Le système Velib' est asssimilable au fonctionnement d'un établissement.
Pour aller plus loin , on pourrait l'assimiler à un réseau informatique d'assez grande importance et communicant sans arrêt avec un central.
Pour comprendre son fonctionnement, il suffit de regarder de plus près ce "Réseau" et essayer d'en tirer quelques conclusions simples.

Les principes de base

Essayons de comprendre simplement et de savoir comment le système est composé en définissant le matériel utilisé et mis à disposition afin de faire fonctionner ce réseau.
Nous allons prendre un exemple tout simple :

Mr X. désire louer un velib'.
Il se rend alors à une station velib' la plus proche afin d'effectuer les opérations nécessaires pour la location de son vélo.Cette personne est nommée "Utilisateur"

Lorsque il arrive à la station , ce dernier va alors consulter la borne (Toutes les bornes implantées dans Paris sont définies alors comme "Clients du réseau Velib' ").

Les bornes Velib' sont facilement reconnaissables.Chaque borne possède un ordinateur (P.C) fonctionnant sous le système d'exploitation spécifique "Windows XP Embedeed".
Cette version de Windows XP est spécialement conçue pour les infrastructures de ce type et de par sa faible taille et nécessité en ressources, permet d'être installée sur une grande majorité d'ordinateurs sans avoir besoin d'une configuration puissante. Un écran LCD couleur de petite taille ( 15 pouces ) permet la visualisation et consultation d'informations.

Caracteristiques d'une borne :

Processeur Intel pentium Celeron @ 1,75 Ghz
Ecran LCD à Dalle Samsung 15"
Disque dur 2,5" de 40Go
Chipset graphique Intel integré à la carte mère
1Go de Ram DDR
4 ports USB 2.0
Boitier BTX à double ventilation (prise d'air externe)
Chipset/Encodeur Audio GSM integré
Reseau Proprietaire basé sur les protocoles Ethernet
Lecteur RFID Siemens Pro-Active
Imprimante à tickets Epson
Modem GPRS permettant un débit maxi de 115,4 Kbits/sec
Double Tuner GSM permettant une communication vocale

L'intérieur d'une borne Velib' (Photo: Moua (Forum Hardware.fr)


En plus du système d'exploitation integré aux bornes , la borne fonctionne via un logiciel permettant d'accèder aux informations, de louer un vélo, de consulter son compte.Ce logiciel, crée par la filiale JCDecaux est nommé "Cyclocity". Il s'agit du même type de logiciel que l'on retrouve dans d'autres villes équipées du même système (Velo toulouse,Marseille...).

Cette borne communique de plusieures façons possibles :

L'ethernet : Il s'agit d'un mode de communication filaire, similaire à celui utilisé sur les ordinateurs publics actuels et professionnels : Il permet à la borne d'échanger diverses informations avec les bornettes sur lesquelles sont rattachées les vélos.

Le GPRS : (Abrégé de Général Packet Radio Service) : Le GPRS est un mode de communication similaire à celui que l'on peut retrouver sur les téléphones portables actuels et de 3ème génération.Ce mode de communication permet un débit maximal de 5,6 Ko/seconde.Il est utilisé pour le système Velib' afin de transmettre des informations (cryptées) bancaires en passant par le réseau mobile SFR ou Bouygues Télécom.

Chaque bornette communique avec la borne principale.Ces dernières sont également alimentées par le réseau Ethernet en exploitant la technologie POE (Power Over Ethernet) qui permet entre autres de fournir l'alimentation nécessaire à ces dernières par le même câble.Ces bornettes sont alimentées d'une tension équivalente à +/- 25 Volts.

Les bornes possèdent également un Double tuner GSM : L'un permettant de communiquer sur le réseau GPRS et l'autre servant à établir une communication téléphonique avec le service clients (Service proposé aux utilisateurs Velib').


Transmission des informations :

Pour mieux comprendre comment les informations transitent sur ce réseau, revenons à notre Mr.X. Ce monsieur désire louer un velo pour un court trajet, il choisit alors la formule d'abonnement 1 jour.A partir de ce moment-là, la borne transmet l'information "ABO 1JR" au serveur central. Mr X. se trouve alors devant l'écran de validation, puis sur celui de la pré-autorisation de payement de 150euros lui demandant alors d'insérer sa carte bancaire.

Lorsque ce dernier insère sa carte, la borne communique de nouveau avec le serveur central.La lecture de la carte s'effectue et le terminal se connecte à la banque de Mr X. afin de s'indentifier sur son compte.Mr X. tape alors son code de carte bancaire qui au bout de 10 secondes est validé.La borne donne l'autorisation d'accès au compte de Mr X. et verifie si ce compte à les provisions nécessaires afin d'effectuer une pré-autorisation de prélèvement bancaire (La caution étant de 150€). Si les provisions sont suffisantes, le serveur renvoie l'information "OK" et la transaction est alors acceptée.Dans le cas ou le solde n'est pas suffisant, le serveur principal avec lequel la borne communique répond négativement "NO". Pour poursuivre les explications, nous allons admettre que la transaction s'est déroulée correctement.


