Optimisation de la consommation d'énergie dans les réseaux de capteurs
Institution:
Rennes 1Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Energy-efficiency is a critical issue in wireless sensor networks (WSNs) due to the limited capacity of the sensor nodes’ batteries. Consequently, techniques minimizing the energy consumption are required to improve the network lifetime. In this regard, our research directions revolve around two axes: correlation avoidance and load balancing. From a correlation avoidance perspective, we started by proposing a new spatial correlation framework which yields to the development of a Spatial Correlation Medium Access Control (SC-MAC) protocol. Still dealing with correlation avoidance solutions, we proposed next a cooperative routing strategy that profits from the aggregation mechanism in order to curtail the network load. From a load balancing perspective, we proposed balancing the energy consumption throughout the network by sending the traffic generated by each sensor node through multiple paths instead of forwarding always through the same path. We determined then the set of routes to be used by each sensor node and the associated weights that maximize the network lifetime.
Abstract FR:
Maximiser la durée de vie d’un réseau de capteurs sans fil (RCSF) est un défi de conception réseau très important. A cet égard, cette thèse s’intéresse au développement de divers mécanismes visant à économiser la consommation d’énergie. Les thèmes de recherche abordés sont : l’exploitation de la corrélation et l’équilibrage de la distribution de charge dans le réseau. A cette fin, nous avons tout d’abord analysé la corrélation spatiale entre les capteurs. Une étude détaillée de la corrélation spatiale nous a permis de concevoir un protocole MAC (SC-MAC) visant à limiter le nombre de capteurs rapporteurs tout en maintenant le niveau de fiabilité voulu. Nous avons après proposé une stratégie d’agrégation efficace et le protocole de routage correspondant qui minimisent la consommation d’énergie tout en assurant des performances de détection importantes. Finalement, nous avons proposé d’équilibrer la consommation d’énergie partout dans le réseau en distribuant le trafic généré par chaque capteur sur des chemins multiples au lieu d’expédier toujours par le même chemin.