310 research outputs found
À propos de l’Internet des objets
No full textNational audienceAvec l’Internet des objets, tout objet est susceptible d’être « identifié » par des dispositifs mobiles sans fil. David Simplot-Ryl nous en parle dans ce dix-neuvième épisode du podcast audio
Sommes-nous surveillés ? : entretien avec David Simplot-Ryl, propos recueillis par Dominique Chouchan
No full textNational audienceL'identification par radiofréquence (RFID) déclenche des craintes dont certaines résulteraient d'une surestimation des risques engendrés par les usages envisagés à ce jour
Jean Carle, Antoine Gallais, David Simplot-Ryl, Ivan Stojmenovic, Localized Sensor Area Coverage with Low Communication Overhead
No full textEnergy-Efficient Target Tracking in Sensor Networks
No full textIn this paper, the problem of collaborative tracking of mobile
nodes in wireless sensor networks is addressed. Aiming at an energy ef-
ficient solution, we propose a strategy of combining target tracking with
node selection procedures in order to select informative sensors to minimize
the energy consumption of the tracking task using the energy model
by Heinzelman, 2000. We layout a cluster-based architecture to address
the limitations in computational, battery power and communications of
the sensor devices. The node selection problem is formulated as a crosslayer
optimization problem that is solved using a greedy algorithm. To
track mobile nodes two particle filters are used: the bootstrap particle
filter and the unscented particle filter, both in the centralized and in
the distributed manner. Their performance are compared with the distributed
sigma-point information filter in literature, under two common
channel models: the log-normal shadowing and the Rayleigh fading.JRC.DG.G.6 - Security technology assessmen
Efficient low-level software layer for wireless network interface with smart antennas
No full textLes travaux présentés dans ce mémoire se placent dans le contexte des réseaux sans fil sans infrastructure (Ad Hoc) impliquant l’utilisation d’antennes sectorielles simples dans le canal radio à 60 GHz. L’antenne est constituée de plusieurs antennes simples, chacune destinée à un secteur particulier et susceptible d’être commutée mécaniquement pour activer un seul secteur. Il est ainsi possible de choisir le secteur d’émission ou de réception des données. Ce type d’antenne souffre néanmoins d’un problème lié à cette commutation mécanique : elle ne peut pas se faire instantanément. À chaque changement de secteur, une petite quantité de temps est perdue, ce qui diminue l’efficacité de l’ensemble. Ce problème est d’autant plus important lorsque le temps de commutation avoisine le temps d’émission d’un paquet : plus de la moitié de la bande passante peut être gâchée. Les solutions de l’état de l’art permettant de supporter les antennes sectorielles ne prennent généralement pas en compte ce temps de commutation et ne sont donc pas adaptées au problème. La thèse défendue est qu’en prenant en compte ce temps de commutation, il est possible de produire une pile protocolaire performante et adaptée à ce type d’antennes. Nous proposons donc une nouvelle pile protocolaire optimisée comprenant les deux couches basses du modèle OSI. Elle reste donc interopérable avec les systèmes actuels.The work presented in this paper are placed in the context of wireless networks without infrastructure (Ad Hoc) involving the use of sector antennas in a 60 GHz radio channel. The antenna consists of several simple antennas; each intended for a particular sector and may be mechanically switched to activate a single sector. It is thus possible to choose the area of transmitting or receiving data. This type of antenna nevertheless suffers from a problem with this mechanical switching: it cannot be done instantly. At each change of sector, a small amount of time is lost, which reduces the efficiency. This problem is particularly important when the switching time is around the time needed to send a packet: more than half of the bandwidth can be wasted. The state of the art solutions for supporting sector antennas generally do not take into account this switching time and therefore are not adapted to this problem. The thesis is that by taking into account the switching time, it is possible to produce an efficient and adapted protocol stack to this type of antennas. We therefore propose a new optimized protocol stack including the two lower layers of the OSI model. It then remains interoperable with other systems
Adaptive self-deployment algorithms for mobile wireless substitution networks
No full textEn cas de sinistre, les infrastructures de communication peuvent être partiellement ou totalement détruites, ou inefficaces en raison du trafic élevé. Néanmoins, il est nécessaire d'assurer la connectivité entre les équipes de secours et le centre de commandement. Par conséquent, les solutions de communication temporaires sont essentielles jusqu'à ce que l'infrastructure soit rétablie. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur le déploiement d’une solution de communication appelée réseaux de substitution. Ainsi, nous proposons un algorithme d'auto - déploiement pour permettre aux routeurs mobiles et répartis composant un réseau de substitution de couvrir la zone cible. Notre algorithme surveille les conditions du réseau pour décider si le routeur doit ou non se déplacer, ajustant la position de ce dernier en fonction des informations à un saut au moyen de la mesure active, c'est à dire, les paquets sondes. Ces paquets sondes permettent à l'algorithme de surveiller le canal et ses éventuels changements au fil du temps. Si le taux de transmission des paquets est suffisamment élevé, les connaissances obtenues seront exactes, cependant, le coût augmentera proportionnellement en consommant plus de ressources réseau. Par conséquent, nous proposons d'utiliser