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Géolocalisation – Techniques et systèmes
Généralités
La géolocalisation ou géopositionnement consiste à estimer la position géographique (coordonnées géographiques) d’un objet dans l’espace (sur le globe terrestre) ; plus localement, on appelle localisation ou positionnement la détermination de la position de l’objet dans l’environnement proche (par exemple : donner les coordonnées cartésiennes d’un objet dans un bâtiment). Les applications de gélocalisation/localisation sont diverses [30]: trouver un médecin dans un hôpital, surveiller le déplacement d’un véhicule, trouver un objet ou un matériel perdu, localiser des objets dans un entrepôt, localiser des personnes dans des endroits publics, … Ce sujet intéresse beaucoup de sociétés et de chercheurs actuellement. Différents systèmes, méthodes et techniques de localisation ont été développés ; on en dresse un état de l’art succinct dans les paragraphes suivants.
Méthodes et Techniques de Géolocalisation
Les systèmes de géolocalisation/localisation (par la suite on dira seulement localisation) sont multiples, utilisant des méthodes et des techniques différentes (on désigne par «système», le nom donné par un constructeur ou un projet à une solution de localisation). Cette localisation peut s’appuyer par exemple sur les:
• Systèmes satellites : par exemple GPS, Galileo, Glonass, Compass, …
• Systèmes WiFi 802.11 : Ekahau, Magic Map, etc. On les appelle WPS pour WiFi
• Technologies sans fil courte distance : Bluetooth, Infrarouge, Zigbee, UWB, …
• Systèmes de communications cellulaires : positionnement d’un téléphone portable via la connaissance des cellules GSM ou UMTS. Système Ootay, GlobalMPS, …
• Internet : se basant sur l’adresse IP et sur une base de données de répartition de ces adresses
• Signaux de télévision (TV) : système ROSUM
Ces systèmes diffèrent par leur utilisation et les informations de positionnement qu’ils fournissent: certains fonctionnent en zone extérieure (les systèmes de localisation par Satellite), d’autres peuvent aussi fonctionner en zone intérieure (WPS) ; certains peuvent déterminer la position de l’objet en deux dimensions (2D), d’autres en trois dimensions (3D)…etc. Ils diffèrent aussi par les méthodes et les techniques de positionnement qu’ils utilisent.
Les méthodes de géolocalisation peuvent être divisées en trois catégories:
• Méthodes géométriques : utilisant les théorèmes géométriques sur les relations dans les triangles en particulier,
• Méthodes statistiques : méthode d’empreinte radio (radio fingerprinting) par exemple,
• Méthodes hybrides : utilisant une combinaison de méthodes géométriques et statistiques [31].
Parmi les principaux paramètres mesurés par les méthodes de localisation, on peut citer :
• Temps d’arrivée ou ToA – Time of Arrival
• Différence de temps d’arrivée ou TDoA – Time Difference of Arrival
• Angle d’arrivée ou AoA – Angle of Arrival
• Puissance (ou indicateur de puissance) du signal reçu ou RSS- Received Signal Strength.
Généralement dans un système de localisation, on dispose de points de référence (PR) et d’un objet souvent mobile (OM) dont on cherche à déterminer la position par rapport aux PR.
Les algorithmes de positionnement et les calculs se font soit au niveau des PR soit dans les OM.
Méthodes Hybrides
Des méthodes hybrides ont été proposées. Elles comportent deux étapes : dans la première étape, elles utilisent la méthode d’empreinte radio avec une phase rapide de formation (ceci indique qu’on a peu de PR et que la base de données est très petite) pour obtenir une première évaluation de positionnement (indiquant par exemple dans quelle pièce du bâtiment se trouve l’OM), et dans la deuxième étape, un modèle empirique précis de la propagation du signal sera utilisé pour calculer la distance exacte entre émetteur et récepteur ; la triangulation pourra alors être utilisée pour calculer la position de l’OM plus précisément [31].
Techniques de mesure
Les distances et les angles dans les méthodes de positionnement déjà citées sont mesurés selon plusieurs techniques de mesure ; on peut citer : temps d’arrivée, différence de temps d’arrivée, angle d’arrivée et puissance du signal reçu (RSS- Received Signal Strength).
