Réseau de collecte de données pour les zones blanches

par Djibrilla Adamou (Incha)

Projet de thèse en Réseaux, information et communications

Sous la direction de Véronique Veque et de Alexandre Mouradian.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication , en partenariat avec L2S - Laboratoire des signaux et systèmes (laboratoire) , Télécoms et Réseaux (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Les technologies de l'information et de la communication ont aujourd'hui des impacts majeurs sur nos modes de vie. Certains positifs (information, éducation, etc) d'autres négatifs (consommation énergétique, déchets électroniques, etc). Alors que ces technologies entrent dans de plus en plus d'aspects de notre quotidien (santé, transport, éducation, etc), force est de constater que ce développement est très disparate selon les régions à l'échelle nationale et internationale [1]. Dans cette thèse, nous proposons de nous intéresser à la collecte de données dans les zones désertiques qui sont des régions étendues géographiquement et sans infrastructure préexistante et en particulier, sans système de distribution d'énergie ni de télécommunication (zone blanche). Par exemple, les applications pourront porter sur le suivi des voyageurs dans les zones désertiques ou la mesure du risque de pollution autour des champs miniers. Ces 15 dernières années, la recherche sur les réseaux de capteurs sans fil a fourni un ensemble de solutions protocolaires [2][3] pour effectuer de la collecte de données dans des réseaux sans fil, peu fiables, large échelle et contraints en énergie et capacités calculatoires. Plus récemment, les communications faible puissance et longue portée pour les objets connectés ont été poussées par les industriels et commencent à émerger notamment à travers le réseau de l'entreprise SIGFOX [4] et le standard LoRa WAN [5] proposé par le consortium d'industriels LoRa Alliance. Ces réseaux ont pour but, à terme, de donner une connectivité à des millions d'objets avec des applications dans des domaines aussi divers que les transports, la santé, l'agriculture, etc. Les standards proposés définissent bien la couche physique et proposent des couches MAC, mais de nombreux problèmes restent ouverts sur les couches supérieures : en particulier concernant la collecte et le traitement des données au-delà du premier saut radio. Le but de cette thèse est de comprendre comment ces technologies (réseaux de capteurs, et réseaux faible puissance longue portée) pourraient s'intégrer dans des environnements très étendus territorialement et avec très peu d'infrastructures (notamment, télécommunications et énergie).

  • Titre traduit

    Data collection network in remote areas


  • Résumé

    Information and communication technologies today have major impacts on our lifestyles. Some positive (information, education, etc.) other negatives (energy consumption, electronic waste, etc.). As these technologies enter more and more aspects of our daily life (health, transport, education, etc), we must note that this development is very disparate according to the regions nationally and internationally. In this thesis, we propose to focus on collecting data in desert areas that are geographically large regions and without pre-existing infrastructure and in particular without an energy distribution or telecommunication system (white zone). Wireless Sensor Network concept is the right solution to provide new technology services for these types of areas and their populations. For example, applications may include travelers security monitoring in desert areas or measuring the risk of harmful pollution (environment state) around mining fields. Over the last 15 years, research on wireless sensor networks has provided a set of protocol solutions [2] [3] to carry out data collection in wireless networks, unreliable, large scale and energy constrained and Computational capabilities. More recently, low-power and long-range communications for connected objects have been pushed by industrialists and are beginning to emerge, notably through the SIGFOX network [4] and the LoRa WAN [5] standard proposed by the consortium Industrial LoRa Alliance. These networks ultimately aim to provide connectivity to millions of objects with applications in areas as diverse as transportation, health, agriculture, and so on. The proposed standards define the physical layer well and offer MAC layers, but many problems remain open on the upper layers: in particular concerning the collection and processing of data beyond the first radio hop. The aim of this thesis is to understand how these technologies (sensors networks, and low-power long-range networks) could integrate in very large territorial environments and with very little infrastructure (notably telecommunications and energy).