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RÉSUMÉ
Cet article s’attache à décrire les réseaux de capteurs sans fil. Ces réseaux peuvent être utilisés dans de très nombreuses applications avec des attentes différentes. Quelques-uns des principaux défis les concernant sont étudiés ici, ainsi que la façon dont la recherche y répond. En effet, pour chaque défi, il existe plusieurs réponses et ces solutions sont plus ou moins performantes suivant l'environnement dans lequel les capteurs sont déployés.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Nathalie MITTON : Docteur - Directrice de recherche, responsable scientifique équipe Inria FUN
INTRODUCTION
Les réseaux de capteurs sans fil envahissent progressivement notre quotidien, nous proposant de nouveaux services chaque jour. On les trouve dans des applications qui nous touchent de plus en plus. Tout d’abord utilisés dans la surveillance de l’environnement et des animaux, ils ont ensuite apporté leur support dans les activités de secourisme et de surveillance de structure. Maintenant, ils font leur apparition dans des applications encore plus proches de nous pour améliorer notre confort, comme lorsqu’ils nous guident vers des places de parking disponibles ou nous informent sur la qualité de l’air.
Mais que sont-ils exactement ? Et à quoi peuvent-ils servir ? C’est ce que nous allons voir au travers de cet article. Nous verrons également quels sont les défis technologiques qu’ils apportent et comment les chercheurs y répondent. Nous verrons comment ils font pour se découvrir les uns les autres, comment ils font pour communiquer et acheminer des informations de façon simple alors qu’ils sont limités en capacité de calcul, en espace mémoire et qu’ils reposent sur des batteries. Nous verrons que bien que plusieurs solutions aient été apportées, il reste encore beaucoup de défis à relever.
Nous verrons enfin que les avancées de la science permettent maintenant de transformer ces petits capteurs en petits robots, c’est-à-dire que leur mobilité peut être contrôlée. Cela ouvre la voie à des applications encore plus nombreuses, comme des applications d’exploration de zone dangereuse tel le site d’une centrale nucléaire après une fissure dans un réacteur. Mais cela vient également avec de nouvelles difficultés et des défis toujours plus nombreux et plus intéressants à relever.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de sept. 2012 par Nathalie MITTON
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Différents défis
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1. Réseaux de capteurs : définition et applications
Un capteur (figures 1 et 2) est un équipement qui permet de mesurer une grandeur physique dans l'environnement qui l'entoure, telle que la température, le taux d’humidité, des vibrations et qui la transforme en une grandeur numérique capable d’être traitée informatiquement. Un capteur seul peut permettre des applications locales.
Par exemple, un capteur de présence va permettre d’éclairer une lampe lors du passage d’une personne.
Lorsque le capteur est équipé d’une carte de communication sans fil, il peut alors être mis en réseau, relayer les informations des autres capteurs, étendant ainsi leur couverture, ce qui donne une autre dimension.
Illustrons un réseau de capteurs au travers d’une application. Imaginez un volcan dont l’activité sismique doit être surveillée étroitement . Imaginez un ensemble de capteurs sismiques qui vont être déployés sur le volcan pour en mesurer l’activité sismique comme illustré sur la figure 3. Imaginez que ces petits capteurs sont équipés d’une carte radio qui leur permet d’envoyer ces informations prélevées sur l’environnement vers une station de base, que l’on appellera par la suite puits (puits de données) capable d’interpréter ces valeurs. Les capteurs sont de petits objets à faible coût (afin de pouvoir en déployer un très grand nombre) qui ont des capacités réduites en termes d’espace mémoire et de puissance de calcul. Par ailleurs, ils reposent sur des batteries et ont donc une source d’énergie limitée. Ainsi, les capteurs n’ont pas la possibilité d’envoyer directement leurs données au puits trop lointain et doivent donc relayer les informations les uns des autres. Nous obtenons alors un réseau de capteurs sans fil qui doit savoir s’auto-organiser.
Les réseaux de capteurs sans fil peuvent être utilisés dans de nombreuses applications. À l’image de la surveillance d’un volcan, ils peuvent être utilisés dans toute sorte de surveillance de l’environnement (surveillance...
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Réseaux de capteurs : définition et applications
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Harvard Sensor Network Lab - Volcano Monitoring. - http://fiji.eecs.harvard.edu/Volcano.
-
(2) - KIM (S.), CULLER (D.), DEMMEL (J.) - Structural Health Monitoring of the Golden Gate Bridge Using Wireless Sensor Networks. - Berkeley EECS https://www2.eecs.berkeley.edu/bears/2004/STARS/kim-structural.pdf.
-
(3) - * - Industrial Wireless Sensor Networks : Applications, Protocols, Standards, and Products, to be published in CRC Press (2012).
-
(4) - XU (N.) - A Survey of Sensor Network Applications. - IEEE Communications Magazine (2002).
-
(5) - AMMARI (H.M.), GOMES (N.), JACQUES (M.), MAXIM (B.), YOON (D.) - A Survey of Sensor Network Applications and Architectural Components. - Adhoc & Sensor Wireless Networks, Vol. 25 Issue 1/2, p 1-44. 44 p (2015).
-
(6) - SIMPLOT-RYL...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
PDF-X Change Viewer Version 2.0 Tracker Software Products 2008.
HAUT DE PAGE
CISIA juin 2000 Le Bayésien (version pour Windows Vista), [Logiciel] CISIA 1 avenue Herbillon, 94160 Saint-Mandé, France.
HAUT DE PAGE3 Sites Internet Acteurs industriels
Fabricants :
TexasInstrument :
Atmel :
Crossbow :
Offreurs de solutions :
Etineo :
NooliTic :
http://www.slideshare.net/SylvainDeceuninck/plaquette-noolitic
FireFlies :
http://www.fireflies-rtls.com/
ABB : abb.com
Accutech Instruments :...
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QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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