Temps d’Arrivée (ou ToA pour Time of Arrival)
Cette technique se base sur le temps de propagation du signal. La source envoie un signal daté au récepteur qui date à son tour son heure d’arrivée. Un système de géolocalisation va alors se baser sur ces informations pour en déduire la distance émetteur-récepteur en supposant le plus souvent que la propagation se fait en ligne directe. Une synchronisation complète entre l’émetteur et le récepteur est nécessaire pour des calculs précis.
Différentiel de temps d’arrivée (ou TDoA pour Time Difference of Arrival)
Le principe est similaire au ToA, mais en utilisant une source quelconque qui ne date pas son émission. Le signal est alors reçu par les récepteurs et le système de géolocalisation détermine la position de la source en fonction de la différence des temps d’arrivée sur les récepteurs. Cette technologie exige de même une horloge très précise et très bien synchronisée au niveau des récepteurs.
Cette solution est bien adaptée dans les environnements ouverts où le signal se propage en ligne directe (on utilise le term LOS line of Sight). Comme l’approche TOA, elle peut connaître des limites en intérieur à cause des obstacles et des effets de réflexion, réfraction ou diffusion.
Angle d’arrivée (ou AoA pour Angle of Arrival)
Utilisée par les radars aériens, cette technique consiste à calculer l’angle de réception d’un signal par 2 ou 3 radars, et, en utilisant cette information, positionner l’objet dans l’espace. Elle est très précise, mais demande des antennes motorisées (ou à balayage électronique) pour déterminer l’angle de réception.
WiFi Positioning System (WPS)
Le GPS utilise une combinaison de satellites pour déterminer les coordonnées de la position d’un objet. Bien que sa couverture de la surface du globe terrestre soit très bonne, il ne peut pas être utilisé correctement dans les milieux intérieurs car les signaux satellites ne sont pas toujours assez puissants pour pénétrer dans ces zones (on parle de localisation indoor ou outdoor pour la localisation à l’intérieur des bâtiments ou à l’extérieur des bâtiments) ; d’autre part, le déploiement d’infrastructures spécifiques dédiées à la localisation indoor peut avoir un coût important pour une utilisation limitée. Il est donc utile de concevoir un système de positionnement qui peut utiliser les infrastructures existantes (utilisée pour la communication ou pour d’autres buts) et qui soit utilisable en indoor et en outdoor pour permettre une continuité de service. Les systèmes de positionnement utilisant les ondes radio WiFi ont été proposés dans ce but et deviennent de plus en plus répandus.
Le géopositionnement à l’aide de la technologie Wi-Fi est baptisé WPS pour Wi-Fi Positionning System. En comparaison avec le GPS, le WPS remplace l’infrastructure des satellites par les infrastructures radios des réseaux Wi-Fi et dispose de plusieurs atouts :
– Sa couverture intérieure et extérieure, lui permettant, au contraire du GPS, de continuer à fournir un géo-positionnement relativement précis en indoor et dans certaines zones urbaines denses avec des effets de canyon urbain. La technologie donne même les meilleurs résultats dans un environnement particulièrement dense, en raison de la multiplication des points d’accès.
– Il n’implique pas de matériel supplémentaire, l’équipement Wi-Fi étant déjà présent au sein des différents appareils de communication.
Il présente cependant des inconvénients :
– WPS pose un problème de couverture en environnement rural ou dans des zones peu équipées en points d’accès Wi-Fi.
– Les points d’accès WiFi sont des récepteurs plus mobiles que les infrastructures GPS, ce qui peut fausser les calculs si les bases de données ne sont pas mises à jour régulièrement.
