Réseaux de capteurs, réseaux ad hoc, couverture de zone, routage, agrégation de données.
L'équipe RD2P travaille sur les aspects logiciels de base pour petits objets mobiles tels que les étiquettes RFID, les cartes à microprocesseur, les capteurs sans fil ou les assistants personnels. Cette thématique comprend des aspects systèmes embarqués, réseaux mobiles et sécurité. Cette activité est soutenue par de nombreux projets, nationaux et internationaux.
Grâce au progrès fait dans le domaine de la miniaturisation des systèmes de micro-électro-mécaniques (MEMS), est apparue un nouveau type de réseau mobile : les réseaux de capteurs (sensor networks). Ces réseaux sont de type ad hoc et utilisent de petits objets capablent de recueillir des informations sur leur environnement proche comme par exemple obtenir une température, un degré de pollution de l'air ou de l'eau, détecter des vibrations ou des mouvements, ...etc. Ces réseaux, très denses, peuvent être déployés dans des environnements aussi diverses qu'une maison, un commerce, un entrepot, une ville, ou encore dans des environnement hostiles comme un terrain militaire, un volcan, un site de tremblements de terre, ou même dans une forêt, dans l'air, l'eau, ...etc. La topologie "ad hoc" de ces réseaux à mobilité réduite provient en particulier de l'épuisement progressif des batteries des capteurs, ce qui modifie la topologie du réseau au cours du temps.
Du fait de la diversité des zones de déploiement, les réseaux de capteurs doivent être capables d'autonomie, c'est à dire qu'ils doivent pouvoir fonctionner le mieux et le plus longtemps possible sans intervention exterieur. Les informations recueillis par chaque capteurs sont retournées vers un ou plusieurs centres spécifiques en périphérie de zone.
Pour obtenir un bon réseau, il faut s'assurer que la zone à étudier est couverte "au mieux" par le réseau de capteurs, mais également que les informations parviennent effectivement aux centres se trouvant en périphérie de zone, pour ce dernier point il s'agit donc d'assurer la connexité du graphe sous-jacent. Bien sûr, pour tous les problèmes considérés ici, il s'agit de trouver une solution qui soit la moins couteuse possible en énergie de manière à permettre au réseau de capteurs une longévité maximale.
Notre équipe à mis au point un algorithme permettant d'assurer une couverture de zone à faible coût énergétique en recherchant dans le réseaux des noeuds dominants le graphe sous-jacent. Les noeuds ne faisant pas parties de l'ensemble dominant peuvent ainsi se mettre en veille afin d'économiser leur batterie, sans diminuer l' efficacité du réseau du point de vue de la couverture de zone.
Après avoir effectuer un rapide tour d'horizon dans le domaine des réseaux de capteurs, et plus particulièrement des méthodes liès à la couverture de zone, le but de ce projet sera dans un premier temps de valider par la simulation le problème de la couverture de zone. Dans un second temps, nous nous intéresserons à la recherche de méthodes permettant de retourner efficacement les informations réparties sur les noeuds vers un noeuds spécifique en périphérie de zone. Il s'agit, par exemple, de trouver des méthodes de construction d'arbres recouvrant (spanning tree) à partir des feuilles.
Bien qu'il n'y ait pas, pour le moment, de financement spécifique pour ce sujet, il pourra (sous réserve) se poursuivre sur une étude plus poussée des problèmes énergétiques dans les réseaux de capteurs et plus généralement sur les problèmes liès à ce type de réseaux tant fondamentaux (graphes, algorithmes) qu'appliqués (simulations, plate-forme).