L’Ultra Wide Band et les réseaux corporels (BAN)

27/08/2017
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2013-5:19620
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L’Ultra Wide Band et les réseaux corporels (BAN)

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76 REE N°5/2013 L’ULTRA LARGE BANDE IMPULSIONNELLE Jean Schwoerer1 , Ali Alex Chami2 , Serge Bories3 , Raffaele D’Errico3 Orange1 , CNRS LEAT2 , CEA LETI3 Introduction aux réseaux BAN Principes et usage L’ambition première d’un réseau corporel ou Wireless Body Area Network (W-BAN) est de proposer une solution de connectivité radio à courte portée permettant de connecter l’ensemble des objets électroniques portés sur le corps d’une même personne ou placés à sa proximité immé- diate. C’est à l’origine pour des utilisations médicales que le concept de communication à l’échelle du corps est apparu, telles que l’établissement d’une communi- cation entre un équipement implanté dans le corps avec un équipement extérieur, pour en permettre le contrôle et la configuration. A partir de cet usage très spécifique, le concept a progressivement évolué vers une utilisation plus générale pour couvrir l’ensemble des besoins de communication à l’échelle du corps. En effet, au-delà des smartphones, du lecteur multi- média et de l’oreillette sans fil, « l’intelligence des ob- jets » apparaît progressivement dans nombre d’objets portés sur le corps : une montre, des lunettes vidéo... Elle sera demain dans des vêtements, ou d’autres accessoires du quotidien. C’est la mise en commun des capacités de l’en- semble des éléments connectés au BAN qui en fait la richesse et rend possibles de multiples applications et usages : capacité à capter l’environnement, à trai- ter l’information et à interagir avec l’utilisateur de ma- nière fluide et non invasive. Cette mise en commun requiert une capacité de communication commune à tous ces objets. Caractéristiques et contraintes du contexte BAN Intrinsèquement, le concept de BAN doit surmon- ter un certain nombre de contraintes propres. Les contraintes de taille et d’énergie sont les plus sévères puisqu’un module BAN doit pouvoir s’insé- rer dans des objets électroniques nomades déjà très contraints en taille et disposant de très peu d’énergie. À terme un équipement BAN est suppo- sé pouvoir être enfoui dans des objets anodins, ce qui renforce les contraintes de place, mais surtout d’énergie, car ces objets doivent rester autonomes leur vie durant. En plus des impératifs de miniaturisation, le système d’antennes doit prendre en compte les contraintes liées à sa proximité immédiate avec le corps. Cela se traduit par la nécessité de minimiser d’une part l’influence du corps sur le comportement de l’antenne et d’autre part le rayonnement électro- magnétique en direction du corps du porteur. Sur le plan de la réglementation radio, la situation des BAN est dépendante de leur application princi- pale puisque le régulateur a ouvert des affectations de bandes spécifiques aux équipements médicaux L’Ultra Wide Band et les réseaux corporels (BAN) In 2012, the Task Group IEEE 802.15.6 published the first standard ever dedicated to Body Area Network and on-body com- munication. It includes an innovative Ultra Wide Band Impulse Radio (UWB-IR) physical layer that is best suited to cover mass market and multimedia BAN applications. After explaining why UWB is a good candidate for on-body communication, this paper gives a high level overview of this UWB physical layer specification and addresses some specific issues related to UWB operation in the BAN context. This lead to a short study of UWB antenna design and integration for BAN devices as well as a presentation of the UWB BAN channel specificities. ABSTRACT REE N°5/2013 77 L’Ultra Wide Band et les réseaux corporels (BAN) telles que la bande MICS1 (402-405 MHz) ou WMTS2 (2,36- 2,4 GHz). Les autres équipements BAN – non médicaux – sont considérés comme des équipements SRD3 (dispositifs radio à courte portée) génériques pouvant opérer sur les bandes qui leur sont allouées : 433 MHz, 868 MHz et 2,4 GHz. L’uti- lisation de signaux UWB fournit une alternative séduisante à ces bandes SRD via la bande