Un schéma simplifié sur la transmission d'informations (Photo : Log)

Choix du code secret :

Afin de sécuriser l'accès au compte velib' et éviter le vol, il faut parametrer un code secret.Ce code composé de 4 chiffres est ensuite enregistré sur le serveur principal pour verifications lorsque l'abonné s'identifiera au système afin de retirer un velo par exemple.


La saisie du code secret à 4 chiffres peut également s'éffectuer au dos de la borne (Photo : Log)

Identifiant Velib' :

 A la fin de la transaction, la borne délivre alors un reçu comprenant les numéros d'autorisation bancaires en plus d'un identifiant abonné. Si la personne à souhaité associer un passe navigo à son compte 1 Jour/1 semaine , un numéro de passe navigo apparaîtra. Dans le cas ou il n'y a pas de passe Navigo, un identifiant sera généré. Cet identifiant est généré en fonction des locations précédentes (Exemple : Une personne loue un vélo avant Mr X et obtient le numéro 240 560 , Mr X obtiendra le 240 561....)


La saisie du numéro d'abonné - Vue de l'écran LCD inferieur (Photo : Log)

Location d'un Velib' :

Mr X. choisit de retirer son velo immédiatement.Pour cela , un choix s'offre à lui sur la séléction de son velib' disponibles et des bornes ou sont raccrochées les vélos.Il choisit le numéro 1 qui lui semble en bon état de fonctionnement.
Mr X. tape le numéro 1 sur le clavier de la borne puis valide. La borne entame le processus de communication via l'Ethernet sur la bornette numéro 1, donnant ainsi l'autorisation de décrocher le vélo par l'appui du bouton de décrochage.Mr X. se rend alors à la bornette numéro 1 puis appuye le bouton, décrochant ainsi le vélo.

Une fois le Velib' décroché, la bornette renvoie le message "NOTHING" à la borne principale, qui se charge de transmettre cette information au serveur central , enregistrant par la même occasion l'heure de départ ainsi que la station de départ.

A noter qu'il aurait été de même si une personne venait décrocher un vélo via son passe Navigo/Carte Velib' 1 An : La bornette transmet alors l'information concernant l'abonné (Numéro d'abonné uniquement) en plus du numéro de Velib' à la borne principale qui elle même transmettera l'info au serveur central.Après verification, la borne reçoit l'information de validation de décrochage qui elle-même sera retransmise à la bornette.


Une bornette Velib' (Photo : Log)

Raccrochage d'un Velib' :

Chaque Velib' possède une attache visible de couleur grise.A l'interieur de cette attache se trouve une puce RFID permettant l'identification du velib'.
Cette puce, d'une mémoire de 2Ko possède l'identifiant et le numéro de serie du Velib'.Ainsi , lorsque Mr X. raccrochera son velo sur une bornette, la  puce RFID communiquera simplement avec la bornette ce numéro de serie associé à l'abonné lors du départ qui elle-même transmettera cette information à la borne puis au serveur central, permettant alors de valider le retour du vélo.


La puce RFID d'un Velib', integrée dans l'attache en feraille. (Photo : Log)

Etat des bornettes :

Les bornettes d'attache integrent comme chaque Velib' un double lecteur RFID , permettant à la fois l'identification du velib' et également d'un abonné possédant une carte d'abonné (Navigo/Imagine'R/Carte Velib') afin de libérer directement un velib' sans passer par la borne principale.
 
Certaines bornes ne sont accessibles qu'aux possesseurs d'un navigo et d'un abonnement 1 an. Elles se trouvent en général dans la continuité des bornes "classiques" (celles qui ont une borne principale). Elles n'ont donc pas de borne principale. Cependant , n'importe quel vélo peut être rendu à ces bornes.
 
Les bornettes d'attache integrent également un voyant lumineux multicolore à LED et d'un petit haut parleur.Ces signaux lumineux et sonores indiquent un état dont la signification est la suivante :

 

Voyant Rouge :

Il indique une défaillance technique ou un refus d'autorisation :
 
-Si le voyant est vert au départ et vire au rouge lors du passage de la carte d'abonné sur le lecteur de la bornette , cela signifie que l'abonné n'a pas pu être identifié depuis le central et qu'il faudra probablement se réabonner au service (Courte durée ou à l'année).
 
