Bonjour à tous,
Avant de commencer le projet de potager connecté, je voulais vous parler un peu de la communication entre les appareils électroniques.
Source de l'image de fond : Pixabay | Auteur : TheDigitalArtist
Vous vous êtes peut-être déjà posé cette question au milieu du grand bazar créé par les bien trop nombreuses normes et standards que chaque entreprise tente d'imposer tant bien que mal. Nous sommes aussi beaucoup à leur en vouloir de devoir sacrifier un tiroir contenant que des câbles avec des prises différentes. Et avec l'arrivée de réseaux sans-fil avec un chiffre toujours plus élevé (3G, 4G, 5G et bientôt 6G), on pourrait se dire que toutes ces technologies partent un peu dans tous les sens.
Et vous n'auriez pas complètement tort, mais derrières tous ces modes de communication existe un modèle qui permet d'organiser tout ce petit monde, le modèle OSI. Je l'imagine un peu comme un système de classification similaire aux gènes chez les animaux qui permettent de créer des arbres phylogénétiques ("arbres généalogiques pour espèces" si vous voulez savoir ce que j'ai tapé dans le moteur de recherche pour trouver le mot phylogénétique).
Le modèle OSI :
OSI est un acronyme pour Open Systems Interconnection (Interconnexion des Systèmes Ouverts), c'est une norme ISO (donc proposée par l'Organisation Internationale de la Normalisation). Mais le modèle est si général que la quasi-totalité des modes de communication entrent dedans (si on autorise le fait que certains protocoles ont besoin de moins de couches). Par contre, il ne prend pas en compte les connecteurs utilisés qui eux sont concernés par d'autres normes (car le même type de connecteur peut être utilisé pour différents protocoles de communication).
Le modèle se décompose en 7 couches, qui vont de l'aspect le plus matériel (couche 1) à l'aspect le plus virtuel (couche 7). Vous pouvez voir ci-dessous la liste des 7 couches avec l'exemple de ce à quoi correspond chaque couche pour le protocole TCP/IP (celui qui passe dans les câbles Ethernet avec connecteurs RJ45 que vous branchez sur vos PC pour accéder à internet quand le wifi est trop lent ou inexistant).
Illustration des 7 couches du modèle OSISource : Wikimédia | Auteur : offnofopt | Domaine Publique
Mais j'imagine que tout le monde n'est pas aussi à l'aise avec ce protocole que la personne qui a créé ce diagramme, donc on va détailler un peu plus ce que chacune de ces couches signifie et on verra si on peut aussi faire un parallèle avec le monde des humains en utilisant l'échange de lettres par exemple.
Couche #1 : Physique
C'est ici que l'on décide par quel moyen physique on souhaite transmettre l'information, généralement on choisit parmi une tension numérique (0 ou 1), analogique (peut prendre n'importe quelle valeur entre 2 tensions), une transmission par fibre optique ou radio fréquences.
Pour notre analogie postale, la couche 1 pourrait être le papier et l'encre.
Couche #2 : Liaison
La liaison est la couche permettant de mettre en relation 2 utilisateurs du même protocole. C'est aussi elle qui prend en charge la correction d'erreurs intervenues à cause de la couche 1 (dues au bruit électrique entre autres).
Pour moi, dans l'exemple de la Poste, la couche 2 est représentée par les boites aux lettres. Car c'est le moyen dont vous disposez pour communiquer (ça devient encore plus vrai quand on reçoit et envoie du courrier depuis sa boite aux lettres).
Couche #3 : Réseau
Dans le modèle OSI, la couche 3 permet d'identifier un interlocuteur distant (dans un autre réseau), elle sert à correctement diriger les informations de l'expéditeur au destinataire. C'est le cas des adresses IP pour le TCP/IP (l'exemple de l'image ci-dessus).
Dans le cas de la poste, ce sont les adresses postales (1 rue des touristes, 12345 Petite-Ville-sur-Campagne par exemple). Elles vous permettent d'entrer en contact avec des personnes en dehors de votre entourage proche.
Couche #4 : Transport
La couche transport sert à mettre en forme les moyens standards pour envoyer des séquences d'informations. Pour les sites internets (qui utilisent le protocole http) cela veut dire créer des paquets que l'on va envoyer successivement aux destinataires. C'est aussi dans cette couche que l'on se soucie des accusés de réceptions et du taux de paquets perdus si c'est un critère pour le protocole.
Pour notre analogie, nous n'avons pas besoin de découper notre lettre en plusieurs morceaux pour l'envoyer, mais si elle commence à être longue (et même très très longue), nous allons avoir besoin de plus de timbres à cause du poids de la lettre. De plus, on peut même choisir d'avoir un accusé de réception, un suivi ou un recommandé en changeant ce timbre.
Couche #5 : Session
La couche 5 permet de créer un canal privilégié entre 2 nœuds (appareils) afin d'accélérer les échanges de données entre eux.
Cette couche ne concerne pas l'échange postal, on pourrait lui trouver une alternative si les services postaux vous permettait de créer une ligne directe plus rapide entre vous et les personnes avec qui vous échangez le plus. Par contre, cette couche concerne les appels téléphoniques par exemple.
Couche #6 : Présentation
C'est ici que l'on décide du format des messages (comme l'ASCII ou l'UTF-8 par exemple qui attribuent un chiffre binaire à un caractère), le chiffrement des données et les diverses conversions possibles (compression, décompression, conversion de protocole).
Pour notre lettre, cette couche pourrait aussi bien contenir, la langue et l'alphabet ou si vous allez utiliser un chiffrement (cryptage) ou non.
Couche #7 : Application
C'est le point d'accès, la couche la plus proche de l'utilisateur, cela peut aussi bien être le navigateur sur lequel vous lisez cet article que l'application de messagerie que vous utilisez pour contacter vos proches.
Pour notre exemple épistolaire, après beaucoup d'hésitations, je pense que cette couche s'apparente le plus à l'enveloppe. C'est elle qui contient le message et sur laquelle sont indiquées toutes les informations à propos de la transaction.
Conclusion
Et nous avons ainsi couvert les 7 couches du modèle OSI. Bien sûr, ce n'est pas le seul modèle et pas forcément le plus utilisé en fonction des domaines d'activités, mais en électronique on apprécie bien ce modèle pour séparé les différentes composantes d'un protocole de communication.
J'espère que cet article vous a plu et que vous avez une meilleure idée de l'organisation d'un protocole.
À bientôt !
Sources
Statut du jardin connecté :
Je vais essayer de vous tenir un minimum au courant de mon avancé dans des petites rubriques à la fin des articles qui concernent ce projet. Pour le moment, c'est la saison des achats, nécessaire au début de tout projet et présente particulièrement au printemps pour les jardiniers en herbe. On a presque fini cette étape, peut-être que vous aurez le droit à une petite photo de l'installation dans le prochain article :)