D’après le pragraphe 2.3.2, plusieurs techniques de mesure (ToA, TDoA, AoA, RSS) existent pour le calcul des distances et des angles dans les systèmes de géolocalisation utilisant les ondes radio. Cependant, la méthode ToA est peu envisageable pour du WiFi car les points d’accès ne sont pas synchronisés avec les récepteurs ; de même dans la TDoA, les points d’accès radio doivent avoir une horloge très précise et bien synchronisée. Des systèmes comme « AirLocation » [76] et « AeroScout » [77] utilisent cette technique TDOA mais nécessitent du matériel supplémentaire (des points d’accès ou des récepteurs spécifiques) pour mesurer cette différence de temps. La technique AoA demande des antennes motorisées (ou à balayage) pour déterminer l’angle de réception et est peu utilisée actuellement avec les antennes des points d’accès WiFi mais l’arrivée des systèmes MIMO WiFi pourrait modifier cette situation. La technique basée sur le RSS est la plus souvent utilisée en WiFi, elle suppose cependant que le modèle d’atténuation des lieux (obstacles, murs…) soit bien connu, ou appris par calibration.
Plusieurs systèmes utilisant le WPS sont disponibles sur le marché ou dans les laboratoires de recherche. On peut citer :
Skyhook Wireless
Ce système de la société Skyhook se base sur la triangulation. Un calcul de position nécessite l’activation d’un logiciel client sur le terminal mobile qui balaie les ondes hertziennes à la recherche des signaux 802.11 [28]. Une fois ces informations obtenues, il recoupe les différents signaux et calcule la distance actuelle à partir des différentes données géographiques stockées dans une base de données. Sur le client tourne un algorithme qui calcule la position temps-réel ainsi que la vitesse. Le client inclut également des techniques avancées de filtrage et d’optimization de la base de données pour améliorer continuellement le système. Le positionnement offert présente une précision comprise entre vingt et quarante mètres.
La base de données de lieux contient une des listes les plus complètes des points d’accès Wi-Fi géopositionnés pour l’Amérique du Nord. Elle est continuellement mise à jour avec de nouvelles régions des Etats-Unis et du Canada et avec de nouvelles données des zones de couverture existantes. La collecte de données commence par identifier des secteurs géographiques cibles en utilisant l’analyse de population. Les planificateurs de territoire de Skyhook réalisent l’inventaire des points d’accès existants dans les centres publics ainsi que dans les secteurs résidentiels et suburbains. Skyhook emploie des véhicules de collecte de données pour mener une enquête complète sur les points d’accès dans les régions cibles. Chaque région est continuellement surveillée pour évaluer la qualité du réseau référence et pour déterminer si une mise à jour est nécessaire.
Système Ekahau Real Time Location System (RTLS)
La technique de positionnement proposée par la société Ekahau est basée sur la technique d’empreinte radio, basée sur les mesures des puissances des signaux reçus (RSSI) (cf. paragraphe 2.3.2.2) et comporte deux phases de formation et de positionnement. Ce système consiste en :
– des clients agents : logiciel intégrés dans un objet tel qu’un smartphone à positionner,
– des étiquettes Ekahau portées par les dispositifs à localiser (optionnelles),
– le serveur de positionnement (EPE pour Ekahau Positioning Engine) qui calcule les estimations de position,
– le logiciel de création du modèle radio (Ekahau Manager) pour la construction de la carte radio (le calibrage du site) et la gestion du système.
Le client agent mesure les RSSI reçus des différents points d’accès et envoie ces mesures au serveur de positionnement qui calcule la position de l’objet abritant le client agent, en comparant les mesures transmises par le client aux mesures « références » présentes dans la base de données. Les algorithmes utilisés par Ekahau pour la localisation sont décrits dans le chapitre 4 de ce mémoire).
Plusieurs systèmes assez proches de celui d‘Ekahau existent comme Horus de l’université du Maryland [34], CMU-TMI [78, 146], Place Lab [114], Magic Map [35], AMULET (Approximate Mobile User Location Tracking System) de l’université de Rochester [79, 80], Halibut [79, 80] de l’université de Stanford, le système de la société Cisco (solution Cisco nified wireless) [115].
Le temps de calibrage (qui est actuellement effectué manuellement en utilisant un terminal mobile et en se déplaçant dans le site pour enregistrer des points échantillons) ainsi que la mise à jour régulière de la base de données constituent l’inconvénient majeur de ces systèmes Par exemple, pour calibrer un site de 1200 m2, il faut au minimum 1 heure pour le système Ekahau [40].
