Technologies de la communication dans les réseaux de capteurs sans fil

CHAPITRE I. INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE II. SYSTEMES SENSIBLES AU CONTEXTE
II.1. Introduction
II.2. Notion De Contexte
II.2.1. Notion De Contexte Dans Le Domaine De l’informatique Pervasif
II.2.2. Catégories de Contexte
II.2.3. Qualité du contexte
II.2.4. Utilisations du Contexte dans les Systèmes Informatiques
II.2.5. Caractéristiques de L’information de Contexte
II.2.6. Délivrance du Contexte à l’Application
II.2.7. Sources d’informations
II.3. Notion de Sensibilité au Contexte
II.3.1. Classes de Sensibilité au Contexte
II.3.2. Architecture d’un Système Sensible au Contexte
II.3.3. Modèles de Contexte
II.3.4. Conception des Applications Sensibles au Contexte
II.4. Conclusion
CHAPITRE III. RESEAUX DE CAPTEURS SANS FIL
III.1. Introduction
III.2. Réseaux Sans Fils
III.2.1. Définition
III.2.2. Classification des Réseaux Sans Fil
III.3. Réseaux de Capteurs Sans Fil
III.3.1. Capteurs Sans Fil
III.3.2. Description des réseaux de capteurs sans fil
III.3.3. Technologies de la communication dans les réseaux de capteurs sans fil
III.3.4. Types de réseaux de capteurs sans fil
III.3.5. Objectif de base du réseau de capteurs sans fil
III.3.6. Caractéristiques des réseaux de capteurs sans fil
III.3.7. Défis d’un système de réseau de capteurs sans fil
III.3.8. Classification des applications des réseaux de capteurs sans fil
III.4. Relation entre  RCSF et les systèmes sensibles au contexte
III.5. Conclusion
CHAPITRE IV. TRAVAUX CONNEXES
IV.1. Introduction
IV.2. Classification des Systèmes Sensibles au Contexte
IV.2.1. Réseaux de Capteurs Sensibles au Contexte
IV.2.2. Systèmes Sensibles au Contexte à base des Réseaux de Capteurs
IV.3. Exemples de Travaux de chaque Classe
IV.3.1. Réseaux de Capteurs sensibles au contexte
IV.3.1.1. A Context-Aware Approach to Conserving Energy in Wireless Sensor Networks
IV.3.1.2. Context-Aware Sensors
IV.3.1.3. Context-Aware Sensornet.
IV.3.2. Sensibles au Contexte à base des Réseaux de Capteurs
IV.3.2.1. Enhanced sensor network:
IV.3.2.2. SAIL
IV.3.2.3. CAS
IV.3.2.4. A Context Aware Motor Controller Based on WSN
IV.3.2.5. CONSORTS-S
IV.3.2.6. Context-aware physiological data acquisition and processing nwith wireless sensor networks.
IV.3.2.7. Study on the Context-Aware Middleware for Ubiquitous
Greenhouses Using Wireless Sensor Networks.
IV.3.2.8. Using Wireless Sensor Networks to Narrow the Gap between Low-Level Information and Context Awareness
IV.4. Conclusion
CHAPITRE V. CONTRIBUTION
V.1. Introduction
V.2. Parie 1 : La tolérance aux Pannes dans les RCSF
V.2.1. Panne
V.2.1.1. Définition : Faute, erreur et faille
V.2.1.2. Causes des Pannes dans les RCSF
V.2.1.3. Classification des Pannes
V.2.2. Tolérance aux Pannes
V.2.3. Classification des solutions de tolérance aux pannes dans les RCSF
V.2.3.1. Classification selon la détection d’erreurs
V.2.3.2. Classification selon la correction d’erreurs
V.3. Partie 2 : Les Travaux de base de mon projet
V.3.1. Travail 1 : Système sensible au contexte à base du réseau de capteurs sans fil
V.3.1.1. Introduction
V.3.1.2. Problématique du Sujet de Recherche
V.3.1.3. Concept de Produit Actif
V.3.1.4. Modèle de Produit Actif  Proposé par Zouinkhi
V.3.1.5. Tâches du Produit Actif
V.3.1.6. Comportement du Produit Actif
V.3.1.7. Scénario de Fonctionnement Complet du Réseau
V.3.1.8. Messages Echangés dans le Réseau
V.3.1.9. Conclusion et Critique
V.3.2. Travail 2 : Détection de pannes dans les RCSF
V.3.2.1. Introduction
V.3.2.2. Approche Bayesian
V.3.2.3. Principe de détection de fautes
V.3.2.4. Conclusion et Critique
V.3.3. Travail 3: Détection et correction de pannes dans les RCSF
V.3.3.1. Introduction
V.3.3.2. Technique Proposée
V.3.3.3. Types de Pannes Traitées
V.3.3.4. Aperçu de la technique
V.3.3.5. Conclusion
V.4. Partie 3 : la Contribution
V.4.1. Notre Objectif
V.4.2. Description de la Structure du Réseau
V.4.3. Fonctions de Chaque Composant du Réseau
V.4.4. Caractéristiques du réseau
V.4.5. Caractéristiques du Maître de la Zone
V.4.6. Caractéristiques du Produit Actif
V.4.7. Fonctionnement de l’Application
V.4.8. Processus de Chaque Fonction dans l’Application
V.4.8.2. Division du Réseau en Quatre Zones
V.4.8.3. Détermination des Maîtres des Zones
V.4.8.4. Surveillance  de L’environnement par les Produits
V.4.8.5. Recherche de la Panne et sa Correction
V.4.8.5.1. Type s des Pannes à Rechercher
V.4.8.5.2. Processus de recherche de panne
V.4.8.5.3. Détermination du Nœud en Panne
V.4.8.6. Recherche de la Panne  de sensation
V.5. Conclusion
CHAPITRE VI. IMPLIMENTATION ET SIMULATION
VI.1. Introduction
VI.2. Simulateurs de Réseau Existants
VI.3. Raison de Choisir le Simulateur CASTALIA
VI.4. Description du Simulateur CASTALIA
VI.5. Simulation
VI.5.1. Environnement de Simulation
VI.5.2. Paramètres Utilisés dans la Simulation
VI.6. Résultats de Simulation
VI.6.1. Salutation entre les Produits Actifs
VI.6.2. Vérification de la Compatibilité
VI.6.3. Cas du Déclenchement d’Alerte
VI.6.4. Détection du Nœud Défectueux
VI.6.5. Confirmation de la panne
VI.6.6. Correction de la panne
VI.7. Conclusion
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES

