Sajeh ZAÏRI soutient sa thèse le 18 septembre 2010 à 9h00, Salle des conférences du département des Sciences Informatique de la Faculté des Sciences de Tunis.
Titre : "Stratégies de configuration pour l’optimisation de la consommation énergétique dans les réseaux de capteurs"
Jury :
Directeurs de thèse : Eric NIEL Professeur (INSA-Lyon, France) ; Belhassen ZOUARI Professeur (FS-Bizerte).
Rapporteurs : Jean-François PRADAT-PEYRE Professeur (Université de Paris X) ; Nejib BEN HADJ-ALOUANE Professeur (ENSI-Manouba)
Examinateurs : Mohamed MOALLA Professeur (FS-Tunis, Tunisie);
Hassane ALLA Professeur (INP-Grenoble, France)
Résumé :
La mise en réseaux des capteurs sans fil permet la couverture de vastes territoires ainsi que l’obtention rapide et fiable de résultats même pour des zones hostiles ou inaccessibles pour les être humains. Cependant, avant de voir ces réseaux atteindre un niveau de pénétration identique à celui des téléphones portables, un certain nombre de problématiques doivent être résolues. Les contraintes très strictes liées aux caractéristiques matérielles des capteurs, telles que la puissance de calcul, la mémoire et surtout l’alimentation en énergie, rendant les algorithmes existants inadaptés.
Pour assurer l’application à laquelle est dédiée le réseau, les nœuds doivent s’auto-configurer afin de maximiser la durée de vie du réseau. Cette configuration inclut les décisions d’activation et la détermination des chemins connectant chaque nœud à la station de base.
La contrainte d’énergie doit être prise en compte à tous les niveaux : les nœuds les plus épuisés doivent être les plus privilégiés à se désactiver et les chemins doivent les éviter sans pour autant augmenter considérablement les coûts de transmission des données.
Ainsi, les chemins déterminés doivent garantir un compromis entre les deux critères antagonistes : coût de transmission et minimum d’énergie. Rare sont les travaux qui considèrent plus d’un critère à la fois et quand c’est le cas ils les combinent en une fonction objective en leur associant des poids statiques. Pour garantir une certaine flexibilité entre ces deux critères, l’algorithme proposé ne leur associe aucun poids. La comparaison des chemins est basée sur le concept de la dominance Pareto.
Une priorité de désactivation, basée sur les énergies résiduelles des nœuds, est introduite entre les nœuds voisins pour éviter les phases de négociation (utilisées dans les travaux existants et nécessitant l’échange de plusieurs messages de contrôle). La priorité proposé permet de réduire les coûts énergétiques des prises de décision.
Après le développement de ces algorithmes, vient la phase de validation qui consiste à observer comment les algorithmes proposés préservent l’énergie des nœuds et ainsi augmentent la durée de vie du réseau. La validation de ces algorithmes s’est faite dans un premier temps à travers des simulations. Dans un second temps, une validation plus exhaustive a été réalisée en se basant sur un nouveau modèle de réseaux de Petri de haut niveau (RdPHN). Ce modèle développé est hiérarchique, global et générique. Le modèle retenu intègre une modélisation de la consommation d’énergie. Ceci rend possible la validation de différents critères relatifs à cette consommation comme la durée de vie pire cas (qui ne peut pas être obtenue à travers les simulations). Le modèle inclut aussi une image de l’environnement comme il est perçu par les nœuds, ce qui n’est pas le cas des modèles existants. Cette image permet d’interfacer le modèle proposé avec tout autre modèle représentant le comportement de l’environnement.