Systèmes de localisation utilisant la diffusion des signaux de télévision
Système de la société ROSUM corporation
Ce système se base sur les équipements de diffusion des signaux de télévision notamment sur les réseaux de télévision numérique ATSC DTV et DVB-H. Ces signaux sont relativement basse fréquence et souffrent peu des effets de la propogation ionosphérique et de l’effet Doppler [36]. ROSUM a été testé dans des milieux intérieurs et a montré une bonne précision. Cependant la performance dépend toujours des signaux de télévision et de leur couverture, des niveaux d’atténuation et des effets de multi-trajets dans le milieu considéré.
Systèmes de localisation utilisant les systèmes de communications cellulaires
Ces systèmes sont aussi appelés systèmes de positionnement mobile (MPS pour Mobile Positioning System); ils consistent à déterminer la position d’un téléphone mobile. Un tel service est offert comme une option de la classe de services géolocalisés (Location Based Services (LBS)) des opérateurs de téléphones mobiles. Cette technologie est basée sur les mesures de puissance et les diagrammes d’antennes et utilise le concept d’un téléphone portable sans fil qui communique toujours avec l’une des stations de base (BS pour Base Sation) servant une cellule du système [154]. Donc connaissant avec quelle station de base le téléphone portable est en train de communiquer, le système peut estimer sa position. Dans les zones rurales cette estimation n’est pas très précise vue la grande taille des cellules ; cependant pour des localisations plus précises, les techniques comme la mesure d’angle d’arrivée ou de temps d’arrivée sont aussi utilisées ainsi qu’une combinaison de MPS et de GPS. Un exemple de ces systèmes est le 4TS dSeal lancé en 2008 par un fournisseur de solutions de positionnement finlandais, appelé 4TS Finland Oy [83] utilisant une combinaison de GPS et de MPS (appelé GlobalMPS par la société 4TS) ; il permet un positionnement des dispositifs mobiles indépendant de l’opérateur, partout où un réseau GSM est disponible (donc aussi à l’intérieur des bâtiments).
Le système Ootay [82] est un système MPS. L’utilisateur d’Ootay peut se connecter sur l’Internet et visualiser, en temps réel, la position d’un téléphone portable ; cette position lui est communiquée après estimation, à travers l’Internet, par l’opérateur mobile GSM.
Indicateur de qualité d’un lien WiFi
Plusieurs facteurs affectent la qualité du lien WiFi et par suite celle d’une communication à travers ce lien. Etudier les performances d’une communication radio revient à étudier la fiabilité du lien radio à travers lequel cette communication entre les différentes entités est établie. Ce lien d’ondes électromagnétiques est susceptible aux erreurs, vulnérable aux perturbations surtout lorsque des obstacles existent entre l’émetteur et le récepteur: réflexion, réfraction, diffraction, plusieurs chemins parallèles décalés dans le temps, absorbtions, (phénomènes d’affaiblissement du signal et d’évanouissement rapide du signal), etc … ; les ondes radios sont aussi affectées par les bruits et les interférences de la part d’autres réseaux électromagnétiques à proximité, la mobilité des utilisateurs, …etc (cf. chapitre 2), etc… La fiabilité est aussi affectée par sa disponibilité: un manque de ressources ou un taux d’occupation élevé induiront des collisions et des pertes de paquets de données ce qui affectera la fiabilité de la communication; dans tous les cas, c’est la bande passante disponible vu de l’utilisateur qui est affectée ce qui affectera par la suite la qualité de la communication.