UWB dite « basse » (3,1 – 4,8 GHz) et surtout, du fait de l’absence de contrainte de taux d’activité, la bande dite « haute » (6,0 – 8,5 GHz). Par ailleurs, afin de protéger le public contre les effets connus des champs électromagnétiques sur la santé, des limites d’exposition ont été établies par l’OMS4 et l’ICNIRP5 qui ont recommandé des limites d’exposition humaine [1]. Ces limites ont été reprises par la Commission européenne dans la directive R&TTE 1999/5/CE. Elles définissent des restrictions élémentaires qui limitent le débit d’absorption spécifique (DAS) [2]. Dans le cas particulier de la radio UWB impulsionnelle, on peut souligner les très faibles densités spectrales de puissance moyenne et maximale émises. Par ailleurs, la notion d’impulsion transitoire ultracourte n’est pas clairement définie dans les directives de l’ICNIRP : la restric- tion est fondée sur la limitation du DAS crête jusqu’à 1 000 fois supérieur à la limite moyennée dans le temps du DAS applicable pour une exposition aux ondes continues (note 5 du tableau 7 en [1]). La nature du canal de propagation radioélectrique est également une contrainte forte des communications BAN. Il se distingue des autres canaux pour plusieurs raisons. Tout d’abord, la présence du corps humain engendre des phénomènes de propagation complexes du fait qu’il repré- sente un milieu conducteur hétérogène et irrégulier. Ainsi, le corps humain interagit différemment avec les ondes radio suivant la fréquence, la distance au corps et la polarisation du champ EM par rapport à la surface du corps. De plus l’environnement de l’utilisateur, son activité et la position des capteurs sans fil contribuent également à la grande variabi- lité du canal BAN. 1 Medical Implants Communication System : une bande ouverte, en Europe et en Amérique du Nord, spécifiquement pour application de communication d’un implant médical avec un périphérique externe, typiquement pour la configuration ou le contrôle de l’implant. 2 Wireless Medical Telemetry Service (Service de télémétrie médicale par radio) : bande de fréquences allouée par la FCC en 2000 pour la commande et la supervision d’appareils médicaux. Cette bande est spécifique aux USA. 3 Short Range Devices (dispositifs radio à courte portée). 4 Organisation Mondiale de la Santé. 5 Commission internationale de protection contre les rayonnements non ionisants. Utilisation de l’UWB impulsionnel pour les BAN Dans la suite de cet article, on considèrera que les BAN « médicaux » sont des cas d’usage très spécifiques. On ne s’intéressera donc qu’aux réseaux BAN « génériques ». Ceci étant posé, il apparaît que l’on peut synthétiser comme suit les exigences d’une couche physique adaptée aux BAN : - rents compromis entre complexité et performance, tout en préservant l’interopérabilité ; et électronique) ; - lement, sans licence ; multiples, très variable dans le temps, à courte portée, avec une forte densité d’utilisateurs ; - mée (autonomie) et l’énergie rayonnée. Dès lors c’est assez naturellement qu’une approche fondée sur une couche physique UWB a été considérée comme sus- ceptible d’apporter une très bonne réponse à cette probléma- tique. Diverses actions de recherche, notamment en France le projet ANR BANET [2], ont permis d’explorer cette voie. Antennes UWB pour les BAN Dans le domaine des applications BAN, les antennes sont à proximité ou en contact direct avec le corps humain et doivent présenter un encombrement raisonnable, ce qui nécessite des travaux de miniaturisation. D’autre part, les tis- sus constituant le corps humain présentent des permittivités élevées, spécialement les premières couches : peau, graisse et muscle [3] qui sont en contact avec l’antenne. Cette constante diélectrique élevée permet de réduire la taille de l’antenne, mais elle entraîne aussi de fortes pertes due à la dissipation de la puissance dans les tissus du corps humain. Ces phénomènes doivent, donc, être pris en compte dans la conception des antennes UWB pour les BAN. Les antennes décrites ci-après mettent en œuvre diffé- rentes techniques utilisables dans la conception et l’intégra- tion d’antenne UWB dans des applications BAN. Premièrement, l’exemple de l’antenne