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Sommaire 1 Implémentation d'une solution de contrôle de puissance sur une plate‐forme de réseaux de capteurs sans fil 1.1 Thème général 1.2 Contexte 1.3 Sujet 1.4 Compétences attendues 1.5 Résultats attendus

Implémentation d'une solution de contrôle de puissance sur une plate‐forme de réseaux de capteurs sans fil

Labo	LIG
Equipe	DRAKKAR
Encadrants	Bogdan.Pavkovic@imag.fr,Martin.Heusse@imag.fr

Thème général

• protocoles réseaux en sans fil
• réseaux de capteurs radio
• contrôle de puissance

Contexte

L'équipe
 Drakkar 
est
 actuellement 
impliquée 
dans
 un
 projet
 ANR
 (ARESA) 
traitant
 des
 réseaux
 de
 capteurs
 sans fil.
Nous
 travaillons
 ainsi 
en 
collaboration
 avec 
Orange
Labs, 
Coronis
System, 
etc.


Dans
 un
 tel
 réseau,
 des
 centaines
 de
 noeuds
 sont
 déployés
 dans
 la
 zone
 à
 surveiller,
 collectent
 des 
statistiques
 et 
les 
envoient
 à 
un 
noeud 
central 
de 
collecte 
des 
données
:
le 
puits.
 Ces 
réseaux
 connaissent
 actuellement
 un
 fort
 développement
 du
 fait
 de
 leur
 flexibilité
 :
 il
 suffit
 de
 les
 positionner
 dans
 l'espace
 à
 surveiller
 et
 toutes
 les
 communications
 peuvent
 utiliser
 la
 radio.


Cependant,
 les 
réseaux 
de 
capteurs
 représentent 
un
 challenge
 intéressant 
pour 
les
 chercheurs
:
 les
 capteurs 
doivent 
relayer
 les 
information
s en 
radio,
avec 
une
 bande 
passante
 faible,
 économiser
 leur 
énergie,
etc.

L'équipe
 a 
déjà 
proposé
 dans
 ce 
contexte 
des 
améliorations
 dans 
les 
couches 
MAC 
et 
réseau 
afin
 d'en
 diminuer
 la
 consommation
 en
 énergie,
 et
 d'améliorer
 la
 robustesse
 des
 réseaux
 :
 si
 un
 capteur
 ne
 possède
 par
 exemple 
plus
 d'énergie, 
le 
réseau
 se 
reconfigure
 dynamiquement 
pour
 pallier
 cette 
déficience.


Sujet

Le
 contrôle
 de
 puissance
 permet d'ajuster
 la
 puissance
 de
 transmission
 de
 chaque
 capteur
 de
 telle
 sorte 
que
 le 
réseau
 reste 
connecté
( i.e.,
un 
capteur
 peut 
joindre
 n'importe 
quel 
autre
 capteur
 via
 une
 route
 multi-saut )
 mais
 économise
 son
 énergie.
 issance 
de 
transmission )
 sont 
nombreuses
 mais
 bien
 trop
 souvent
 basées
 sur
 des
 hypothèses
 trop
 fortes
 (e.g.
 graphes
 de
 disque
 unité).
 Elles
 ne 
fonctionnent 
donc
 pas 
dans 
la 
réalité.

L'étudiant 
implémentera 
dans 
un 
premier
 temps 
une 
solution 
de 
contrôle
 de 
puissance 
statique
 et
 uniforme.
Il
 étudiera
 l'impact
 de 
la 
puissance 
de 
transmission 
sur 
les 
performances 
au 
niveau
 routage, 
fiabilité 
de 
livraison
 et
 de
 consommation 
d'énergie.


Si
 le
 temps
 imparti
 le
 permet,
 l'étudiant
 s'attachera
 à
 étudier
 dans
 un
 deuxième
 temps
 les
 limites
 expérimentales
 des
 algorithmes
 existants
 et
 pourra
 proposer
 comment
 modifier
 les
 algorithmes
 afin 
d'en 
limiter 
les 
impacts 
négatifs.

Compétences 
attendues

Il
 est 
essentiel 
de 
maîtriser
 la 
programmation
 en 
C. L'étudiant
 doit
 posséder 
une 
connaissance 
basique 
de
l'algorithmie 
et 
de 
la 
théorie 
des 
graphes.

Par
 ailleurs,
 l'étudiant
 doit
 avoir
 un
 réel
 intérêt
 pour
 les
 réseaux
 sans fil,
 et
 souhaiter
 approfondir
 les 
aspects 
protocolaires 
introduits 
dans 
le 
cours 
réseau
 de 
2A.

Résultats 
attendus

Théoriques
:


• étude
 des 
solutions
 de 
contrôle 
de 
topologie 
existantes ;
• recensement
 des 
limites
 de
 ces 
solutions,
dues 
aux 
hypothèses 
trop
 fortes 
utilisées.


Pratiques
:


• évaluer
 les 
performances 
d'un 
algorithme 
d'assignation 
de
 puissance 
uniforme 
et 
statique
 et
 quantifier 
l'impact
 au
 niveau 
du 
routage
 et
 de 
l'énergie 
consommée ;
• éventuellement,
 implémenter 
d'autres 
solutions 
dynamiques 
de 
contrôle 
de 
puissance.