La qualité du lien Wifi peut être mesurée selon plusieurs métriques: Puissance Reçue (RSSI pour Received Signal Strength Indicator), Rapport Signal sur Bruit (RSB) (SNR pour Signal to Noise Ratio), Rapport Signal sur Interférences plus Bruit (SINR pour Signal-to- Interference-plus-Noise Ratio), Taux d’Erreurs Paquet (PER pour Packet-Error Rate), Taux de Livraison Paquet (PDR pour Packet-Delivery Ratio) et Taux d’Erreurs Bit (BER pour Bit-Error Rate). Des expérimentations et des observations ont montré qu’aucune de ces métriques, utilisée comme seul indice, ne permet de déterminer d’une façon précise la qualité du lien radio 802.11 [44]. Le RSSI par exemple n’est mesuré seulement que lors de la réception préambule du paquet qui est transmis à un faible débit, ne peut pas déterminer précisément la qualité du lien, surtout lors des transmissions haut-débit ; il ne permet pas, d’autre part, de détecter précisément les fluctuations des interférences. Le BER constitue un bon indicateur de la qualité du lien, cependant il doit être mesuré en continue sur des périodes de temps étendues. Quant au PDR, il est considéré comme une bonne métrique d’indication de la qualité du lien WiFi, mais il dépend de plusieurs facteurs dont la taille des paquets et le débit de transmission.
Dans ce chapitre on propose un nouveau protocole de communication ajoutant une certaine fiabilité au canal radio et adoptant un mécanisme de redondance pour la transmission des paquets améliorant ainsi le taux de réception de ces paquets par l’entité destinataire. Dans cette proposition, le PER sera alors considéré comme la métrique indicatrice de la qualité du lien radio WiFi ; les expérimentations faites au niveau de ce chapitre observeront ce taux de perte paquets pour comparer la fiabilité du protocole proposé à celle d’autres protocoles existants.
Le canal radio WiFi est un élément technologique clé de l’application RAMPE/INFOMOVILLE à travers lequel l’utilisateur peut se connecter à la ressource d’information. La confiance en ce système d’assistance est donc déterminée par la qualité de ce canal radio. L’application doit donc être à même de pouvoir fournir un indicateur de haut-niveau, c’est à dire un niveau de confiance permettant d’alerter l’utilisateur de cette qualité et donc du degré de confiance qu’il pourra avoir dans l’application. Les interfaces WiFi fournissent deux types d’indicateurs un basé sur le RSSI donnat la qualité du lien dont nous avons évoqué les limites ci-dessus et un indiquant le débit utilisé qui n’est pas directement expoitable pour une personne non familière avec ces technologies.
Protocoles utilisés dans RAMPE/INFOMOVILLE
L’application RAMPE/INFOMOVILLE consiste en un échange de trames entre la borne constituée d’un point d’accès et d’un Serveur de base de données d’une part, et le PDA porté par l’aveugle d’autre part. Ces trames échangées sont actuellement définies selon trois catégories utilisant chacune un certain protocole de communication:
• Trame U (Utilisateur) toujours envoyée depuis un PDA vers la borne. Cette trame est utilisée lorsque l’utilisateur souhaite faire sonner la borne et s’y diriger. Le protocole utilisé est TCP.
• Trame R (Rafraîchissement) toujours envoyée depuis la borne vers un ou plusieurs PDA. Cette trame est produite en cas de variation d’horaires ou d’événement exceptionnel sur une ligne. Ces changements sont reflétés dans la base XML que le PDA doit télécharger (rafraîchir) dès réception de la trame R. Le protocole utilisé est UDP en mode broadcast.
• Une trame V (Véhicule) est un message urgent, toujours envoyé depuis la borne vers un ou plusieurs PDA. Cette trame est produite lorsqu’un bus est à l’approche de l’arrêt. Un message texte est contenu dans la trame V, immédiatement synthétisé par le PDA et que l’utilisateur doit acquitter. Le protocole utilisé est UDP en mode broadcast.
Protocole RAP
On propose dans ce chapitre un protocole de communication approprié au type de trafic de données que nous rencontrons dans l’application RAMPE/INFOMOVILLE, spécifiquement pour la transmission des messages urgents depuis la borne vers le PDA porté par la PAM; ces messages urgents (informations temps réel) sont transmis en mode broadcast par le protocole UDP vers tous les PDAs associés à la borne, et donc aucune garantie de livraison n’est assurée.
On introduit un protocole au niveau des couches supérieures du modèle OSI (couche session) pour fiabiliser les transmissions en mode broadcast.
