Routage avec économie d’énergie dans les réseaux de capteurs sans fils.

par Yasir Faheem

Projet de thèse en Signaux et Images

Sous la direction de Ken Chen.

Thèses en préparation à Paris 13 , dans le cadre de École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis) depuis le 28-11-2011 .


  • Résumé

    Durant ces dernières années, beaucoup d'fforts ont _été fournis pour des travaux de recherche sur le routage dans les réseaux ad hoc. Cela a aboutit _a l'avènement de standards tels que OLSR[RFC 3626] et AODV[RFC 3561]. Cependant, des _études précédentes ont montré que ces protocoles de routage ne sont pas adaptés dans le cas des réseaux de capteurs sans fil (WSNs) où la Consommation d'_énergie des nœuds est un facteur clé dans la durée de vie du réseau de manière générale. En été, les réseaux de capteurs sans _l présentent de nombreuses similarités avec les réseaux ad hoc mais sont extrêmement contraints par l'énergie. Maximiser la durée de vie du réseau devient donc l'objectif premier et pour atteindre cet objectif, il est nécessaire de concevoir des solutions qui prennent en compte la contrainte de l'_énergie en couplant plusieurs couches protocolaires. Dans cette thèse, nous nous sommes focalisés sur la conception de protocoles de routage pour les réseaux de capteurs sans les avec optimisation de la consommation d'énergie. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés _a deux applications des réseaux de capteurs sans fil; les réseaux de capteurs embarqués sur des personnes appelés communément réseaux WBANs (Wireless Body Area Networks), et les réseaux de capteurs a grande échelle. Dans un premier temps, une analyse approfondie de deux techniques de dissémination d'informations et de leur consommation d'_énergie dans les réseaux WBANs est effectuée. Nous avons comparé la consommation d'_énergie liée _a la dissémination d'informations dans un réseau WBAN _a un saut et dans un réseau WBAN multi-sauts. Dans un second temps, on a _étudié le problème de dissémination des données dans les réseaux de capteurs sans _l _a large échelle et dans lesquels le collecteur de données, appelé communément sink, est mobile. Dans ce contexte, on a proposé deux algorithmes de routage distribués. Le premier algorithme, appelé SN-MPR, permet de limiter la propagation des messages de contrôle sur la localisation du sink aux seules zones affectées par la mobilité de ce dernier. Le deuxième algorithme, appelé duty-cycle SN-MPR, permet d'_économiser l'_énergie des capteurs en permettant _a ceux qui ne sont pas MPR d'_éteindre leurs radios respectives quand ils n'ont pas de données _a transmettre vers le sink. Dans la dernière partie de cette thèse, nous avons traité la dissémination d'informations dans les réseaux de capteurs sans fils hétérogènes utilisant la technologie IEEE 802.15.4, et dans le contexte d'applications nécessitant un plus haut débit. En se basant sur l'utilisation parallèle de plusieurs canaux pour l'échange de données, on a propos_ e un algorithme distribue, appelé TABA, pour la sélection de canaux en fonction du trac dans le réseau. Cet algorithme permet, d'une part, d'_économiser la consommation d'_énergie en minimisant les collisions et retransmissions de paquets, et d'autre part, d'offrir un meilleur débit pour l'envoi de données multimédias.


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