Les réseaux de capteurs

Résumé du document

Les réseaux de capteurs sont des réseaux formés d'un grand nombre de nœuds capteurs qui se collaborent entre eux pour fournir un service bien déterminé. Cependant la faible capacité énergétique habituellement assignée à chaque nœud, et l'impossibilité d'une intervention humaine, a poussé les utilisateurs à s'intéresser à une propriété cruciale qui est la durée de vie minimale. Cette durée dépend fortement de la conception et de la modélisation de chaque élément du réseau ainsi que du comportement de son environnement. Dans ce rapport nous présentons une approche originale pour évaluer cette durée de vie minimale.
D'abord nous allons présenter un modèle formel du comportement de tout le réseau, à l'aide des automates temporisés. Ensuite nous déterminons dans l'espace d'état, relatif à notre modèle, la plus courte séquence d'exécution menant vers un état « terminale » selon un critère bien déterminé. Cette approche sera illustrée sur une application de réseau de capteurs afin de comparer l'impact de deux protocoles de routages réels sur la durée de vie de ce dernier.

Extraits

[...] Un réseau de capteurs, comme la plupart des systèmes temps réels, est composé de plusieurs nœuds que nous appellerons dans notre contexte processus. Ces processus évoluent en parallèle et peuvent inter-communiquer durant l'exécution du système. La composition de ces processus donnera le comportement du système global. - 18 - Modélisation formelle d'un réseau de capteurs Modélisation d'une application de type réseau de capteurs La nature du réseau de capteurs est très importante pour l'évaluation de ses performances. En effet un réseau de poursuite diffère complètement d'un réseau de surveillance. [...]

[...] Ce type de protocole se diffère du flooding vu qu'il utilise la notion de routage par saut (multihop path routing) Conclusion Dans ce chapitre, nous avons expliqué le fonctionnement des deux protocoles de routages à traiter. Les deux protocoles choisis sont totalement différents du point de vue mécanisme d'envoi des messages vers la station de base. En effet le protocole flooding utilise essentiellement le mécanisme de diffusion. Par conte le protocole de Diffusion Directe utilise la technique de multihop path routing Dans le chapitre suivant, je vais présenter notre approche formelle pour modéliser notre application de réseau de capteurs ainsi présenter les différentes abstractions utilisées pour simplifier notre modèle. [...]

[...] - 29 - Analyse de la durée de vie des applications du réseau de capteurs Le coût H représente une estimation de temps nécessaire pour atteindre l'état but. Ce coût est ajouté pour réduire l'ensemble d'états à explorer en privilégiant les états qui semblent nous mener le plus vite vers l'état but. D'une autre manière, à l'aide du cout on élimine tous les états possédant un coût supérieur à celui de F. D'où, dans l'ensemble E des états à explorer dans le prochain tour, on aura moins de candidats comparé par exemple à Dijkstra qui effectue une exploration exhaustive de tout l'espace d'états. [...]

[...] Table 4.2 : Energie consommée dans le réseau pour les deux protocoles pour le 1er critère. Pire Cas Energy used for flooding Worst-case lifetime for Directed Diffusion Moyenne - 33 - Analyse de la durée de vie des applications du réseau de capteurs Table 4.3 : durée de vie minimale pour le 1er critère. Pire Cas Flooding Directed Diffusion Moyenne D'autre part, pour souligner l'importance de l'heuristique utilisée, pour le protocole Directed Diffusion et en utilisant le deuxième critère, la détermination de la durée de vie minimale sans heuristique dure environ 7 heures. [...]

[...] Puis nous détaillons notre modélisation formelle des deux protocoles de abstractions prises en comptes. routages ainsi que les différentes Plateforme IF Introduction La validation formelle des systèmes informatiques repose sur différents formalismes de spécifications permettant d'obtenir une modélisation aussi bien fiable (minimum d'information à stocker) qu'exhaustive (couvre tout le cycle de vie des processus décrivant l'évolution de l'état du système) du système à valider. Ils nécessitent aussi l'utilisation de plusieurs outils permettant de couvrir toutes les étapes de développement des processus (process). [...]