Le protocole proposé, nommé RAP pour RAMPE/INFOMOVILLE Application Protocol, offrira un certain degré de fiabilité pour les transmissions sans fil comme le 802.11 (b/g) ; le but de RAP est de minimiser les pertes de paquets ; il cherche à fiabiliser le protocole UDP utilisé en mode broadcast. RAP sera encapsulé dans des paquets UDP et introduira une redondance périodique qui permettra de sonder et d’évaluer le canal au-dessus de ce protocole; la redondance sera introduite par une répétition des trames d’une manière spécifique, et le sondage du canal par une encapsulation des données de gestion dans les paquets UDP ; cette gestion permettra d’estimer les pertes de paquets et donc la fiabilité du réseau. Ceci permettra au récepteur (le PDA qui est en train de recevoir les messages urgents) d’élaborer un indicateur de la qualité du lien sans fil qui le relie au point d’accès, lui permettant de fournir à l’utilisateur un niveau de confiance dans l’utilisation de son système d’information.
Mécanisme de fonctionnement de RAP
RAP introduit une redondance au-dessus du protocole UDP afin de minimiser les pertes de paquets. Le mécanisme de fonctionnement du protocole RAP est le suivant: il y a au moins une trame de données N (paquet UDP) chaque T secondes, et ce paquet sera retransmis n fois (n=3 dans la figure 24) toutes les tr secondes.
Une étude et un protocole similaire à RAP est proposé par D. Maniezzo, M. Cesana, P. Bergamo, M. Gerla et K. Yao et est appelé RT Protocol (pour Redundant Transmission) [20]; le but était de fiabiliser une transmission de type streaming en multicast de données temps-réel sur un canal radio WiFi; RT proposait une redondance au niveau des « fragments » de données ; les fragments envoyés dans un premier paquet seront répétés dans le paquet suivant selon un mécanisme de « sliding window » ; de cette façon le récepteur pourra toujours reconstituer les données d’un paquet perdu. RAP cherche par contre à introduire une redondance au niveau des «paquets» transmis, le trafic considéré (les messages urgents envoyés depuis la borne de la station de bus vers les PDAs associés) n’étant pas du type streaming.
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Table des matières
Liste des figures
Introduction
Motivations et objet de la thèse
Principales contributions
Organisation du manuscrit
Chapitre 1 Les systèmes RAMPE et INFOMOVILLE
1.1 Introduction
1.2 Systèmes d’assistance aux personnes déficientes de la vision
1.3 Présentation et historique de RAMPE/INFOMOVILLE
1.3.1 Constituants et Architecture
1.3.2 Principe et fonctionnement
1.4 Simulation de RAMPE/INFOMOVILLE dans l’environnement OMNeT++
1.4.1 Introduction sur OMNeT++
1.4.2 Simulation de RAMPE/INFOMOVILLE
1.5 Limitations du système RAMPE testé à Lyon
1.6 Proposition d’amélioration du guidage auditif par le carillon des bornes
Chapitre 2 Technologies sans fil de communication et de localisation
2.1 Motivations
2.2 Technologies de communication sans fil courte distance
2.2.1 Zigbee
2.2.1.1 Norme IEEE 802.15.4
2.2.1.2 ZigBee et les couches IEEE
2.2.2 Bluetooth
2.2.2.1 Norme IEEE 802.15.1
2.2.2.2 Bluetooth et les couches IEEE
2.2.3 Wi-Fi (Wireless Fidelity)
2.2.3.1 Norme IEEE 802.11
2.2.3.2 WiFi et les couches OSI- Couche Physique
2.2.3.3 Les modes d’opération de 802.11
2.2.3.4 La couche Liaison de Données
2.2.3.5 Itinérance et réassociation
2.2.3.6 Débit réel et débit théorique