détaillée dans [4], un monopôle planaire et imprimé alimenté par une ligne co- planaire avec plan de masse, montre la nécessité du plan de masse pour le bon fonctionnement de l’antenne. Son optimi- sation, via différentes techniques, permet généralement d’en réduire l’encombrement. Parmi elles, l’optimisation du trajet des courants. Elle consiste à rallonger le trajet des courants correspondant aux fréquences basses. Plus le trajet du cou- 78 REE N°5/2013 L’ULTRA LARGE BANDE IMPULSIONNELLE rant qui parcourt l’antenne est long, plus la fréquence basse de coupure est petite [5]. Une autre technique consiste à optimiser la transition ligne/antenne pour réduire l’encombrement suivant une des dimensions, généralement dans celle de la propagation de l’onde [6]. Pour ce faire, on découpe des entailles dans le ou les différents plans de masse à l’extrémité de la ligne d’alimentation. Cette technique permet souvent d’obtenir un monopôle partiellement noyé dans le ou les plans de masse. Dans un autre registre, les techniques de maîtrise du diagramme de rayonnement sont multiples et leur mise en œuvre dépend généralement de l’application visée. L’orien- tation du diagramme peut être contrôlée par un repliement de l’antenne qui passe d’une géométrie 2D planaire à une géométrie 3D volumique [7]. Dans ce cas, l’antenne est iso- lée du corps humain grâce au plan de masse. Ceci permet d’éviter le rayonnement vers le corps. Le principal inconvé- nient est l’apparition d’effet capacitif due aux portions de métallisation qui se retrouvent dans des plans parallèles. Il est également possible de modifier le diagramme en conservant la géométrie de l’antenne mais en repliant les plans de masse de façon à orienter le diagramme dans un sens ou dans un autre [8]. L’intégration de l’antenne dans le système BAN passe souvent par un co-design antenne/ puce, ce qui demande un travail particulier d’optimisation de l’interface entre l’antenne et la puce [9]. Finalement, la conception d’antennes UWB pour des applications BAN doit prendre en compte tous les paramètres détaillés précédem- ment, afin de satisfaire le cahier des charges défini par et propre à chacune des applications. Le canal BAN UWB Modèles de canal on-body et leurs limites Dans le cadre de la standardisation par le groupe IEEE 802.15.6, un modèle de canal BAN a été proposé [10]. L’un des principaux paramètres de modélisation de canal est la perte associée à la propagation (PL : Path Loss). Le modèle IEEE 802.15.6 propose un modèle de perte en fonction de la distance d entre émetteur et récepteur : où a et b sont des paramètres du modèle et N est une va- riable de distribution normale. Ce modèle dit CM3A est uti- lisé pour les deux canaux à bande étroite et UWB. Un deuxième type de modèle, dit CM3B, a été également proposé. Ce type de modèle est « hybride » dans le sens où il fusionne un modèle de propagation locale (sur le corps) avec un modèle plus classique décrivant l’influence des tra- jets multiples issus de l’environnement (hors corps). Cela se traduit par un modèle de saturation des pertes. Les pertes décroissent d’abord exponentiellement à courte distance puis atteignent un plateau à plus grande distance. Cependant le choix d’une modélisation en fonction de la dis- tance est fortement discutable dans le contexte «on-body». Les différents modes de propagation et l’hétérogénéité du corps humain ne permettent pas une description en fonction de la distance pour tous les liens, notamment ceux où un nœud est sur un membre. Il est donc plus judicieux de procéder à une approche « par scénario » défini par les positions des antennes émettrice et réceptrice, le mouvement et enfin l’environne- ment. Cette approche a été utilisée par le CEA-LETI, afin de caractériser puis modéliser le canal radio on-body dynamique. Figure 1 : Technique de miniaturisation par modification du trajet des courants. Figure 2 : Technique de miniaturisation par modification de la transition ligne/antenne. REE N°5/2013 79 L’Ultra Wide Band et les réseaux corporels (BAN) Canal dynamique : approche par scenario L’utilisateur d’un système BAN ne restant pas forcément immobile, plusieurs scénarios de mobilité doivent être