Résultats expérimentaux

Pour la première phase de validation expérimentale, nous avons étudié l’impact de la position du capteur ainsi que celui de l’angle à mi-puissance de la LED (30° ou 10°) dans le cas où un seul récepteur est actif.

En appliquant le protocole de mesure défini précédemment, nous avons reporté dans le tableau V-2 les taux de pertes de paquets (PER) obtenus pour chaque cas d’angle d’émission et de hauteur de capteur.

Il est important de noter que, contrairement au modèle théorique, l’environnement expérimental est constitué de divers objets comme les vitres, tables et portes. De ce fait, la mesure du PER pour un récepteur actif pourra varier en fonction de la position de celui-ci (cela dépendra des objets qui l’entourent). Afin de prendre ce phénomène en considération, nous avons réalisé une mesure de PER pour chaque récepteur activé indépendamment et moyenné le résultat. Pour chaque cas considéré, on a donc réalisé quatre mesures, une pour chaque récepteur.

Les résultats du tableau V-2 correspondent à la moyenne des quatre mesures de PER pour chaque configuration.

On observe que les résultats semblent aller dans le sens des conclusions théoriques observées au paragraphe précédent pour 1 récepteur actif : en effet la hauteur du capteur

n’impacte pas significativement les résultats, et ce quelle que soit la valeur de φ1/2.

Par contre les PER obtenus sont légèrement meilleurs avec φ1/2 = 30° qu’avec φ1/2 =10°

quelle que soit la hauteur.

Tableau V-2 : Comparaison entre les résultats expérimentaux (PER) et théoriques (Pout) pour

différentes hauteurs et angles à mi puissance

𝜑1 2(10°) 𝜑1 2(30°) PER Pout PER Pout Zvar=1.5m 21 % (Reporté) 21% 8.8 % 15 % Zvar=0.9m 19 % 20 % 7.3 % 9 % Zvar=0.15m 18 % 16.5% 7.9 % 10 %

Afin de comparer ces mesures avec la théorie, nous avons reporté en figure V-9 les probabilités de ruptures associées aux cas considérés. La méthodologie de comparaison consiste à :

- Reporter la valeur de PER expérimental la plus élevée (ici 21 %) sur la courbe

théorique correspondante.

- Tracer à partir de ce point une ligne verticale et en déduire par intersection avec les

Clement Le Bas | Thèse de doctorat | Université de Limoges | 2017 135

Les résultats sont reportés dans le tableau V-2. Cette méthode nous permet de comparer

les PER mesurés avec les valeurs de Pout théoriques.

On observe que les valeurs théoriques sont très proches des valeurs expérimentales. Ces résultats concordent donc avec les conclusions théoriques faites dans le paragraphe précédent.

Figure V-9 : Probabilité de rupture pour φ1/2 = 30° et 10° en considérant plusieurs hauteurs Zvar = 0.15m, 0.8m et 1.5m

V.2.5.2. Cas de plusieurs récepteurs actifs

Pour la deuxième phase de mesure expérimentale nous avons effectué plusieurs mesures en fonction du nombre de récepteurs actifs, de la position du capteur et de l’angle à mi puissance de l’émetteur. Les tableaux V-3 et V-4 regroupent les résultats obtenus

respectivement pour φ1/2 =30° et φ1/2 = 10°.

Ces résultats permettent de vérifier les analyses théoriques précédentes. On peut vérifier en particulier que :

- La hauteur de l’émetteur affecte peu les performances quelle que soit la valeur de φ1/2

pour 1,2 et 3 récepteurs actifs

- Les performances sont meilleures avec φ1/2 = 30° par rapport à φ1/2 = 10°

On note de plus que, pour Zvar = 1.5m et 4 récepteurs, le PER est nul pour les deux valeurs

de φ1/2 ce qui signifie que dans ce cas, φ1/2 n’a pas d’impact. Cependant, lorsque la hauteur

diminue, on observe que les résultats se dégradent pour φ1/2 = 10°.

L’ensemble de ces résultats expérimentaux a été validé en utilisant la même méthodologie que dans le cas avec 1 récepteur. Nous avons reporté les différentes valeurs mesurées sur les figures V-10 et V-11 qui correspondent aux courbes théoriques.

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Tableau V-3 : Taux de perte de paquet (PER) expérimental et théorique (Pout) pour plusieurs

récepteurs actifs avec φ1/2 = 30° Nombre de

récepteurs actifs

1 2 3 4

PER Pout PER Pout PER Pout PER Pout

Zvar = 1.5 m 8.8 % 8.8 % 0.5 % 0.16 % 0.03 % 0 0 0 Zvar = 0.9 m 7.3 % 8 % 0.2 % 0.09 % 0.03 % 0 0 0 Zvar = 0.15 m 7.9 % 8 % 0.5% 0.11 % 0.02 % 0 0 0

Tableau V-4 : Taux de perte de paquet (PER) expérimental et théorique (Pout) pour plusieurs

récepteurs actifs avec φ1/2 = 10° Nombre de

récepteurs actifs

1 2 3 4

PER Pout PER Pout PER Pout PER Pout

Zvar = 1.5 m 21 % 19 % 8.5 % 4.2 % 4 % 0.6 % 0 0 Zvar = 0.9 m 19 % 16 % 8 % 2.7 % 3 % 0.08 % 0.0007 % 0 Zvar = 0.15 m 18 % 19 % 10 % 1.5 % 4 % 1.5 % 0.05 0

Clement Le Bas | Thèse de doctorat | Université de Limoges | 2017 137

Figure V-11 : Probabilité de rupture pour φ1/2 = 10° et Zvar = 1.5, 0.9 et 0.15 m

Pour chacune des figures, on peut voir que les valeurs théoriques sont très proches de celles mesurées expérimentalement, même si on note une légère différence dans le cas à 3

récepteurs actifs pour φ1/2 = 10°. Cela montre que même avec les hypothèses simplificatrices

faites sur la modélisation du canal, les résultats obtenus permettent de prédire l’évolution des performances.

Cela revient à relativiser les conclusions faites dans le chapitre précédent sur la prise en compte ou non du corps et du changement d’orientations de l’émetteur pour le modèle du canal IR en voie montante : nous avions montré que même si l’impact était plus faible que pour une configuration VLC, il était préférable de ne pas le négliger. On constate cependant qu’en pratique, l’impact est faible et donc la modélisation du canal peut être simplifiée.

Enfin, nous pouvons conclure que pour l’application étudiée et quelle que soit la

position du dispositif sur le corps, les performances seront meilleures pour φ1/2 = 30°.

De plus, on remarque à partir des résultats expérimentaux et théoriques que le PER

diminue si l’on choisit une grande valeur de φ1/2 et ce quel que soit le nombre de récepteurs

actifs. Selon le PER visé, on peut donc choisir un φ1/2 plus grand avec une puissance émise

réduite. Ce compromis permet de diminuer la consommation du dispositif et donc d’augmenter la durée de vie du système.

La voie montante est donc opérationnelle et le prototype permet de déterminer expérimentalement la probabilité de rupture du lien IR pour une puissance d’émission donnée.