Améliorations de l'accès au medium dans les réseaux dynamiques de capteurs sans fils

Improving medium access for dynamic wireless sensor networks

• Auteur / Autrice : Georgios Papadopoulos
• Direction : Thomas Noël
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 28/09/2015
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Marcelo Dias De Amorim
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thomas Watteyne, Antoine Gallais
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marcelo Dias De Amorim, Isabelle Guérin-Lassous

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes adaptatifs (technologie)

Systèmes de communication sans fil

Réseaux de capteurs (technologie)

Internet des objets

Mots clés libres

Internet des objets

Réseaux de capteur sans fils

Protocoles de communication

Contrôle d'accès au medium

Internet of things

Networks of wireless sensor

Communication protocol

Medium access control

Résumé

L’Internet des objets amène des contraintes uniques et une immense variété d’applications. Ceci oblige à être capable d’établir des communications efficaces en énergie (et néanmoins à faible délai) au sein de réseaux fortement dynamiques. Nous nous sommes concentrés sur l'amélioration du contrôle d'accès au medium (MAC), afin d’optimiser la gestion des communications sans fils,principale source de consommation d'énergie dans ces réseaux. Cette thèse discute de l’auto adaptation de solutions MAC asynchrones et montre qu’une coopération localisée entre objets communicants permet de maintenir un partage efficace de la ressource de communication face à une forte dynamique (trafic, mobilité, pannes). Outre une réflexion menée sur les outils de simulation et d'expérimentation, nous avons conduit des campagnes d'évaluations complètes de nos contributions qui traitent tant des changements de trafic que de la mobilité dans les réseaux très denses.

The Internet of Things brings unique constraints and a huge variety of applications. This forces to be able to establish energy efficient communications (and never the less low-delay) within highly dynamic networks. We focused on improving the medium access control (MAC) to optimize the management of wireless communications, the main source of energy consumption in these networks. This thesis discusses the self-adaptation of asynchronous MAC solutions and shows that a localized cooperation between communicating objects can maintain an efficient sharing of the communication resource in highly dynamic networks (traffic, mobility, failures). In addition to a reasoning on the tools of simulation and experimentation, we conducted comprehensive evaluation campaigns of our contributions that address traffic changes and mobility in dense networks.