des données de substitution obtenus au moyen d'un estimateur autorégressif pour réduire la surcharge sans impacter notre algorithme de déploiement. Nous montrons par simulation l'efficacité des deux algorithmes et leurs performances en termes de temps de déploiement, de délai, de gigue et de débit.In case of a disaster, the communication infrastructure may be partially or totally destroyed, or insufficient due to the high data traffic. Despite this, it is necessary to provide connectivity between the rescue teams and the command center. Therefore, temporary communication solutions are crucial until the infrastructure is restored. In this thesis, we focus on the deployment of communication solution called substitution networks. Thus, we propose a self-deployment algorithm to allow mobile routers that compose a substitution network spread out to cover the target area. Our algorithm monitors the network conditions to decide whether the router should move or not, adjusting its position based on one-hop information by means of active measurement, i.e., probe packets. Such probe packets allows the algorithm to monitor the channel and its eventual changes over time. If the probe transmission rate is enough high, the insights obtained will be accurate, however, the overhead will increase proportionally consuming network resources. Hence, we propose to use surrogate data obtained by means of an autoregressive estimator to reduce the overhead without impacting our deployment algorithm. We show by simulation the efficiency of both algorithms and their performance in terms of deployment time, delay, jitter, and throughput
RFID Middleware scalability for ubiquitous computing
No full textSelon le concept de l'Internet des Objets (IoT), chaque objet manufacturé se voit attribuer un identifiant unique se présentant sous forme d'une étiquette RFID (Radio Frequency Identification). L'arrivée de ces RFID dans le processus de gestion des biens soulève des problématiques techniques telles que leur intégration dans l'Internet qui permettra d'accéder aux informations relatives à l'objet identifié, recueillies durant sa vie. En effet, avec l'expansion d'une telle technologie, l'architecture de cet IoT doit être capable de passer à l'échelle et doit fournir un moyen efficace de gérer ces informations. Afin de faciliter le développement et le déploiement de solutions RFID, des standards ont été mis en place par EPCGlobal définissant les interfaces d'un intergiciel RFID : un composant filtrant et agrégeant les évènements issus des lecteurs (ALE), un composant stockant ces données (EPCIS), un composant permettant de retrouver ces bases de données (ONS), etc.Nous proposons une solution de distribution de ces différents composants utilisant les techniques des tables de hachages distribuées. Nous présentons un composant ALE distribué, qui offre la possibilité d'interroger n'importe quel lecteur partagé du réseau ainsi qu'une solution pour l'interrogation des EPCIS de façon efficace, sans surcharger le réseau. Étant donné l'importance du système d'ONS, qui est à l'IoT ce que le DNS est à l'Internet, nous avons exploré une solution alternative à celle des DNS afin de distribuer ce composant. Nos solutions permettent un passage à l'échelle efficace de l'intergiciel d'EPCGlobal, offrant un intergiciel générique pour l'informatique diffuse.Following the Internet of Things (IoT) concept, each manufactured object is associated with an RFID tag (Radio Frequency IDentification) embedding a unique identifier. The incoming of this RFID in the management of goods process rises technical issues such as their integration into the Internet allowing to access object related information gathered along its life. Indeed, with the spreading of this technology, the architecture of this IoT must be scalable and must provide an efficient way for managing these informations. In order to facilitate the development and the deployment of RFID solutions, standards have been ratified by EPCGlobal specifying interfaces for an RFID middleware: a component filtering and collecting events coming from readers (ALE), a component stocking these informations (EPCIS), a component allowing to retrieve these databases (ONS), ...We propose a distributed solution of these different components by using the distributed hash tables technology. We present a distributed ALE component that provides a way to interrogate every shared reader in the network, and a solution to query and retrieve informations from EPCIS in a efficient manner, without overloading the network. Considering the importance of the ONS system, which is to IoT what DNS is to Internet, we have explored an alternate solution to the DNS one in order to distribute this component. Our solutions offer an efficient scalability to the EPCGlobal middleware, providing a generic middleware for ubiquitous computing
Topology Control in Wireless Sensor Networks : from Theory to Practice
No full textLes réseaux de capteurs sont des réseaux composés de petits objets communicants à faibles ressources (capacité de calcul, mémoire, batterie). Chaque capteur recueille des informations sur son environnement qu’il envoie, par radio, à une entité responsable du traitement de ces données en utilisant les autres capteurs comme relais. Lors d’un tel déploiement, un nombre important de capteurs sont déployés pour s’assurer de la couverture de la zone à surveiller. Ceci implique que chaque capteur maintienne, pour chacun des capteurs avoisinants, des informations dont le maintien est coûteux en terme de communication et de mémoire. L’objectif de cette thèse est de réduire le nombre de ces capteurs avoisinants tout en préservant les fonctionnalités du réseau. L’ensemble des capteurs avoisinants est défini par la portée de communication radio. Le contrôle de topologie vise à réduire l’ensemble des voisins logiques d’un nœud, tandis que