PROTOCOLES DE ROUTAGE PERFORMANTS DEDIES AUX RESEAUX DE CAPTEURS SANS FIL SOUS L’EAU

Abstract

Les réseaux de capteurs sans fil sous-marins (RCSF-SMs) ont révolutionné de nombreux domaines de la science, de l'industrie, et de gouvernement avec leur capacité à apporter de calcul et de détection dans le monde physique. L’onde acoustique représente la technologie typique de la couche physique dans les réseaux de capteurs sans fil sous l’eau, qui peut garantir une communication sous-marine robuste à la fois pour des applications civiles et militaires. Certaines de ces applications sont: la surveillance de l'environnement, l'exploration sous-marine, la prévention des catastrophes, navigation assistée, surveillance tactique, et la détection des mines. Similaires aux réseaux de capteurs terrestres, les RCSF-SMs sont confrontés par différents défis tels que la bande passante limitée, batterie faible, le canal sous-marin défectueux, et le délai de propagation élevé. Un problème crucial dans les RCSF-SMs, est de trouver un chemin optimal entre une source et une destination avec une consommation d’énergie minimale du noeud capteur qui peut être épuisé rapidement. La majorité des protocoles de routage proposés pour les réseaux de capteurs terrestres ne sont pas adéquats pour les RCSF-SMs en raison de leurs caractéristiques différentes, par conséquent de nouveaux protocoles de routage doivent être conçus à cet environnement. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur les contraintes énergétiques liées à l'utilisation de batteries avec une capacité limitée des capteurs. Dans notre travail, nous proposons des algorithmes de routage pour acheminer des informations tout en contrôlant la consommation d'énergie. Notre première contribution consiste à proposer deux algorithmes appelés SH-FEER et MH-FEER basée sur le concept de clustering en utilisant la technique FCM pour construire les clusters, les deux algorithmes proposés diffèrent principalement dans le mode de transmission vers la station de base. Nous enchainons par notre deuxième contribution qui représente un autre algorithme hybride appelé CCRA qui combine entre les deux concepts (basée sur les clusters et basé sur les chaînes). En outre, tous les algorithmes de routages proposés sont évalués en termes d'énergie consommée totale dans le réseau pour les deux topologies statiques et dynamiques, dans le but de prolonger la durée de vie du réseau.