Positionnement 3D indoor de grande précision d'objets dynamiques par technologie VLC/LIFI utilisant la détection différentielle

High accuracy indoor 3D positioning of dynamic objects by VLC technology using differential detection

• Auteur / Autrice : Yanqi Huang
• Direction : El-Hassane Aglzim
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'Ingénieur
• Date : Soutenance le 03/07/2023
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques (Besançon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Département de Recherche en Ingénierie des Véhicules pour l'Environnement (DRIVE) (Nevers)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement de préparation : Université de Bourgogne (1970-2024)
• Jury : Président / Présidente : Franck Joseph Aimé Gechter
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lina Mroueh
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Abdesselam Babouri, Fen Zhou

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes de communication sans fil

Robots autonomes

Fusion multicapteurs

Robotique

Mots clés libres

Fusion de données

Localisation

Cartographie

Robot mobile

Perception

Visible Light Communication

Data fusion

Location

Cartography

Mobile robot

Perception

Communication par lumière visible

Résumé

Les questions relatives au vieillissement font récemment l'objet d'une attention particulière. Dans les années à venir, l'augmentation de l'espérance de vie et la baisse du taux de natalité provoqueront un changement démographique considérable dans les paysdéveloppés.En 2015, la région Bourgogne Franche-Comté est la quatrième région la plus âgée de France métropolitaine et verra sa population, dans cette tranche d'âge, dépasser le million de personnes âgés dépendantes d'ici 2040. Dans cette région, la prise en charge de la dépendance et le désenclavement des zones rurales (zones dans lesquelles la dépendance est forte) est une priorité.Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet ROBASSIST (ROBot ASSISTant), financé parla région Bourgogne Franche-Comté et l'ISEP, a vocation à participer au désenclavement et à l'assistance des personnes âgées vulnérables dans ces zones rurales en développant unesolution technologique à base de robots autonomes assistants pouvant se localiser en 3Dà l'intérieur d'habitations par la technologie VLC/LIFI (technologie de communication sans fil utilisant de la lumière visible non émettrice d'ondes électromagnétique tel que le wifi),capables de transporter des objets dans un espace donné et de collecter des informations en temps réel sur ses occupants. Ces robots autonomes et intelligents sont en mesure d'assister la personne dépendante (apport de médicaments, etc…) ou d'avertir les secours en cas d'urgence (chute, accident, etc…). La technologie VLC/LIFI ayant l'avantage de ne pas émettre d'ondes électromagnétiques, ce qui est bénéfique pour la santé des personnes âgées. Du point de vue de l'application pratique, le défi actuel est la nécessité d'améliorer la précision et l'adaptabilité à l'environnement pour améliorer la robustesse du système de localisation.

Issues of ageing have recently come under particular scrutiny. In the coming years, the increase in life expectancy and the decrease in the birth rate will cause a considerabledemographic change in developed countries.In 2015, the Bourgogne Franche-Comté region was the fourth oldest region in metropolitan France and will see its population in this age group exceed one million dependent elderly people by 2040. In this region, the management of dependency and the opening up of rural areas (areas in which dependency is high) is a priority.This thesis is part of the ROBASSIST (ROBots ASSISTants) project, funded by the Bourgogne Franche-Comté region and ISEP, which aims to participate in the opening up and assistance of vulnerable elderly people in these rural areas by developing a technological solution based on autonomous assistant robots that can locate themselves in 3D inside homes using VLC/LIFI technology (wireless communication technology using visible light that does not emit electromagnetic waves such as WiFi), capable of transporting objects in a given space and collecting information in real time on its occupants. These autonomous and smart robots are capable of assisting the dependent person (providing medication, etc.) or alerting the emergency services in the event of an emergency (fall, accident, etc.). VLC/LIFI technology has the advantage of not emitting electromagnetic waves, which is beneficial to the health of the elderly people. From a practical application point of view, the current challenge is the need to improve the accuracy and adaptability to the environment to improve the robustness of the location system.