Mémoire Online: La géolocalisation dans les réseaux de capteurs sans fils Etude de cas (utilisation en agriculture)

Sommaire: La géolocalisation dans les réseaux de capteurs sans fils

Table des figures
Liste des tableaux
Introduction générale
Chapitre 1 Aperçu sur les réseaux sans fil
1 Introduction
2 Les réseaux ad hoc
2.1Définitions
2.2 Caractéristiques des réseaux ad hoc
2.2.1 Mobilité (Une topologie dynamique)
2.2.2 Equivalence des nœuds du réseau
2.2.3 Liaisons sans fil (Une bande passante limitée)
2.2.4 Autonomie des nœuds (Des contraintes d’énergie)
2.2.5 Vulnérabilité (Une sécurité physique limitée)
2.3 Applications
2.3.1 Recherche et sauvetage
2.3.2 Domaine militaire
2.3.3 Domaine de la santé
2.3.4 Domaine académique
2.3.5 Domaine industriel
2.4 Défis
3 Réseaux sans fil de Capteurs
3.1 Définition d’un réseau sans fil de capteurs
3.2 Caractéristiques des réseaux de capteurs
3.3 Utilisations
3.3.1 Applications Militaires
3.3.2 Surveillance de l’environnement
3.3.2.1 La surveillance des écosystèmes
3.3.2.2 Contrôle du climat Local des grands bâtiments
3.3.3 La prévention des catastrophes et les secours
3.3.4 Exploration Scientifique
3.3.5 La surveillance
3.3.6 Autres Applications
3.4 Défis techniques
3.4.1 Métriques de performances Alimentation
3.4.3 Routage
3.4.4 Localisation
3.4.5 Qualité du service
3.4.6 La sécurité
3.4.7 La mise en œuvre
3.4.8 Autres défis
4 Conclusion
Chapitre 2 Les réseaux sans fil de capteurs dans l’agriculture
1 Introduction
2 Enjeux de l’agriculture de précision
3 Les étapes et outils
3.1 Géolocalisation des informations
3.2 La caractérisation de cette hétérogénéité
3.3 La prise de décision
3.4 La mise en œuvre des pratiques
4 Quelques capteurs spécifiques à l’agriculture de précision
4.1 Capteur de résistance mécanique du sol
4.2 Capteur de conductivité électrique du sol
5 Conclusion
Chapitre 3 Localisation dans les réseaux sans fil de capteurs 
1 Introduction
2 La localisation
3 Techniques de mesure
3.1Techniques géométriques d’estimation de position
3.1.1 La trilatération
3.1.2 La triangulation
3.2 Les mesures basées sur l’angle d’arrivée
3.3 Les mesures basées sur la distance
3.3.1 Les mesures basées sur le temps de propagation
3.3.1.1 Les mesures basées sur le temps de propagation à sens unique.
3.3.1.2 Les mesures basées sur le temps de propagation aller-retour
3.3.2 Les mesures de différence de temps d’arrivée
3.3.3 Mesures basées sur l’intensité du signal reçu.
3.3.4 Les mesures de connectivité
3.4 Les mesures basées sur le profilage RSS
4 Conclusion
Chapitre 4 Algorithmes et techniques de localisation dans les WSN’s
1 Introduction
2 Algorithmes de localisation dans les réseaux de capteurs
2.1 Localisation centralisée vs distribuée
2.2 Algorithmes multidimensionnels
2.2.1 MDS – MAP
2.2.2 CCA – MAP
2.3 Les algorithmes de localisation DV-Hop et DV-Distance
3 Les techniques de localisation en fonction de la programmation Linéaire
4 Les techniques de localisation basée sur l’optimisation Stochastique
5 Les techniques d’estimation de lieu statistiques
6 Techniques de localisation basée sur RSS
7 Techniques de localisation basée sur l’apprentissage automatique et la théorie de
l’information
8 Conclusion
Chapitre 5 L’effet du Placement des nœuds ancres
1 Introduction
2 Mesure de l’erreur de la localisation
3 Méthode de travail
4 Environnement de simulation
5 Résultats des simulations
6 Conclusion
Conclusion Générale et Perspectives
Bibliographie
Annexe
Algorithme CCA-MAP en MATLAB