le contrôle de portée vise à sélectionner la meilleure portée pour atteindre ces voisins tout en réduisant l’ensemble physique des voisins d’un nœud. Ces travaux se proposent d’étudier, d’un point de vue théorique, les performances obtenues par le contrôle de topologie et le contrôle de puissance. Nous étudions des algorithmes définis dans le cadre de l’utilisation d’un modèle de couche physique idéale, et les adaptons à une utilisation avec un modèle de couche physique réaliste. D’un point de vue pratique, nous avons développé une pile de communication, Goliath, intégrant le contrôle de topologie. Lors de son utilisation, les capteurs utilisent une puissance de transmission inférieure à la puissance maximale sans impacter les performances du réseau.Wireless Sensor Networks are networks of small communicating devices with constrainted resources. They are usually deployed in risky or difficult to access areas. Each sensor gathers information about its environment and send it to a dedicated entity using other sensors as relays. A large number of sensors may be deployed to ensure the coverage of given area. This large number implies that each sensor has to maintain, for each neighboring sensor, information about its activity for instance. Maintaining this information is memory consuming and implies a huge communication overhead. The aim of this thesis is to reduce the number of neighboring sensor while keeping network services up. The set of neighboring nodes is defined by the communication range. Topology control aims at logically reducing the number of neighboring sensors while power control aims at physically reducing this number. In this work, we theoretically study the bounds that can be obtained by using topology and power control. We study algorithms defined with a ideal physical layer model and show how to adapt them to be used with a realistic physical layer. On a practical side, we developped a communication stack, Goliath, that includes topology and power control. We evaluate the performances of Goliath with and without topology control and power adjustment. When Goliath uses power adjustment, sensors use a transmission power smaller than the maximum power without any impact of the performances of the network
Architecture pour les réseaux de capteurs sans fil : applications au déploiement de capteur mobile
No full textLes progrès dans le domaine de la robotique mobile nous permettent aujourd'hui d'ajouter la notion de mobilité dans plusieurs classes de réseaux de capteurs sans fil. Le déploiement de capteurs mobiles est possible et utile dans de nombreuses applications (la sécurité, la surveillance de l'environnement, l’industrie et dans la santé). Deux thèmes sont abordées dans cette thèse: la conception d'un intergiciel pour les réseaux de robots mobiles et un ensemble de techniques pour le déploiement du robot mobile dans le cadre de réseaux de capteurs sans fil. L'intergiciel proposé et décrit dans cette thèse permet à l'utilisateur de facilement mettre en œuvre les différents types d'algorithmes de déploiement pour les robots mobiles. Dans la deuxième partie de la thèse, trois problèmes principaux sont présentés et analysés. Le premier est le problème de l'amélioration de la qualité de service avec l'utilisation des réseaux robotiques. Ce problème est résolu par l'utilisation de l'algorithme de déploiement qui améliore les performances de la transmission multimédia. Notre solution utilise une méthode intrusive pour recueillir la métrique de la qualité de transmission. Le deuxième problème abordé est la couverture de points d'intérêt avec des robots mobiles. Une station de base fixe est placé à l'intérieur du domaine d'intérêt, tandis que les robots mobiles disponibles couvrent le point d'intérêt et relayent l'information vers la station de base de proche en proche. Le troisième problème est la découverte des points d'intérêt et la couverture par l'utilisation de robots mobiles qui suivent des trajectoires circulaires concentriques afin de couvrir le domaine d'intérêt. En ajustant la vitesse de déplacement, ils répondent aux contraintes sur la couverture des points d'intérêt et la connectivité avec le station de base.The advances in mobile robotics allow us today to add the mobility concept into many different classes of Wireless Sensor Networks. The deployment of mobile sensors is possible and useful in many application scenarios, ranging from the environmental monitoring and public safety applications, to the industry, healthcare and military applications. Two topics are elaborated in this thesis: networked robot middleware design and a set of approaches for mobile robot deployment in the context of wireless sensor networks. The middleware proposed and described in this thesis allows the user to easily implement different types of deployment algorithms for mobile robots. In the second part of the thesis, three main problems are presented and analyzed. The first is the problem of improving the quality of service with the use of mobile robotic networks, which is solved with the use of deployment algorithm that improves the performance of a multimedia communication by using an intrusive methods to gather the necessary transmission quality evaluation metrics. Second problem is the coverage of the point of interest with mobile robots, where the fixed base station is placed inside the field of interest, while the available mobile robots cover the point of interest and relay the information about it towards the base station in a multi-hop manner. The third problem is the point of interest discovery and coverage with the use of mobile robots which follow concentric circular paths to explore and cover the field of interest, and, by adjusting the movement velocity, they satisfy the constraints on PoI coverage and connectivity with the base station
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