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Mécanismes optimisés de planification des états des capteurs pour la maximisation de la durée de vie dans les réseaux de capteurs sans fil.

Ali Chamam

Ph.D. thesis (2009)

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Abstract

Since their creation, wireless communication networks have witnessed a huge successthat continues to grow in scientic and industrial communities. During its evolutionthe wireless paradigm has given birth to various derivative architectures, such as cellular,WiMax and wireless local area networks. During the last decade, a new typeof wireless networks has stirred up great interest within the scientic community ; itconsists in mobile ad hoc networks (MANETS) and wireless sensor networks (WSN).This new type of networks diers from conventional wireless networks by the absenceof predetermined infrastructure (or structure) and by the versatileness of its nodes(i.e., any node can join the network or leave it in a pretty random manner). A WSNconsists of a set of embedded processing units, called sensors, communicating viawireless links, whose main function is the collection of parameters related to thesurrounding environment, such as temperature, pressure or the presence/motion ofobjects. WSN are expected to have many applications in various elds, such as industrialprocesses, military surveillance, observation and monitoring of habitat, etc.Because of the intrinsic nature of their intended applications, sensors have a majorconstraint : their energy source is usually limited and hardly renewable. This turnsenergy optimization and network lifetime maximization in WSN into real challenges.In this thesis, we address the problem of maximizing the network lifetime of WSNthrough optimal sensor state planning, with a view to minimizing the total dissipatedenergy while ensuring a fair balance of energy consumption over all sensors. Thisinvolves such techniques as cluster formation and switch-o of some sensors, whileconforming to the application-related constraints, such as total coverage of the areamonitored by the sensors and the presence of a routing topology composed of clusterheads.

Résumé

Depuis leur création, les réseaux de communication sans l ont connu un engouementfulgurant qui ne cesse de croître au sein des communautés scientiques et industrielles.Ainsi, le paradigme sans l a vu naître, au cours de son évolution, diversesarchitectures dérivées, telles que les réseaux cellulaires, les réseaux locaux sans l, lesréseaux WiMax, etc. Durant la dernière décennie, un nouveau type de réseau sans la suscité un grand intérêt auprès de la communauté scientique, il s'agit des réseauxad hoc et des réseaux de capteurs sans l (RCSF). Ce nouveau type de réseau sedistingue des réseaux sans l classiques par l'absence d'infrastructure (ou structure)préétablie et par la versatilité de ses n÷uds (i.e., ces derniers peuvent s'ajouter auréseau ou en disparaître d'une manière assez aléatoire).Un RCSF est composé d'un ensemble d'unités de traitements embarquées, appeléescapteurs, communiquant via des liens sans l et dont la fonction principale est lacollecte de paramètres relatifs à l'environnement qui les entoure, telles que la tempé-rature, la pression ou la présence d'objets. Les RCSF trouvent leur application dansdiverses activités de la société, tels les processus industriels, les applications militairesde surveillance, l'observation et le suivi d'habitat, etc. À cause de la natureintrinsèque de leur fonctionnalité, les capteurs ont une contrainte principale : leursource d'énergie est limitée et presque jamais renouvelable. Ceci place l'optimisationde l'énergie consommée par les capteurs et la maximisation de la durée de vie desRCSF au centre des dés posés par ces réseaux.
Department: Department of Computer Engineering and Software Engineering
Program: Génie électrique
Academic/Research Directors: Samuel Pierre
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/138/
Institution: École Polytechnique de Montréal
Date Deposited: 16 Nov 2009 14:32
Last Modified: 10 Nov 2022 11:49
Cite in APA 7: Chamam, A. (2009). Mécanismes optimisés de planification des états des capteurs pour la maximisation de la durée de vie dans les réseaux de capteurs sans fil. [Ph.D. thesis, École Polytechnique de Montréal]. PolyPublie. https://publications.polymtl.ca/138/

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