consi- dérés. Le CEA-LETI a modélisé le canal «on-body» pour diffé- rentes applications [14]. La première campagne de mesure a permis d’obtenir un ensemble de plus de 230 000 réponses du canal “on-body”, pour différents scénarios et sujets. A par- tir de données acquises, le canal de transmission a été carac- térisé et modélisé statistiquement par scénario. Pour modéliser le canal de propagation UWB, le filtre linéaire variant dans le temps demeure la représentation ma- thématique la plus utilisée et est caractérisé par sa réponse impulsionnelle dans le domaine des retards prise à un instant donné. La fonction de transfert de puissance (P) en fonction du temps (tn ) a été décomposée en trois composantes selon l’équation : Dans le modèle proposé G0 représente le gain moyen du canal. Il est décrit par sa valeur moyenne et sa dévia- tion standard, calculées afin que l’écart type représente la variabilité apportée par l’hétérogénéité des corps humains. L’effet de masquage que le corps exerce pendant le mou- vement du sujet est représenté par la composante de “sha- dowing” S(tn ). S(tn ) a été décrit statistiquement par une distribution gaussienne à moyenne nulle et une déviation standard qui représente les variations dues au mouvement du corps. L’effet de ce dernier dépend de la position des an- tennes sur le corps. Lorsque l’utilisateur marche, on observe l’alternance entre un état de visibilité directe et un état de shadowing. L’environnement a aussi des conséquences sur le canal de propagation et donc sur la puissance du signal reçu. Si les composantes multi-trajets apportent d’un côté une contribu- tion énergétique qui peut faire diminuer les pertes jusqu’à 15 dB par rapport au cas de l’espace libre, de l’autre elles peuvent, suivant les recombinaisons de trajets, engendrer des évanouissements dans un contexte dynamique (lorsque le porteur est en mouvement). Dans des conditions de mobi- lité, ceci se traduit par le phénomène “fast fading”, F(tn ) cor- respondant à des évanouissements rapides. Le “fast fading” a été décrit par une distribution de Rice qui est caractérisée par son facteur K (rapport entre la contribution d’énergie du chemin de communication direct et de celle des chemins secondaires). Sur la figure 3, nous montrons le lien entre la hanche et le poignet dans un cycle de marche. En condition de vue directe, Line of Sight (LOS), et en vue obstruée, Non Line of Sight (NLOS), la dispersion de la réponse du canal peut varier de façon importante : typiquement de quelques nano- secondes à quelques dizaines de nanosecondes. Ce dernier aspect est critique pour les communications UWB en mode pulsé où la distorsion de la réponse impulsionnelle du canal a un effet important sur les performances du système. La bonne compréhension du canal de propagation BAN permet de mieux concevoir les systèmes de communication. Dans le cas où le sujet humain marche par exemple, le lien radio subit un puissant shadowing de manière répétitive. Ceci se traduit par des évanouissements lents et profonds Figure 3 : Variations (dB) de l’atténuation du canal dans un scénario de marche (haut), extractions de la réponse en puissance normalisée en fonction du retard pour une configuration LOS (bas à gauche) et NLOS (bas à droite). 80 REE N°5/2013 L’ULTRA LARGE BANDE IMPULSIONNELLE du signal reçu dégradant ainsi fortement la qualité de com- munication. IEEE 802.15.6 : un standard UWB pour les BAN ? Dès lors que le concept de BAN est envisagé à une échelle large, une étape de normalisation est nécessaire pour faire apparaître un standard de référence, susceptible d’apporter l’interopérabilité et une diversité d’offres et d’implémenta- tions. C’est donc en 2007, au sein du groupe de standardi- sation IEEE 802.15, que le projet de définir un standard de couche physique et de couche MAC6 ,conçu pour et dédié aux réseaux BAN, a vu le jour avec la création du groupe de travail IEEE 802.15.6. A l’issue d’une importante collecte de cas d’usage [11], prenant en compte l’ensemble des applications recensées du BAN, il a été possible de constituer un premier ensemble de critères techniques [11] présentés dans le tableau 1 et servant de base au travail de