Table des matières
Introduction
1Introduction générale
1.1Contexte de recherche et Problématique
1.2Objectifs de la thèse
1.3Contributions de la thèse
1.4Structure de la thèse
Etat de l’art
2Les Réseaux de capteurs sans fil et Mobilité
2.1Introduction
2.2Réseau de Capteurs sans fil (RCSF)
2.2.1Définition
2.2.2Caractéristiques des RCSFs: défis et exigences
2.2.3Noeud capteur
2.2.4Composants d’un noeud capteur
2.2.5Différents types de noeuds
2.2.6Plates-formes existantes de noeuds capteurs sans fil
2.2.7Différents types de réseaux de RCSFs
2.2.8Domaines d’application des RCSFs
2.2.9Architecture protocolaire des RCSFs
2.2.10Contraintes des RCSFs
2.3Consommation d’énergie d’un noeud capteur
2.3.1Formes de dissipation d’énergie
2.3.2Sources de gaspillage d’énergie
2.4Techniques de conservation d’énergie
2.4.1Protocoles MAC à conservation d’énergie sans mobilité
2.4.2Protocoles MAC à conservation d’énergie avec mobilité
2.4.3Routage dans les RCSFs
2.5Réseaux de capteurs sans fil mobiles à élément mobile (RCSF-EM)
2.5.1Différentes formes de mobilité
2.5.2Raisons de la mobilité dans les RCSFs
2.5.3Challenges de la mobilité dans les RCSFs
2.5.4Mobilité au niveau de la pile protocolaire
2.6Stratégies de mobilité du Sink
2.6.1Mobilité non contrôlée
2.6.2Mobilité contrôlée
2.7Gestion de la mobilité du Sink
2.7.1Avantages des Sinks mobiles
2.8Classification de la mobilité
2.9Conclusion
3La collecte de données dans un RCSF avec élément mobile
3.1Introduction
3.2Processus de collecte des données
3.3Types de données à collecter
3.4Différents types de collecte de données
3.4.1Collecte de données à la demande
3.4.2Collecte de données de type « data streaming »
3.4.2.1Collecte de données suite à un événement
3.4.2.2Collecte de données avec modèle d’échantillonnage périodique
3.5Eléments mobiles dans un RCSF
3.6Architectures d’un RCSF avec éléments mobiles
3.6.1Noeuds délocalisables
3.6.2Collecteurs de données mobiles
3.6.2.1Collecteurs de données mobiles de type Sinks mobiles
3.6.2.2Collecteurs de données mobiles de type Relais Mobiles
3.6.3Pairs Mobiles
3.7Architectures de collecte via des Sinks mobiles
3.8Phases de collecte de données dans un RCSF-EM
3.9Approches de collecte de données dans un RCSF-EM
3.9.1Découverte
3.9.2Transfert de données
3.9.3Routage pour éléments mobiles
3.9.4Contrôle de mouvement
3.10Conclusion
Contributions
4Quel élément mobile à déplacer dans un RCSF
4.1Introduction
4.2Travaux réalisés
4.3Adaptation au niveau des couches protocolaires
4.3.1Couche réseau
4.3.2Couche application
4.3.3Plan de mobilité
4.3.3.1Modèle de mobilité « Sink mobile »
4.3.3.2Modèle de mobilité « Relais mobile »
4.4Simulation et résultats préliminaires
4.4.1Environnement de simulation
4.4.2Description du réseau et des scénarios de collecte
4.4.3Scénarios réalisés dans le RCSF mobile (1-SM, 1-RM, 2-RM, 4-RM)
4.4.4Scénarios réalisés dans le RCSF Stationnaire
4.4.5Supposition du réseau étudié
4.4.6Métriques de performance
4.4.7Evaluation et interprétation des résultats dans les différents scénarios
4.6Conclusion
5Quel modèle de mobilité pour le déplacement du Sink
5.1Introduction
5.2Travaux realisés
5.3Modèles de mobilité
5.3.1Modèles de mobilité d’entité
5.3.1.1Random WayPoint
5.3.1.2Random Walk
5.3.1.3Gauss-Markov
5.3.2Modèle de mobilité de groupe
5.3.3Discussion et classification des modèles de mobilité
5.3.4Algorithmes de mobilité des trois modèles étudiés
5.3.5L’approche proposée
5.4Simulation et résultats préliminaires
5.4.1Environnement de simulation
5.4.2Description du réseau et des scénarios réalisés
5.4.3Scénarios de simulation
5.4.3.1Scénario 1: Interprétation et Comparaison des trois modèles
5.4.3.2Scénario 2: Interprétation et Comparaison des trois modèles
5.4.3.3Scénario 3: Interprétation et Comparaison des trois modèles
5.5Conclusion
6Comment peut-on optimiser les déplacements du Sink dans un RCSF mobile
6.1Introduction
6.2Approche basée sur la simulation
6.2.1Travaux réalisés
6.2.2Etapes de l’approche proposée
6.2.3Adaptation au niveau des couches protocolaires
6.2.4Adaptation au niveau des modèles de mobilité
6.2.4.1Protocole LEACH
6.2.4.2Modification et adaptation du protocole LEACH à notre travail
6.2.5Fonctionnement du modèle proposé
6.2.6Implémentation des modèles de mobilité « RandomWayPoint»
6.2.7Implémentation des modèles de mobilité « GridMobility »
6.2.8Outil de visualisation pour le simulateur Castalia « CastaliaViz »
6.2.9Simulation et résultats préliminaires
6.2.9.1Environnement de simulation
6.2.9.2Description du réseau
6.2.9.3Métriques de performance
6.2.9.4Scénarios de simulation
6.2.10Scénarios S1,S2: Evaluation des résultats de simulation
6.2.11Scénarios S3,S4et S5:Evaluation des résultats de simulation
6.2.12Scénario S6: Evaluation des résultats de simulation
6.2.13Conclusion
6.3Approche basée sur les méthodes formelles
6.3.1Méthodes de résolution approchées
6.3.1.1Méta-heuristiques
6.3.1.2Classification des Méta-heuristiques
6.3.1.3Méthodes à base de solution unique
– Recherche Tabou
– Recuit Simulé
6.3.2Description du réseau
6.3.2.1Modèle mathématique proposé pour la mobilité du Sink
6.3.2.2Formalisation du problème
6.3.3Etapes de l’approche proposée
6.3.4Architecture de l’outil d’optimisation « EIOSM » (Environnement
Intégré d’Optimisation et de Simulation basé sur les Méta-heuristiques
6.3.4.1Module de saisie des données et des paramètres
6.3.4.2Module d’optimisation
6.3.4.3Module de simulation
6.3.4.4Module d’animation
6.3.5Hypothèses et scénarios
6.3.6Evaluation des résultats
6.3.6.1En terme d’optimisation
6.3.6.2En termes de performance du résea
6.3.7Conclusion
Conclusion et perspectives
7Conclusion
7.1Apports de la thèse
7.2Perspectives et futurs travaux
Liste des publications
Références bibliographiques