Technologies de la communication dans les réseaux de capteurs sans fil

Parmi les technologies de la communication dans les réseaux de capteurs sans fil, nous citons les suivantes (XUE Yong, 2010) :
a) Bluetooth / IEEE 802.15.4 Bluetooth est une spécification de l’industrie des télécommunications. Elle utilise une technique radio courte distance destinée à simplifier les connexions entre les appareils électroniques. Malheureusement, un grand défaut de cette technologie est sa trop grande consommation d’énergie.
b) ZigBee / IEEE 802.15.4 ZigBee est une norme de transmission de données sans fil permettant la communication de machine à machine. Zigbee offre des débits de données moindres, mais sa très faible consommation électrique et ses coûts de production très bas en font une candidate idéale pour la domotique ou les matériels de type capteur, télécommande ou équipement de contrôle dans le secteur industriel.
c) Dash 7 / ISO/IEC 18000-7 Dash7 est une nouvelle technologie de réseaux de capteurs sans fil utilisant la norme ISO/IEC 18000-7. Sa consommation électrique est très faible, la durée de vie de batterie peut arriver à plusieurs années. Sa distance de communication est 2km. Elle fournit une faible latence pour le suivi des objets en mouvement, un protocole petite pile, des supports de capteurs et de sécurité et un débit de transmission allant jusqu’à 200kbits/s.

