Contribution à la modélisation de produit actif communicant : spécification et évaluation d'un protocole de communication orienté sécurité des produits

par Ahmed Zouinkhi

Thèse de doctorat en Automatique, traitement du signal et génie informatique

Sous la direction de Eric Rondeau et de Mohamed Naceur Abdelkrim.

Soutenue le 07-04-2011

à Nancy 1 en cotutelle avec École nationale d'ingénieurs de Gabès (Tunisie) , dans le cadre de École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine , en partenariat avec CRAN - Centre de Recherche en Automatique de Nancy - UMR 7039 (laboratoire) .

Le président du jury était Ridha Ben Abdennour.

Le jury était composé de David Andreu, Eddy Bajic, Mohamed Chtourou.

mots clés

• Produit actif
• Réseaux de Petri
• Sécurité active
• Coopération
• Réseaux de capteurs sans fil
• Simulation
• Identification automatique
• Ordonnancement (gestion)
• Produits chimiques -- Mesures de sécurité
• Petri, Réseaux de
• Réseaux de capteurs (technologie)

Résumé

La surveillance d'entrepôts de produits chimiques est une opération délicate dans le sens où elle passe par une connaissance de la nature de chaque produit stocké, sur leur localisation, sur leur possible interaction et sur les actions à mettre en oeuvre en cas d'alerte. Pour faciliter cette gestion de stockage, cette thèse propose d'utiliser le concept de l'ambiant où le produit possède son propre système d'information et de communication sans fil de façon à le rendre intelligent et autonome. Cette thèse propose et développe un modèle de comportement interne de produit actif permettant une approche distribuée de sécurité active. Celui-ci permet d'aboutir à un protocole de communication de niveau applicatif à embarquer dans les produits actifs. Ce protocole est évalué de façon formelle en utilisant les Réseaux de Petri colorés hiérarchiques. Finalement, ce protocole est implémenté dans le simulateur Castalia/Omnet++ pour l'analyser dans plusieurs scénarii et aussi pour l'éprouver lors du passage à l'échelle. Les résultats montrent l'intérêt et la faisabilité du concept de produit actif

mots clés

• Active product
• Petri Nets
• Active Security
• Cooperation
• Wireless Sensor Network
• Simulation

Titre traduit

Contribution to the modeling of active product : specification and Evaluation of a communication protocol oriented products security

Résumé

Monitoring of chemical product storage is a delicate operation in the sense that it requires knowledge of the nature of each stored product, their location, their interaction and possible actions to be implemented in case of emergency. To facilitate the storage management, this thesis proposes to use the concept of ambient where the product has its own information system and wireless communication so as to make it intelligent and autonomous. This thesis proposes and develops a model of internal behavior of active product that allows a distributed approach of active security. This can lead to a communication protocol of application level to embed the active products. This protocol is formally assessed using hierarchical colored Petri nets. Finally, this protocol is implemented in the simulator Castalia/Omnet++ to analyze it in several scenarios and also for the experience when going to scale. The results show the usefulness and feasibility of the concept of active product