure alternative au Wi-Fi en matière de communication sans fil. Il a une plus grandecapacité en termes de bande passante dans la région visible et ne perturbe pas les communications qui utilisent la gamme de radiofréquences. On note aussi que le Li-Fi supporte la mobilité des utilisateurs et l'accès multi-utilisateurs. La taille du spectre infrarouge et de la lumière visible ensemble équivaut à approximativement 2600 fois la taille de l'ensemble du spectre de fréquence radio de 300 GHz.L’objectif de cette thèse est centré sur la modulation de lumière à haute fréquence pourencoder et envoyer des informations en s’intéressant à l’aspect sécurité dans le cas des attaques informatiques. Notre contribution consiste à proposer une nouvelle solution basée sur les différents environnements afin d’assurer une fiabilité de traitements et de transmissions des données dans un contexte de mobilité et de qualité de service. L’architecture proposée assure l’authenticité et la confidentialité des données transmises à travers le signal lumineux et peut-être mise en œuvre dans différents secteurs telle que les écoles, les aéroports et les avions.

In latest years, the number of gadgets and apps relying on wireless communication hasexploded, resulting in major changes in people's lifestyles. To manage this increase inconnectivity, several advanced techniques are planned with 5G standards, while trying tominimize the negative impact of power consumption. Light-Fidelity (Li-Fi) technology, alsoreferred to as visible light communication (VLC), is an alternate solution to this problem. This isa novel visible light data transmission system that, like Wi-Fi, employs light-emitting diodes andlaser light sensors as a high-speed communication medium. In terms of wireless communication,Li-Fi outperforms Wi-Fi. It has a better capacity in terms of bandwidth in the visible area anddoes not cause radio frequency interference communications. It should also be mentioned that LiFi allows for user mobility and multi-user access. The combined infrared and visible lightspectrums are nearly 2600 times larger than the whole 300 GHz radio waves band.The primary goal of this thesis is to focus on the modulation of high frequency light toencode and transmit information with an interest in the security aspect in the case of computerattacks. Our contribution consists in proposing a new solution based on the differentenvironments in order to guarantee dependability of data processing and transmission in a contextof mobility and quality of service. The proposed architecture ensures the authenticity andconfidentiality of data transmitted through the light signal and can be implemented in differentsectors such as schools, airports and airplanes.