HEAVEN for Android. An Heterogeneous Ad Hoc Network for Emergency Response

À ce jour, il est possible d'utiliser les téléphones intelligents comme des relais afin de créer des réseaux sans infrastructure. Humanitas, notre partenaire industriel spécialisé dans la conception de solutions sur les technologies de l'informations et de la communication (TIC), propose de s'en servir pour rétablir les communications dans des zones sinistrées où les moyens de communication seraient coupés. Leur objectif est de permettre la création de ce type de réseau en utilisant des micro-ordinateurs installés sur des drones, ainsi que des téléphones personnels roulant sous iOS ou Android. S'il est aujourd'hui possible de recréer ce type de réseau entre ordinateurs et iPhone du fait de la disponibilité de technologies faites pour sur ces plateformes, Android ne bénéficie pas du même traitement. L'état de l'art montre que les moyens présents sur Android permettent effectivement de lier les téléphones entre eux, mais de nombreux problèmes restent encore à résoudre. Il faut permettre une automatisation complète du processus, prendre en compte des limites des technologies utilisées ou bien offrir une compatibilité avec les téléphones intelligents iPhone, systèmes n'ayant que très peu de technologies compatibles avec les téléphones Android. Nous proposons dans ce mémoire, plusieurs méthodes afin de répondre à ces problématiques pour obtenir une solution de création et jonction automatique d'un réseau sans infrastructure à environnement hétérogène pour téléphones Android. Nous présenterons également des expériences sur les technologies de communications sans fil employées, de façon isolée ainsi qu' en concurrence. Ceci nous permettra de connaitre les interférences qu'elles induisent, leurs performances de communication, ainsi que l'impact énergétique sur la batterie de nos téléphones. Nous évaluerons également les algorithmes mis en place pour la gestion du réseau, cela afin de valider leur comportement et de quantifier les performances de notre solution.

Abstract

Using smartphones as relays could be a solution to create ad hoc networks and temporarily replace out of order traditional telecommunications infrastructure. Humanitas, our industrial partner specialized in ICT solutions for humanitarian operations, develops a software to recreate networks in disastrous areas by leveraging low-cost computers like Raspberry pi or mobile devices, on either iOS or Android. While it is possible to establish ad hoc networks with computers or iOS devices, thanks to their made-for technologies, Google public API greatly restrict capabilities of devices to create such network with Android devices. Most of literature implementations rely on unconventional usage of the API. While they manage to reach their objective, the result is not as flexible or efficient, compatibility with other environments are eluded, and device limitations are not considered. In this thesis, we propose a solution to create or join an ad hoc network on the model of Humanitas software Heterogeneous Embedded Ad hoc Virtual Emergency Network (HEAVEN), by ensuring the compatibility with iOS devices, and by managing the capabilities of our devices. We discuss also multiple experiments designed to evaluate the performances and power usage of the wireless technologies we used, on both, stand-alone and mixed usage. This allow to know what their capabilities are and their influence. We test and validate our solution and conclude on its global performances.