L’étude présentée dans ce document portait sur l’application de la technologie de com-munication par la lumière visible sans …l dans le domaine de localisation et de position-nement au sein d’un environposition-nement intérieur tel qu’un båtiment, bureau. . . etc. Il existe aujourd’hui une demande croissante concernant l’utilisation alternative aux communica-tions radiofréquences (sources potentielles de perturbacommunica-tions électromagnétiques dans les milieux sensibles). Depuis quelques années, les communications VLC apparaissent comme étant une bonne solution permettant de répondre à ce genre de problèmes.
Dans ce document, nous nous sommes focalisés sur l’utilisation de cette technologie appliquée au suivi des personnes ou des robots (statique ou mobile) au sein d’un envi-ronnement intérieur. On considère donc ici que l’utilisateur est équipé d’un module de réception permettant de communiquer par la lumière visible et un émetteur à base des LED situer au plafond ayant des coordonnées bien déterminés. Le but de l’application et de déterminer les coordonnées d’un utilisateur statique ou son trajet dans le cas où il est mobile.
æotre objectif tout au long de cette thèse est d’étudier l’impact de l’e¢cacité énergé-tique du système sur les performances globales de la technologie VLC d’une part et d’autre part la proposition d’un système de moins complexité par une réduction de la base de données collecté de l’environnement.
èous avons débuté dans le premier chapitre par l’étude de di¤érents critères d’évaluation d’un système de localisation indoor pour di¤érentes technologies. Aussi, on a discuté les principes et les algorithmes utilisés dans le domaine de localisation. De plus, on a présenté un état de l’art sur les systèmes IPS abordés dans la littérature.
Dans le second chapitre, nous avons décrit le fonctionnement de la technologie de communication VLC. Cela nous a permis de sortir les di¤érents avantages rendant cette technologie attractive. De plus, il n’y a aucune génération de perturbations électromag-nétiques (cas de communication RF) car elle utilise les ondes lumineuses pour propager ou transmettre l’information surtout dans les milieux sensibles comme les hépitaux et l’industrie. . . etc.
ëous nous sommes ensuite intéressés aux di¤érents types de récepteurs associés à cette technologie et on constaté que les plus répandus dans ce domaine sont les photodiodes.
ëous nous sommes intéressés aux di¤érentes applications de la technologie VLC. Puis, on a présenté un état de l’art sur la localisation.
L’e¢cacité énergétique du système proposé est abordée dans le troisième chapitre. Pour réaliser cette étude, nous avons considéré un environnement de référence dans la littérature. Plusieurs paramètres d’évaluations ont été étudiés pour les simulations. ìous avons commencé par étudier la modélisation de la source (LED). ìous avons ensuite véri…é que pour évaluer correctement le gain du canal VLC, il est nécessaire de prendre les deux liens (LOSíìLOS) en considération.
ìous avons ainsi souligné l’importance de l’e¢cacité de l’illuminance par détermina-tion de la distance optimale entre LED. Cela nous a permis d’obtenir une illuminance su¢sante sans l’ajout des LED supplémentaires a…n de réaliser un système ayant une e¢cacité énergétique de la partie d’émission. L’évaluation de la performance du système a été e¤ectué prenant en compte la puissance reîu, le rapport bruitðsignal (SñR) et la fonction de distribution cumulative (CDF) du système, la technique de trilatération et le paramètre du signal reîu RSS est appliqué pour déterminer et présenterò1 points estimé et ò1 points réelle. Les résultats montrent que l’erreur de positionnement moyenne est environócm. ñotant que l’e¤et de réõexion pour les résultats de simulation est considéré faible. La seconde contribution consiste a étudié l’autonomie d’énergie du système. Le système proposé comprend également une cellule solaire en tant que dispositif récepteur du signal. Ce dernier utilise la cellule solaire pour récupérer l’énergie de la lumière visible
(auto-alimentation), ce qui permet d’économiser de l’énergie et donc de prolonger la durée de vie du dispositif connecté au récepteur et au réseau.
D’autre contribution originale a été abordé dans la dernière partie de ce manuscrit concerne la simplicité des algorithmes et des systèmes, où un nouveau mécanisme de posi-tionnement indoor de …ngerprinting basée sur RSS a été proposée en utilisant des images RSS et une analyse spectrale compressée. La taille de la base de données de la phase de formation peut ÷tre considérablement réduite en ne stockant que les coe¢cients les plus signi…catifs des images transformées par DCT. Les résultats ont montré que la méthode proposée peut atteindre les performances de l’approche de …ngerprinting traditionnelle basées sur RSS avec une réduction de la taille de la base de données pouvant atteindre
ø5ù du taux de compression.
Perspectiúes :
L’implémentation réelle de notre solution sera utile pour appréhender les résultats réels et les comparer avec les résultats de simulation. Un Banc d’essais réel sera également utile pour toute valorisation ou transfert de technologie vers l’industrialisation. Le système proposé peutûtre appliqué aux di¤érentes applications telles que le suivi des actifs et des personnes dans les hüpitaux et les centres commerciaux...etc. ý l’hüpital, le récepteur optique peut ûtre intégré dans des dispositifs portables pour les patients et peut ûtre installé sur les fauteuils roulants pour suivre les mouvements des patients, sans utiliser aucune alimentation externe du récepteur, ce qui peutûtre considéré comme un avantage principal de ce système. Le récepteur peut ûtre intégré a…n d’obtenir un système de positionnement indoor à faible coþt et respectueux à l’environnement.
Dans notre travail de thèse, le récepteur étudié est à l’état statique. Dans la plupart des applications, l’objet localisé est considéré mobile (robot, personnes, etc.), il sera intéres-sant d’étudier des cas dynamiques, par exemple pour tracer la trajectoire du mouvement en temps réel.