Types de réseaux de capteurs sans fil

Les RCSFs peuvent être classés selon deux points de vue (lamine, 2007) :
1) Le model dynamique de réseau Soit le réseau est constitue d’un ensemble de capteurs mobiles évoluant dans un environnement statique. Le but de tels réseaux est la plupart du temps l’exploration de zones inaccessibles ou dangereuses. Les travaux de recherche sont souvent orientes robotique, les nœuds jouant à la fois le rôle de capteur et d’actionneur.
Soit le réseau est constitué de capteurs fixes servant a la surveillance d’occurrence d’évènements sur une zone géographique. Ici, le réseau n’effectue que la surveillance, les données mesurées sont transmises en mode multi-sauts a un nœud puits qui est chargé, après réception, de mettre en œuvre les actions nécessaires. Ce puits peut être connecté, de manière filaire par exemple, a un autre réseau.

Le model de délivrance de données Soit les capteurs transmettent

Objectif de base du réseau de capteurs sans fil

Les objectifs de base des réseaux de capteurs sans fil dépendent généralement des applications, cependant les tâches suivantes sont communes a plusieurs applications (lamine, 2007) :
Déterminer les valeurs de quelques paramètres suivant une situation donnée. Par exemple, dans un réseau environnemental, on peut chercher à connaitre la température, la pression atmosphérique, la quantité de la lumière du soleil, et l’humidité relative dans un nombre de sites, etc.
Détecter l’occurrence des événements dont on est intéressé et estimer les paramètres des événements détectes. Dans les réseaux de contrôle de trafic, on peut vouloir détecter le mouvement de véhicules à travers une intersection et estimer la vitesse et la direction du véhicule.
Classifier l’objet détecte. Dans un réseau de trafic, un véhicule est-il une voiture, un bus, etc.

Caractéristiques des réseaux de capteurs sans fil

Un réseau de capteurs présente les caractéristiques suivantes :
1) L’auto-configuration des nœuds capteurs : Dans un RCSF, les nœuds sont déployés soit d’une manière aléatoire (missile, avion…), soit placés nœud par nœud par un humain ou un robot, et ceci à l’intérieur ou autour du phénomène observé (champ de guerre, surface volcanique, patient malade…) (Akyildiz, 2002). Ainsi, un nœud capteur doit avoir des capacités d’une part, pour s’auto-configurer dans le réseau, et d’autre part pour collaborer avec les autres nœuds dans le but de reconfigurer dynamiquement le réseau en cas de changement de topologie du réseau (Karl, 2003). Dans un RCSF, chaque nœud X possède une unité émettrice/réceptrice qui lui permet de communiquer avec les nœuds qui lui sont proches; En échangeant des informations avec ces derniers, le nœud X pourra alors découvrir ses nœuds voisins et ainsi connaître la méthode de routage qu’il va adopter selon les besoins de l’application (Culler D., 2004).
L’auto-configuration apparaît comme une caractéristique nécessaire dans le cas des RCSF étant donné que d’une part, leur déploiement s’effectue d’une manière aléatoire dans la majorité des applications, et d’autre part le nombre des nœuds capteurs est très grand.
2) Taille importante : un réseau de capteurs peut contenir des milliers de nœuds (BEYDOUN, 2009).
3) La tolérance aux pannes : Dans le cas de dysfonctionnement d’un nœud (manque d’énergie, interférences avec l’environnement d’observation…) ou aussi en cas d’ajout de nouveaux nœuds capteurs dans le réseau, ce nœud doit continuer à fonctionner normalement sans interruption (Akyildiz, 2002). Ceci explique le fait qu’un RCSF n’adopte pas de topologie fixe mais plutôt dynamique.

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