standardisation. A l’issue d’un processus de standardisation qui a duré cinq années, le standard 802.15.6 a été publié en 2012 : il propose trois couches physiques distinctes parmi lesquelles une couche physique UWB, exploitant les bandes UWB (3,1 – 4,8 GHz et 6 – 10,6 GHz), très souple en débit (de 487 kbit/s à 15,6 Mbit/s) et destinée à couvrir les applica- tions grand public. Dans la suite de cet article c’est cette der- nière couche physique que nous décrirons. Forme d’onde Afin de répondre aux impératifs de souplesse et de faible complexité, c’est une approche radio impulsionnelle qui est 6 Media Access Control : sous couche de contrôle d’accès au support. retenue. Cependant il n’est pas défini une forme d’onde de référence, mais trois parmi lesquels l’utilisateur du standard est libre de choisir : seule ou en train d’impulsions ; - naison linéaire de signaux. S’il est possible d’utiliser indépendamment l’une ou l’autre ces formes d’onde, c’est d’une part parce qu’elles ont en commun un gabarit spectral et une durée identique et d’autre part parce que ces impulsions seront modulées en tout-ou-rien (OOK7 ). Ainsi, quelle que soit la forme d’onde utilisée, un récepteur à détection d’énergie sera indifférem- ment capable de traiter chacune d’elles. Structure du symbole La structure du symbole UWB est illustrée par la figure 4. Chaque temps symbole Tsym est constitué d’un nombre entier Nw de positions potentielles pour une impulsion, de durée Tw . La durée du symbole est divisée en deux intervalles de temps de durée Tsym /2. Ainsi le rapport cyclique durant la transmission d’un temps symbole est donnée par le ratio entre la durée de l’impulsion, ou du train d’impulsions par le temps symbole, soit Tw /Tsym . Quels que soient le débit et la modulation utilisés, ce rapport cyclique doit rester de 3,125 %. Les posi- tions d’impulsions restantes sont utilisées par un algorithme de saut temporel afin de permettre une meilleure coexis- tence inter-BAN. Une forme d’onde w(t) de durée Tw peut donc être : 7 OOK : On – Off – Keying, ou modulation tout-ou-rien. Topologie Etoile, étoile avec relais – lien bidirectionnel Temps de connexion au réseau Insertion et désinsertion < 3s Nombre d’équipements Typiquement 6, jusqu’à 256 Débits bruts 10 Kbit/s – 10 Mbit/s Portée + de 3m à bas débit sur les modèles de canaux IEEE Taux d’erreur paquets Inférieur à 10 % sur 95 % des canaux (toutes conditions) Latence < 125 ms pour les applications médicales < 250 ms pour les applications non médicales Gigue < 50 ms Durée de vie sur batterie > 1 an (avec 1 % d’activité et une batterie 500 mAh) > 9 heures (100 % d’activité et une batterie de 50 mAh Coexistence Intra-Système 10 BANs dans un volume de 6 x 6 x 6 mètres Coexistence Inter-Système Conforme aux règles de coexistence IEEE 802 Tableau 1 : Caractéristiques minimales à remplir pour satisfaire l’ensemble des applications BAN. REE N°5/2013 81 L’Ultra Wide Band et les réseaux corporels (BAN) p(t) de durée Tw ; cpb impulsions p(t) de durée unitaire Tp avec Tw = Ncpb *Tp . Modulation Le standard prévoit que la forme d’onde ainsi décrite puisse être modulée en tout-ou-rien (OOK), ou, optionnelle- ment par une modulation différentielle de phase à deux ou quatre états (DBPSK8 ou DQPSK). Une première étape de “mapping” permet de faire cor- respondre à un (K = 1) élément binaire d’information bi une séquence parmi deux de deux éléments de code noté di et di+1 (cf. tableau 2). Optionnellement, cette association peut aussi être faite entre un mot de quatre éléments binaires (K = 4) d’information et des séquences de huit mots de code aboutissant ainsi à une modulation à 16 états. Cette séquence est ensuite modulée en OOK sur chaque moitié du symbole, aboutissant ainsi à : 9 lorsque K = 1 ; dans le même symbole lorsque K = 4. 8 Differential Binary / Quaternary Phase Modulation : Modulation de phase différentielle à deux ou quatre états. 