Bibliothèque de L'IMIST/CNRST

PH.D Université Mohammed V 2016

Les dernières avancées révolutionnaires dans les deux technologies ; le micro-électronique et la communication sans-fil ont permis le développement de nouveaux petits appareils appelés nœuds capteurs. Ces dispositifs sont en mesure de recueillir et de transmettre des données à travers un support de communication sans fil, sans intervention humaine, ce qui forme les Réseaux de Capteurs Sans Fil (RCSFs). Leur flexibilité offre une bonne solution pour de nombreux domaines d'application (domotique, santé et soins, le domaine militaire, la surveillance de l'environnement, etc.). Malheureusement, ces réseaux souffrent de plusieurs limitations et la contrainte la plus critique c'est la durée de vie de la batterie dont le capteur est doté. Puisque l'interface radio est la première source de consommation d'énergie, la couche MAC (contrôle d'accès au support) est la première qui devrait faire face à ce problème.

Dans cette thèse, nous nous focalisons sur deux types de RCSF ; les réseaux à tendance événementielle et les réseaux hétérogènes. Le premier type des RCSFs est caractérisé par un trafic en rafales, comme dans les applications militaires où les capteurs sont tenus de signaler à la station de base tout mouvement dans le champ de surveillance. Ces applications ne tolèrent un temps de latence élevé, car ce dernier peut causer de grands dégâts dans le champ surveillé. Pour faire face à ces contraintes, nous avons conçu un nouveau protocole MAC, appelé OOM-MAC (ON/OFF Markovian MAC Protocol), capable de se comporter d'une façon sporadique, afin d'adapter l'horaire de sommeil des nœuds avec le trafic circulant dans le réseau.

Dans la deuxième partie de cette thèse, nous abordons les réseaux de capteurs hétérogènes dans lesquels les capteurs sans fil peuvent détecter des phénomènes avec des caractéristiques différentes. De cet effet, plusieurs charges de trafic, de natures différentes, peuvent coexister dans le même réseau. En outre, la position géographique, à proximité de la station de base, de certains nœuds pourrait causer des problèmes énergétiques, ce qui accentue une hétérogénéité géographique en termes de ressources énergétiques. A cet égard, nous avons conçu deux protocoles MAC destinés à résoudre certains problèmes de ces réseaux. D'abord, nous avons essayé de traiter l'hétérogénéité du trafic par la conception d'un nouveau protocole, appelé MP-CSMAC/CA, capable de différencier les services fournis durant le processus d'accès au médium. Alors que, dans la troisième contribution de cette thèse, BMPriority based CSMA/CA algorithm, nous nous sommes concentrés sur les deux problèmes, mentionnés auparavant, des réseaux de capteurs hétérogènes. Le protocole proposé permet l'accès au médium en se basant sur la nature du message transmis et les capacités énergétiques du nœud transmetteur.