Le contrôle de la mobilité

La mobilité du puits pose un problème pour la collecte de données. En effet, la mobilité peut limiter le volume de données collectées et ainsi réduire l’efficacité de la méthode de collecte. Par exemple, dans [IAS06], l’auteur évalue l’influence du modèle de mobilité (aléatoire ou déterministe). Les éléments à prendre en compte dans la conception du modèle de mobilité sont essentiellement le type de la trajec-toire et la vitesse du puits qui permet de définir un compromis entre le temps de contact et le délai de collecte.

La trajectoire du puits mobile est le chemin que celui-ci suit dans la zone d’in-térêt pour collecter les données de tous les capteurs. Au cours d’une mission de collecte, la trajectoire d’un puits peut être statique (connue d’avance et ne change pas) ou dynamique (adaptable en fonction des contraintes d’énergie par exemple). Le contrôle de trajectoire peut être utilisé aussi bien dans les réseaux à sources éparses que dans les réseaux denses.

2.5.4.1 Contrôle des trajectoires fixes

Une trajectoire est fixe lorsqu’elle ne change pas au cours de la mission de collecte. Elle peut être de différentes formes. Par exemple, dans certains tra-vaux [JJ05], la trajectoire que suit le puits mobile, dans un réseau très dense, est circulaire et est la même durant toute la collecte. Les différents capteurs, à travers un protocole de routage, cherchent le plus court chemin pour communiquer avec le puits mobile. Dans [S.+03a], ce sont des points de rendez-vous qui sont déterminés durant les missions de collecte. La trajectoire du puits n’a pas de forme particu-lière. Il peut s’agir d’un véhicule qui doit se déplacer d’un point de rendez-vous à un autre en se frayant un chemin à travers un champs de culture par exemple. Les méthodes de calcule de ces trajectoires dépendent de plusieurs paramètres tels que l’étendue de la zone d’intérêt, les obstacles physiques, le type d’applica-tion [MY06]. Des algorithmes de calcul de trajectoires sont étudiés dans [Y.+05 ; SRS04 ; GZD11].

Le travail dans [JS08] propose une méthode de calcule de trajectoire, suivant laquelle les capteurs communiquent avec le puits mobile en un saut, c’est-à-dire, des points de collecte sont choisis dans la zone d’intérêt de telle sorte que les cap-teurs ont au moins un point de collecte dans leur voisinage direct. Cette méthode augmente le délai de collecte par exemple lorsqu’il s’agit d’un grand réseau et le puits mobile doit embarquer beaucoup d’énergie pour pouvoir visiter tous les points. Pour résoudre ce problème, la même idée est reprise dans [JS10] en limi-tant le nombre de points de collecte et en augmenlimi-tant le nombre de sauts entre les capteurs et les points de collecte.

2.5.4.2 Trajectoires dynamiques

La trajectoire d’un puits mobile peut être dynamique. Par exemple, dans l’ap-proche de découverte à la demande [WME04], dans ce travail, il s’agit de la concep-tion d’un réseau tolérant au délai dans lequel le puits mobile commence à suivre une trajectoire par défaut. Périodiquement, il informe l’ensemble des capteurs de sa position et lorsqu’un capteur a des données à transmettre, il envoie un avis de visite au puits mobile. Celui-ci vient le visiter pour collecter ses données et une fois qu’il finit de collecter les données, il retourne sur sa trajectoire par défaut.

Une approche similaire est reprise dans [CYCY07]. Dans ce travail, il n’y a pas de trajectoire par défaut, le puits est dans un état initial stationnaire et demeure à l’écoute de la station de base. Lorsqu’un capteur a des données à transmettre, il émet un avis à la station de base. La station de base informe à son tour le puits

mobile. Enfin, il cherche une route pour visiter le capteur et collecter ses données, puis il retourne à la base.

2.5.4.3 Impact de la vitesse du puits mobile sur la méthode de collecte

Dans les techniques de collecte de données avec des puits mobiles, un tour est effectué lorsque le puits visite les points de collecte désignés dans le réseau. La vitesse du mobile est un élément important dans l’évaluation de la latence engendrée dans la collecte. Un compromis doit être trouvé car une grande vitesse entraîne certes une courte latence mais une partie des données risque de ne pas être collectée [KGH13].

Inversement, de petites valeurs de vitesse, notamment lorsqu’il s’agit de puits mobiles terrestre [MY07], est la cause principale de longs délais de collecte. Pour des applications qui sont sensibles aux délais, des algorithmes sont étudiés pour adapter la vitesse du puits mobile [A.+04]. Ces méthodes visent à limiter le délai en dessous d’une valeur seuil. Une approche similaire, de limitation de délai, est étudiée dans [Som+06], pour des réseaux de collecte multi-sauts. Les capteurs sont organisés en clusters, et le puits mobile adapte sa vitesse en fonction de l’état de congestion des liens. Les zones qui ont des risques de congestion sont celles où se trouve une forte densité de capteurs avec une grande probabilité de transmettre des données et la qualité des liens physiques peut donc facilement se dégrader. Dans ces zones, le puits adopte une faible vitesse pour maximiser le volume de données collectées.

L’efficacité de la collecte en se basant sur le contrôle de la vitesse du puits est également étudiée dans [RK10]. Le calcul de la trajectoire du puits se fait selon des prédictions [RK08] : la vitesse que le mobile adopte est élevée lorsqu’il parcourt la distance qui sépare deux points de collecte et elle est la plus faible possible lors de la collecte.

2.5.4.4 Méthodes hybrides

Au lieu de définir de méthodes qui calculent séparément la trajectoire et la vi-tesse du puits mobile, des techniques proposent de faire les deux à la fois. Il existe des travaux qui ont adapté cette méthode hybride [SB18 ; KMA16 ; NF16 ; GZD09]. Elle a pour objectif de limiter le délai de collecte et de trouver un chemin optimal pour le puits mobile. Elle s’applique dans les cas des puits mobiles terrestres et aé-riens. Par exemple, dans le modèle proposé dans [M.+05] et [S.+08], le puits mobile rend visite aux différents points de rendez-vous suivant une trajectoire calculée et

qui ne change pas durant la mission de collecte. Ce modèle prend en compte la dépense d’énergie, le nombre de sauts et la latence de collecte.

Le type de puits mobile a une importance dans la conception d’un réseau de collecte de données dans les zones blanches étendues. Même s’ils présentent des avantages en offrant plus de flexibilité que les puits statiques, ils peuvent consti-tuer un facteur limitant l’efficacité de la collecte. Dans le paragraphe suivant, nous étudions les différents types de collecteurs et leur impacts sur les méthodes de col-lecte.