Extrait du mémoire la géolocalisation dans les réseaux de capteurs sans fils

Chapitre 1: Aperçu sur les réseaux sans fil
1. Introduction
Aujourd’hui, La plupart des réseaux locaux sans fil installés utilisent une « infrastructure » qui exige l’utilisation d’un ou plusieurs points d’accès. Avec cette configuration, le point d’accès fournit une interface à un système de distribution (par exemple, Ethernet), qui permet aux utilisateurs l’accès aux applications d’Internet.
Cependant, la norme 802.11 spécifie un mode  » ad hoc « , qui permet à la carte réseau sans fil de fonctionner avec une configuration appelée IBSS (Independent basic service set). Avec cette configuration, il n’y a aucun point d’accès. Les dispositifs des utilisateurs communiquent directement entre eux d’une façon poste à poste.

Les réseaux de capteurs sans fils
Le mode ad hoc permet à des utilisateurs de former spontanément un LAN sans fil. Par  exemple, un groupe de personnes avec des micros portables équipés d’une carte réseau sans fil peut se réunir pour une réunion d’affaires à leurs sièges sociaux. Afin de partager des documents tels que des bilans, ils ont pu facilement commuter leurs NICs au mode ad-hoc pour former un petit LAN sans fil. Un autre exemple est quand vous devez partager un dossier relativement grand avec des personnes se trouvant au même endroit ou bâtiment. Par le mode ad-hoc, vous pouvez facilement transférer le dossier à partir d’un micro portable à l’autre. Avec n’importe quelle application, il n’y a aucun besoin d’installer un point d’accès ou bien des câbles.
Le mode ad hoc est particulièrement utile dans la sécurité civile et les opérations de recherche et de sauvetage. Les équipes médicales ont besoin des transmissions rapides et pertinentes quand elles se précipitent à un désastre pour traiter des victimes. Elles ne peuvent pas se permettre d’installer le câblage et le matériel de gestion du réseau. L’équipe médicale peut utiliser les cartes réseaux sans fil des micros portables et PDAs et permettre des communications de données dès qu’elles arriveront sur le site du désastre. Le domaine militaire aussi reste l’un des domaines les plus dépendants des réseaux ad hoc.

Les réseaux de capteurs sans fils
2. Les réseaux ad hoc
2.1. Définitions
Un réseau ad hoc est un ensemble de nœuds sans fils qui forment, d’une façon dynamique, un réseau sans avoir à utiliser une infrastructure ou bien une administration centralisée. Dans ce type de réseau, les routeurs sont libres de se déplacer aléatoirement et s’organisent arbitrairement.
Un réseau sans fil « ad hoc » est un réseau radioélectrique sans aucune infrastructure préexistante. Il est capable de se créer et s’organiser dynamiquement lorsque plusieurs équipements se trouvent à portée radio les uns des autres. Il se forme au gré de l’apparition et du mouvement des nœuds.
C’est un réseau capable de rendre transparentes, aux utilisateurs mobiles, les modifications de topologie qu’il subit. C’est donc un système autonome de nœuds mobiles. Ce dernier peut fonctionner d’une manière isolée ou s’interfacer à des réseaux filaires à travers des passerelles.
Il est très fréquent d’entendre parler des réseaux sans fil ad hoc mobiles (MANET), ce sont des ensembles de nœuds mobiles (PC portables, PDAs, téléphones mobiles, véhicule, etc.) interconnectés par une technologie sans fil, WiFi par exemple, formant un réseau temporaire sans aucune administration, ni support fixe.
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