9 Pulse Position Modulation : Modulation en position d’impulsions. La variabilité en débit est obtenue par la modification du seul paramètre du nombre d’impulsions par symbole. Le ta- bleau 3 reprend l’ensemble des valeurs possibles et les débits qui en résultent. Les notations utilisées sont les suivantes : PRF (Pulse Repetition Frequency) représente la fréquence de répétition des impulsions ; Nw correspond aux nombres de positions susceptibles de recevoir une impulsion dans un temps symbole ; Tw est la durée de la forme d’onde ou du train d’impulsions ; Tsym est la durée du temps symbole ; Ncpb correspond au nombre d’impulsions qui constituent le train d’impulsions. La protection contre les erreurs est assurée dans le cas général par un code BCH (63,51) présentant un rendement de 0,81 ainsi qu’un entrelaceur polynomial. Il apparaît que cette couche physique UWB amène une très grande flexibi- lité en débit, permettant à une seule solution technologique de répondre à l’ensemble des besoins « grand public » du BAN, des capteurs enfouis jusqu’à l’usage multimédia. Mode « high QOS » En plus du cas générique, le standard IEEE 802.15.6 a aussi défini un mode appelé “High QoS mode” qui vise à fournir un service de communication plus fiable, au prix d’un débit réduit et d’une complexité accrue. Ce mode “High QoS” reprend l’ensemble du mode standard en y introduisant tou- tefois les différences suivantes : réduisant donc les débits d’autant ; modulations de phase (DPBSK/DQPSK). Conclusion Le standard 802.15.6 a permis de mettre un peu plus en lumière la problématique très particulière, mais d’importance croissante du BAN, mais aussi la capacité de la radio UWB-IR à y répondre de manière très pertinente. 802.15.6 reste au- jourd’hui un standard à la fois jeune et pionnier. Il doit encore Figure 4 : Structure du symbole IR-UWB. Symbole d’information bi Sequence (di di+1 ) 0 1 0 1 0 1 Tableau 2 : Correspondance entre symbole binaire et séquence de modulation. PRF (MHz) Nw Tw (ns) Tsym (ns) Sym. rate (Msps) FEC rate Bit rate (Mbit/s) Ncpb Peak PRF (MHz) 0.4875 32 64.103 2051.3 0.4875 0.81 0.39487 32 499.2 0.975 32 32.051 1025.6 0.975 0.81 0.78975 16 499.2 1.95 32 16.026 512.82 1.95 0.81 1.5795 8 499.2 3.9 32 8.0128 256.41 3.9 0.81 3.159 4 499.2 7.8 32 4.0064 128.21 7.8 0.81 6.318 2 499.2 15.6 32 2.0032 64.103 15.6 0.81 12.636 1 499.2 Tableau 3 : Paramètres PHY correspondant aux différents débits OOK. 82 REE N°5/2013 L’ULTRA LARGE BANDE IMPULSIONNELLE passer l’étape des premières implémentations, puis de leur maturation pour une adaptation optimale au contexte BAN. Concernant les premières implémentations, il ne fait pas de doute que le 802.15.6 va bénéficier de l’ensemble des tra- vaux faits dans le domaine de la radio impulsionnelle et no- tamment du 802.15.4a, ce qui permet d’espérer de premières implémentations à relativement court terme. La question de leur arrivée à maturité est plus incertaine tant le contexte BAN est spécifique (canal, antenne, contraintes applicatives), au point de pouvoir nécessiter, pour un résultat optimal, des approches spécifiques et peut-être assez éloignées de celles suivies dans les réseaux PAN. En conséquence, il reste donc un vrai travail de recherche à conduire sur l’implémentation des systèmes radio UWB 802.15.6 conçus et optimisés dans leur intégralité pour le contexte du BAN. C’est cet objectif que poursuit le projet ANR RUBY [15] qui a partiellement financé les travaux évoqués dans cet article. Références [1] “Guidelines for Limiting Exposure to Time-Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Fields (up to 300 GHz)”, Health Physics 74 (4): 494-522; 1998. [2] J. Wiart et A. Perrin, « Communications sans fil, téléphones portables et antennes relais », REE 2012 n° 5 . [3] Projet ANR BANET – Appel INFRA2007 : http://www.agence-nationale-recherche.fr/projet-anr/?tx_ lwmsuivibilan_pi2[CODE]=ANR-07-TCOM-0003 [4] Website: http://niremf.ifac.cnr.it/tissprop/htmlclie/htmlclie. htm. [5] M. Ojaroudi & al., “Small Square Monopole Antenna for UWB Applications with Variable Frequency Band-Notch Function”, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, Vol. 8, 2009, pp. 1061-1064. [6] Zhi Ning Chen & al., “Small Printed Ultrawideband Antenna with Reduced Ground Plane effect”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 55, N° 2, february 2007. [7] M. Mohammadirad & al., “Design and Implementation of a New UWB Microstrip Antenna”, 14th International Symposium on