Détection et communication coopérative pour le déploiement des réseaux de capteurs

Abstract

L’exploitation d’un réseau de capteurs soulève de nombreux problèmes et ce à plusieurs niveaux algorithmiques : localisation, déploiement, collecte de données, couverture et réduction de la consommation d'énergie des batteries, afin d’optimiser la durée de vie du réseau. Ce dernier point a suscité particulièrement l’attention des chercheurs. Dans un tel réseau, et plus particulièrement avec une politique de déploiement à saut unique, les mesures des capteurs contiennent beaucoup de redondance, soit dans les dimensions de mesure d'un seul capteur, soit entre les dimensions de mesure de différents capteurs en raison de la corrélation spatiale ou dans la dimension temporelle des mesures. L'objectif est d’étudier la détection et la coopération pour en tirer des conditions aidant à mieux positionner des capteurs dans une zone de déploiement donnée, tout en garantissant certaines contraintes liées à ce type de réseaux, telles que le coût de déploiement ainsi que la durée de vie du réseau. Deux approches ont été proposées. La première propose de minimiser la complexité en termes de communication et de calcul en se basant sur un système d'agrégation et de consensus pour réduire la dimension spatio-temporelle des données capturées et par conséquent le nombre de capteurs déployés. Les résultats montrent une performance visible par rapport à la méthode standard de transmission sur la plateforme libre du simulateur COOJA / Contiki permettant de simuler des connexions réseau de capteurs sans fil et d'interagir avec eux. La deuxième contribution minimise les fréquences de transmission des données mesurées vers la station de base en catégorisant les données captées dans des classes prédéfinies, numérotées au préalable, que nous nous nommerons « intervalles de confiance », de cette manière chaque valeur captée sera rangée dans une classe et seul son numéro sera envoyé à la station de base, si (et seulement si) un changement de classe par rapport à la valeur précédente est observé. Les résultats montrent que la collecte de données par intervalle de confiance réduit considérablement l’énergie des capteurs des motes. Ainsi, dans un réseau de capteur sans fil, un déploiement optimal est accentué par une bonne gestion de transmission de données vers le puits.