Traitement de l'information pour l'internet des objets - application au canal acoustique sous-marin

par Zi Ye

Projet de thèse en Informatique, données, IA

Sous la direction de Benoit Geller.

Thèses en préparation à l'Institut polytechnique de Paris , dans le cadre de Ecole Doctorale de l'Institut Polytechnique de Paris , en partenariat avec U2IS - Unité d'Informatique et d'Ingénierie des Systèmes  (laboratoire) et de École nationale supérieure de techniques avancées (Palaiseau, Essonne) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Les réseaux de capteurs sont l'un des principaux défis pour la prochaine décennie. En réalisant l'interface entre l'homme et tous les paramètres du monde physique, ils doivent permettre la réalisation non seulement du futur Internet of Things (IoT), mais aussi d'un environnement soi-disant intelligent, où des décisions peuvent être prises sur des masses d'informations cartographiées sur l'espace et le temps. Cet objectif stratégique s'applique en particulier à l'espace marin, couvrant la majorité de notre planète, car il existe de nombreuses applications pour ces réseaux de capteurs: la surveillance de zones sensibles, la détection des tsunamis, la recherche d'objets endommagés en mer, mais aussi la surveillance du climat, de la pollution et de l'écosystème. Cependant, la réalisation de l'IoT est particulièrement difficile dans le milieu sous-marin et, contrairement aux réseaux terrestres, aucune norme n'a jamais émergé pour l'Internet des objets marins. D'une part, ce média est reconnu comme étant le plus difficile pour la propagation des ondes: - Les largeurs de bande acoustique sont étroites et la fréquence centrale change en fonction de la distance cible. Cela limite grandement les débits. - L'effet inter-symboles peut être très long, en raison de la vitesse relativement faible des ondes acoustiques. - La synchronisation est très difficile à la fois en raison de l'effet Doppler et le délai de propagation varie considérablement avec le temps.

  • Titre traduit

    Information and signal processing cross layer for the internet of things : application to the underwater acoustic channel


  • Résumé

    Sensor networks are one of the major challenges for the next decade. By realizing the interface between man and all the parameters of the physical world, they must allow the realization not only of the future Internet of Things (IoT), but also of a so-called intelligent environment, where decisions can be taken on masses of information mapped on space and time. This strategic objective applies in particular to the marine space, covering the majority of our planet, as there are many applications for these sensor networks: surveillance of sensitive areas, detection of tsunamis, search for objects damaged at sea, but also monitoring of climate, pollution and the ecosystem, and helps to drill deeper and deeper. However, the realization of the IoT is particularly difficult in the underwater environment and unlike terrestrial networks, no standard has emerged for the Internet of marine objects. On the one hand, this medium is recognized as being the most difficult for wave propagation: - The acoustic bandwidths are narrow and the center frequency changes according to the target distance. This greatly limits the flow rates. - The inter-symbol effect can be very long, due to the relatively low speed of the acoustic waves. - Synchronization is very difficult both because of the Doppler effect and the propagation delay significantly varies over time.