Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Mobilite dans un reseau de capteurs sans fil : redeploiement adaptatif des capteurs et collecte d information context aware par puits mobiles
Directrice de thèse:
Pascale MINET (Inria-Paris (ED-130))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
Un réseau de capteurs sans fil est constitué de nœuds communiquant par une interface sans fil, ces nœuds pouvant être :
o des capteurs fixes ou éventuellement mobiles. Si tous les capteurs sont fixes, il peut exister un ou plusieurs robots mobiles chargés de déplacer les capteurs et les déposer là où leur présence est requise pour assurer la mission de la flotte de capteurs. Par ailleurs, au niveau fonctionnel, les capteurs peuvent être des feuilles (i.e. sans la fonctionnalité de routage, nœuds appelés RFD dans la terminologie ZigBee) ou des routeurs.
o un puits fixe chargé de collecter les informations transmises par les capteurs.
o des puits mobiles chargés de collecter les informations pertinentes en fonction du rôle joué par ce puits (ex. : agent de maintenance).
o un nœud spécifique assurant l’interface avec le réseau backbone. Ce nœud peut également assurer la fonction de puits fixe.
Objectifs techniques :
Le déploiement et le redéploiement de ces capteurs devront permettre d’assurer un ou plusieurs des objectifs suivants :
• Collecter les mesures émanant de tous les équipements répartis sur une zone donnée ou au contraire concentrés autour d’un centre d’intérêt donné.
• Accéder à une information critique qui se trouve en un lieu dont on ignore à priori la localisation.
• Optimiser la trajectoire du puits mobile pour collecter les mesures qui lui sont nécessaires. Ces mesures dépendent du rôle joué par le puits mobile (ex. : agent de maintenance).
• Minimiser le nombre de capteurs nécessaires à la couverture de la zone considérée.
• Minimiser le temps nécessaire à la collecte de mesures, lorsque le système principal n’est plus opérationnel.
• Tolérer les défaillances des capteurs sans fil par un redéploiement visant à satisfaire au mieux les exigences applicatives. Le déploiement initial peut être effectué très rapidement et ne pas satisfaire les exigences de couverture et connectivité. Il est également possible que les capteurs aient été endommagés lors du déploiement initial ou suite à un incident.
• Concentrer les capteurs autour de centres d’intérêt préalablement identifiés.
Exemples d’application :
Les exemples d’application sont divers et variés :
o Surveillance d’une zone sensible.
o Communications avec les survivants après une catastrophe.
o Détermination de l’étendue des dommages après un incident et de son degré de sévérite.
o Déplacement de capteurs en fonction de centres d’intérêt détectés dynamiquement (ex. : détection d’un incendie, suivi d’un intrus).
o Déploiement de robots mobiles suite à la signalisation d’un problème par un réseau de capteurs fixes (ex. : caméras mobiles).
o Instrumentation des expérimentations réalisées lors d’installations temporaires.
Travaux à réaliser
Les travaux seront effectués sous la direction de Pascale Minet dans le cadre du projet Connexion, dont EDF est le leader. Ils seront centrés autour de la mobilité des nœuds : capteurs, robots et puits mobiles. Ils comprendront :
1. Définition des exigences applicatives avec les partenaires utilisateurs finaux
2. Conception d’une solution adaptative, context-aware et robuste
3. Evaluation des performances de cette solution
4. Optimisation de la solution proposée et expérimentation.
L’optimisation de la trajectoire du puits mobile sera effectuée en fonction des nœuds à visiter pour assurer la collecte d’informations pertinentes pour le rôle joué (ex. agent de maintenance) par ce puits mobile. Elle pourra s’appuyer sur des informations de localisation, qui devront être obtenues si possible dans ces travaux.
Nous distinguerons plusieurs cas possibles allant d’un déploiement massif de capteurs fixes peu cher à un déploiement de capteurs mobiles. Cette flotte de capteurs pourra s’appuyer sur les capteurs fixes de l’installation où s’est produit l’incident, si ceux-ci sont encore opérationnels.
Doctorant.e: Khoufi Ines