Étude et développement d'un réseau de capteurs synchronisés à l'aide d'un protocole de communication sans fil dédié à l'Internet des objets

par Johann Gilbert

Thèse de doctorat en Automatique, signal, productique, robotique

Sous la direction de Philippe Courmontagne.

Le président du jury était René Garello.

Le jury était composé de Philippe Courmontagne, Ayman Al Falou, Christophe Laot, Caroline Fossati, Claude Jauffret.

Les rapporteurs étaient Ayman Al Falou, Christophe Laot.


  • Résumé

    Depuis les 20 dernières années, l'essor de l'IoT et du "cloud computing" a conditionné le besoin dedéployer massivement, et globalement, des capteurs afin d'alimenter des bases de données et améliorerla précision des algorithmes d'analyse. Pour répondre à ces demandes, de nouveaux réseaux basés surles bandes de fréquences ISM ont été déployés. Nous avons donc appréhendé de façon complète cestechnologies afin de garantir une qualité maximale pour nos produits mais aussi proposer des conseilsjustes dans un secteur ou abus de langage et promesses de performances sont monnaie courante.Cependant, le nombre grandissant d'objets émettant sous la fréquence du gigahertz lève un doutequant à l'impact sur la santé des êtres vivants. Dès lors, coupler l'aspect non invasif des VLC avecl'Internet des Objets permettrait non seulement de réduire les risques pour les êtres humains maisaussi de limiter la saturation des bandes radio.Néanmoins, les techniques d'aujourd'hui consistent principalement en la réalisation de systèmesdiffusant l'information depuis une source unique vers plusieurs récepteurs, ce qui est l'inverse du paradigmede l'IoT. Dans cette étude, nous avons donc réalisé un nouveau design basé sur les VLC qui meten place une topologie de réseau en étoile 3. Ce système, basé sur un concentrateur disposant d'une ouplusieurs caméra en guise de photo-récepteurs, est optimisé pour plus d'autonomie. Ainsi, la vitessede transmission peut être gérée dynamiquement sans être connue par les autres éléments du système.

  • Titre traduit

    Study and development of synchronized sensors network using a wireless communication protocol dedicated to the Internet of Things


  • Résumé

    In the last 20 years, the coming up of Internet of Things and Cloud Computing has conditionedthe need to deploy sensors everywhere to feed databases and analytics. To meet this requirements,new kind of networks have been massively deployed based on the sub-gigahertz frequency which haveunknown effect on human health.Couple the non-invasive aspect of the Visible Light Communication (VLC) with IoT could notonly reduce potential risks for human health but also avoid radio band saturation. However, today'stechniques consist mainly in broadcast data from light sources to receivers which is the opposite of theIoT paradigm. In this study, we will present a new design where the gateway is not a classic photodiodebut a camera.With this camera based method, we are able to design a star network using VLC. Even if the datarate is not the same as standard method, we are now able to collect data emanating from many sensorsat once with only one photoreceptor. This system also includes the ability of discriminate LED matrix,which transfer the same data faster, and single LED. Finally, data rate can be handle autonomouslyby the system to provide an optimal data transfer.


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