-Si le voyant est rouge à l'origine avec un velib' enclenché sur la bornette , cela signifie qu'il y à un problème de transpondeur et de communication avec la borne principale : La bornette est alimentée en courant éléctrique mais ne parvient pas à se connecter au central , afin d'échanger les informations concernant l'abonné ou le velib'.Lorsque une station à toutes les bornettes allumées en rouge , cela signifie que la borne ne communique pas avec les bornettes et donc , ne permet pas de prendre un velib' ou de le raccrocher dessus.Ce problème est sur le point d'être résolu petit à petit.Cela peut également indiquer une défaillance au niveau de l'éléctronique contenue dans la borne d'attache ou tout simplement (et dans la plupart des cas) indique que la borne n'est pas enregistrée par la borne principale (Dans ce cas , un technicien doit intervenir sur la borne et y brancher un clavier USB afin de reparamétrer l'ordinateur et enregistrer les bornes).
 
-Si l'utilisateur dépose son velib' sur une bornette avec un voyant vert et que cette dernière vire au rouge , cela signifie soit que son velib' à mal été enclenché sur la bornette , et il se devra de le retirer pour le ré-enclencher ailleurs , ou bien que la bornette n'a pas reussi à identifier le velib' correctement.Il se peut dans ces cas la que le retour du velib' n'ait pas été pris en compte et donc , risque de facturation.  
 
Note importante : Lorsque l'utilisateur raccroche un velib' , il faut absolument verifier que la borne principale est bien allumée (Sur l'écran d'accueil) et que la bornette n'est pas allumée en rouge . Si ce dernier dépose son velib' sur une bornette allumée en rouge , celle-ci risque de ne pas pouvoir identifier le velib' et par conséquent , ne prendrait pas en compte le retour du velo jusque à ce que la borne communique à nouveau avec la bornette. (Les heures supplémentaires risquent d'être facturées sur le compte de l'abonné).
 
Dans tous les cas cités , si l'utilisateur rencontre un problème de dépot de velib' et que la borne vire au rouge , le contact d'un conseiller est recommandé.
 

Voyant Jaune :

Il indique un état de vérification.
 
Lors du passage de la carte d'abonné (Navigo/Imagine'R/Velib') , la bornette interroge le central afin de verifier si l'utilisateur est autorisé à prendre un velib'.Il en est de même lorsque l'utilisateur raccroche un velib' à sa borne : Le voyant vert passe directement au jaune quelques secondes puis redevient vert et un bip se fait entendre deux fois pour indiquer que l'abonné ou le velib' a bien été identifié.
 
-Si le voyant reste jaune après le passage de la carte pendant un long moment , il se peut que la borne principale soit en "Attente de connexion" . Dans le cas ou la bornette ne pourrait pas identifier l'abonné , le time-out (temps limite d'attente de connexion) est de 1 minute . Si au delà de cette limite la bornette ne vire pas au vert et libere le velib' , il faudra recommencer l'opération depuis la borne principale ou bien sur une autre bornette.Si celà ne fonctionne toujours pas , c'est que la borne principale ne parvient pas à se connecter au central et donc , de verifier l'identification de l'abonné.
 
-Si l'utilisateur raccroche un velib' et que la lumière reste jaune , il suffit de patienter quelques instants jusque à ce qu'elle passe au vert . Si cela n'était pas le cas , soit le velib' se libère à nouveau et il suffira de trouver une autre station Velib' pour le raccrocher.Si ce voyant passe au rouge , cela signifie que le velib' sera identifié lors de la prochaine connexion au central.Dans ce cas la , il faut contacter directement un conseiller afin de lui indiquer le problème et ainsi éviter une facturation.

 

Voyant Vert :

Il indique un état de service opérationnel.
 
Le voyant vert indique qu'un velib' ou une bornette est disponible à l'utilisation : Soit pour enclencher et garer un velib' , soit pour indiquer que le velib' est disponible à l'utilisation.  
 
-Le voyant vert devient jaune après passage d'une carte d'abonné Navigo/Imagine'R/Velib' quelques secondes , puis repasse au vert et fait entendre deux bip successifs indiquant que le velib' à été libéré de la bornette et qu'il est prêt à être en service . Lorsque vous entendez ces deux bip successifs et que la lumière redevient vert , tirez le velib' vers vous afin de le retirer de la bornette.
 
-Si le voyant vert passe au rouge après passage d'une carte d'abonné Navigo/Imagine'R/Velib' , cela signifie que l'utilisateur ne peut pas emprunter le velib' , soit parce que la periode d'abonnement courte durée est arrivée a échéance , soit parce que l'utilisateur n'a pas encore attendu la limite de 1 minute avant de reprendre un autre velib'.
 
Note : Il se peut qu'il soit un peu difficile de retirer un velib' de sa bornette.Dans ce cas , l'utilisateur se doit de tirer d'un coup sec le velo vers lui afin de le dés enclencher de son emplacement.