Antenna and Applied Electromagnetics [ANTEM] 2010. [8] Cheng-Hung Kang & al., “A Novel Folded UWB Antenna for Wireless Body Area Network”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 60, n° 2, February 2012, pp. 1139-1142. [9] N. Fortino & al., “Design Optimization of ULB Printed Antenna for Omnidirection al Pulse Radiation”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 56, N° 7, July 2008, p. 1875-1881. [10] Website: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00668605 [11] “TG6 Channel Model for Body Area Network (BAN)”, IEEE P 802.15-08-0780-11-0006, September, 2010. [12] D. Lewis, IEEE TG for WPAN, “802.15.6 Call for applications - Response Summary”, IEEE P802.15 Working Group for WPANs, July, 2008 document 15-08-0407-00-0006-tg6- applications-summary. [13] TG6 Technical Requirements Document (TRD) document IEEE P802. 15-08-0644-04-0006, 10 September, 2008. [14] IEEE Standard for Local and metropolitan area networks - Part 15.6: Wireless Body Area Networks - IEEE Computer Society LAN/MAN Standard Committee, 29 February 2012. [15] R. Rosini, R. D’Errico, “Comparing On-Body Dynamic Chan- nels for Two Antenna Designs”, LAPC 12 Loughborough UK, November 2012. [16] Projet ANR RUBY – Appel VERSO2011 : https://ruby.rd.francetelecom.com/espace-public Jean Schwoerer est diplômé de l’Institut National des Sciences Appliquées (INSA) de Rennes en 2002. Il a ensuite rejoint France Telecom R&D pour y réaliser sa thèse de doctorat sur la conception et l’expérimentation d’une couche physique UWB à bas débit pour les réseaux de capteurs, qu’il a soutenus en 2006. La poursuite de ses travaux au sein d’Orange Labs Grenoble l’a amené à s’inté- resser entre autres aux systèmes radio Ultra Large Bande pour les réseaux personnels et la localisation ainsi qu’aux interfaces radio à faible puissance pour les réseaux M2M à large échelle et l’Internet des Objets, thèmes sur lesquels il porte de nombreuses contribu- tions en standardisation pour le groupe Orange. Ali Alex Chami, né à Paris en 1984, de nationalité suisse, est diplômé d’un master recherche en télécommunications radio fréquence et microélectronique de l’université de Nice Sophia Antipolis en 2007. Il a également soutenu sa thèse en 2011, au sein du Laboratoire d’électronique antennes et télécommu- nications (LEAT) à Sophia Antipolis sur les méthodes d’inté- gration et de miniaturisation d’antennes pour de nouveaux objets communicants pulsés. Depuis 2011, il est ingénieur de recherche CNRS au sein du LEAT. Ses principaux domaines de recherche sont la conception et la miniaturisation d’antennes, l’étude de leur intégration dans des systèmes complexes, le LES AUTEURS REE N°5/2013 83 L’Ultra Wide Band et les réseaux corporels (BAN) développement des techniques d’isolation entre les antennes et leur caractérisation. Serge Bories est diplômé de l’Ecole nationale de l’aviation civile (ENAC) (Toulouse, France) en 2002. Il a également sou- tenu sa thèse de doctorat en 2006 à l’Ecole nationale supé- rieure de techniques avancées (ENSTA) (Paris, France) sur la conception d’antennes UWB pour les communications mul- timédia. Depuis 2006, il a rejoint le laboratoire d’antenne et propagation du CEA-LETI (Grenoble, France). Ses domaines de recherche sont, entre autres, la conception d’antennes large bande, le développement de méthodes innovantes de caractérisation d’antennes miniatures et la dosimétrie électro- magnétique. Raffaele D’Errico obtient en 2005 son master en génie des télécommunications (summa cum laude) de l’Université de Bologne (Italie), et le titre de docteur en 2008 par l’Uni- versité d’Orsay (Paris XI, France) et l’Université de Bologne. Depuis 2008, il est ingénieur de recherche et chef de projet au CEA-LETI. Il est auteur ou co-auteur de trois Best Paper (IEEE PIMRC 2009, IFIP NTMS 2011, LAPC 2012 Best Student Paper). Il anime le groupe de travail “Body Environments” de l’action COST IC1004. Ses activités de recherche incluent la modélisation de canal pour les réseaux de capteurs sans fil et de réseaux BAN, la conception et caractérisation de petite antenne, RFID UWB et UHF, la localisation UWB, les protocoles de communication pour les BAN et les tests OTA.