Sujet de Thèse
Réseaux de capteurs sans fil

Candidat : Antoine Gallais

Cadre

Sujet

Mots-clés

Réseaux de capteurs, réseaux ad hoc, couverture de zone, routage, agrégation de données.

Problématique

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.

L'objectif de la thèse est d'étudier les moyens permettant d'assurer la plus grande longévité possible dans les réseaux de capteurs. La classe de réseaux considérée sera les réseaux de capteurs hétérogènes à puits multiples dans lesquels la synchronisation entre les noeuds puits est elle-même source de perte énergétique et donc d'effondrement du réseau.

Bibliographie de départ

Relations nationales et internationales