2.3 Géolocalisation – Techniques et systèmes
2.3.1 Généralités
2.3.2 Méthodes et Techniques de Géolocalisation
2.3.2.1 Méthodes géométriques
2.3.2.2 Méthodes Statistiques
2.3.2.3 Méthodes Hybrides
2.3.3 Techniques de mesure
2.3.4 Systèmes de localisation
2.3.4.1 Localisation par Satellite
2.3.4.2 WiFi Positioning System (WPS)
2.3.4.3 Systèmes de localisation par ondes radiofréquences ou infrarouges
2.3.4.4 Systèmes de localisation utilisant la diffusion des signaux de télévision
2.3.4.5 Systèmes de localisation utilisant les systèmes de communications cellulaires
2.4 Conclusion
Chapitre 3 RAMPE/INFOMOVILLE Application Protocol
3.1 Introduction et objectifs
3.2 Indicateur de qualité d’un lien WiFi
3.3 Modélisation d’un canal radio 802.11
3.4 Protocoles utilisés dans RAMPE/INFOMOVILLE
3.5 Transmission point-à-multipoint
3.6 Protocole RAP
3.6.1 Mécanisme de fonctionnement de RAP
3.6.2 RAP- protocole de la couche Session
3.6.3 Format de la trame de Service RAP
3.6.4 Trame de Bourrage
3.6.5 Trame de Statistique
3.6.6 Autres problèmes et remèdes
3.7 Simulation et évaluation de RAP
3.7.1 Simulation sur un canal réel
3.7.1.1 Expérimentation
3.7.1.2 Eléments de l’expérimentation
3.7.1.3 Simulation des protocoles RAP et UDP
3.7.1.4 Tableau récapitulatif comparatif (UDP vs. RAP sur un canal réel)
3.7.1.5 Interprétations et observations
3.7.2 Identification des paramètres du canal WiFi
3.7.3 Simulation sur un modèle de canal de Gilbert-Elliot
3.7.3.1 Description de la simulation
3.7.3.2 Tableau comparatif (UDP vs. RAP sur un canal de Gilbert-Elliot)
3.7.3.3 Histogrammes du canal de mauvaise qualité de Gilbert-Elliot
3.7.4 Comparaison UDP – RAP
3.7.5 Analyse
Chapitre 4 Positionnement et guidage dans RAMPE/INFOMOVILLE
4.1 Introduction
4.2 Principes d’un système de localisation radio et infrastructure nécessaire
4.2.1 Calibrage
4.2.2 Positionnement
4.2.2.1 Algorithmes de positionnement
4.2.3 Système Ekahau
4.3 Besoins utilisateurs et contraintes d’exploitation
4.3.1 Besoins utilisateurs
4.3.2 Contraintes d’exploitation
4.4 Proposition d’une méthodologie de calibrage avec chemins privilégiés
4.5 Expérimentation
4.5.1 Description du site et de l’infrastructure de l’expérimentation
4.5.2 Eléments de l’expérimentation
4.5.3 Scénario de base (scénario 1)- Calibrage uniforme du site
4.5.3.1 Méthodologie de calibration
4.5.3.2 Positionnement et résultats de précision
4.5.3.3 Impact de la mobilité sur la précision
4.5.4 Scénario proposé (scénario 2) – RAMPE/INFOMOVILLE RWPS
4.5.4.1 Méthodologie de calibration
4.5.4.2 Résultats de précision
4.5.4.3 Réflexions
4.5.4.4 Impact de la mobilité sur la précision
4.5.5 Scénarios de modifications et de perturbations
4.5.5.1 Scénario 3 – Elimination de quelques APs avant le calibrage
4.5.5.2 Scénario 4 – Suppression d’APs pendant le positionnement
4.5.5.3 Scénario 5 – Déplacement des APs
4.6 Guidage dans les différents scénarios
4.6.1 Guidage dans le scénario de calibrage uniforme (scénario 1)
4.6.2 Guidage dans le scénario de RWPS (scénario 2)
4.6.3 Guidage dans le scénario d’élimination d’APs avant le calibrage
4.6.4 Guidage dans le scénario de suppression d’APs pendant le positionnement
4.6.5 Guidage dans le scénario de déplacement des APs
4.6.6 RSSI durant le guidage
4.6.7 Analyse
4.7 Intégration dans RAMPE/INFOMOVILLE
Conclusions et perspectives
Principales contributions
Perspectives et travaux futurs
Bibliographie
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