Thèse soutenue

Fusion de l'information dans les réseaux de capteurs : application à la surveillance de phénomènes physiques

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Auteur / Autrice : Nisrine Ghadban
Direction : Clovis FrancisPaul Honeine
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Optimisation et Sûreté des Systèmes
Date : Soutenance le 14/12/2015
Etablissement(s) : Troyes en cotutelle avec Université Libanaise
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Delaunay / ICD
Jury : Président / Présidente : Régis Lengelle
Examinateurs / Examinatrices : Clovis Francis, Paul Honeine, Régis Lengelle, Fahed Abdallah, Latifa Oukhellou, Joumana Farah
Rapporteurs / Rapporteuses : Fahed Abdallah, Latifa Oukhellou

Résumé

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Cette thèse apporte des solutions clés à deux problèmes omniprésents dans les réseaux de capteurs sans fil, à savoir la précision des mesures acquises dans les régions à faible couverture et la dimensionnalité sans cesse grandissante des données collectées. La première contribution de cette thèse est l’amélioration de la couverture de l'espace à surveiller par le biais de la mobilité des capteurs. Nous avons recours aux méthodes à noyaux en apprentissage statistique pour modéliser un phénomène physique tel que la diffusion d’un gaz. Nous décrivons plusieurs schémas d'optimisation pour améliorer les performances du modèle résultant. Nous proposons plusieurs scénarios de mobilité des capteurs. Ces scénarios définissent d'une part l'ensemble d'apprentissage du modèle et d'autre part le capteur mobile. La seconde contribution de cette thèse se situe dans le contexte de la réduction de la dimensionnalité des données collectées par les capteurs. En se basant sur l'analyse en composantes principales, nous proposons à cet effet des stratégies adaptées au fonctionnement des réseaux de capteurs sans fil. Nous étudions également des problèmes intrinsèques aux réseaux sans fil, dont la désynchronisation entre les nœuds et la présence de bruits de mesures et d’erreurs de communication. Des solutions adéquates avec l'approche Gossip et les mécanismes de lissage sont proposées. L'ensemble des techniques développées dans le cadre de cette thèse est validé sur un réseau de capteurs sans fil qui estime le champ de diffusion d’un gaz