Proposition de stage de Master, suivi d'une thèse de Doctorat

Proposition de stage de Master, suivi d'une thèse de  Doctorat 

Titre du stage : Déploiement d’un réseau de capteurs sans fil de surveillance. 

Lieu du stage : Laboratoire LiSSi, Université Paris‐Est, 122 Rue Paul Armangot, 94400 Vitry‐sur‐Seine. 

Encadrement  :  Pr.  Abdelhamid  MELLOUK  (mellouk@u‐pec.fr)  et  Mustapha  Reda  SENOUCI  (mrsenouci@gmail.com). 

Introduction 

Un réseau de capteurs sans fil (RCsF), ou Wireless Sensor Network (WSN), est un ensemble  d’entités déployées de façon à couvrir un territoire donné. Ils sont capables d’opérer en toute  autonomie afin de collecter, traiter, et envoyer des données relatives à leur environnement (par  exemple la température, l’humidité, la pression, etc.) vers une station de collecte de données. Les  capteurs disposent de faibles capacités énergétiques et communiquent entre eux via des liaisons  sans fil. Ils sont utilisés dans de nombreuses applications militaires et civiles. 

Le déploiement des RCsF est un sujet de recherche qui a suscité beaucoup d’attention ces  dernières années. En effet, le nombre et les positions des nœuds capteurs déployés dans une zone  d’intérêt déterminent la topologie du réseau, influençant ainsi les propriétés intrinsèques du réseau :  couverture, connectivité, coût et durée de vie. En conséquence, les performances  d’un RCsF  dépendent en grande partie de son déploiement. 

Généralement, le déploiement des RCsF implique deux composants : (i) un modèle de  couverture et (ii) un algorithme de placement. Le modèle de couverture est un modèle abstrait qui  permet de quantifier l'acuité qu'ont les capteurs pour détecter un phénomène physique à certains  emplacements dans la zone surveillée. L'algorithme de placement détermine le nombre minimum de  capteurs  et  leur  emplacement  pour  atteindre  les  objectifs  de  conception  souhaités.  Les  emplacements des capteurs sont calculés sur la base d'un modèle de couverture. 

Objectifs du stage 

L’objectif global de ce stage est la validation pratique de quelques résultats théoriques issus  d’une thèse de doctorat [1‐4]. Cette validation passe par plusieurs étapes : 

1. Modélisation de la couverture des capteurs de mouvement PIR (Phidgets 1111 et  Parallax #555‐28027) par des modèles de couverture binaire, probabiliste et basé‐

évidence. 

2. Déploiement d’un RCsF pour la validation de quelques algorithmes de fusion (fusion  de croyance) et étude de performance. Le réseau sera composé de nœuds Arduino  [5] avec des modules XBee [6] et des capteurs de mouvement PIR. 

3. Comparaison entre l’approche de déploiement probabiliste [7] et l’approche basée  sur les évidences [1‐4]. 

Compétences requises 

Le candidat devra posséder de connaissances avancées dans les architectures et réseaux sans  fil, en particulier celles orientées vers les réseaux de capteurs (ZigBee, 802.15.4…), de solides 

compétences en programmation C/C++ (IDE Arduino sera utilisé) et dans l’exploitation de données  statistiques (avec un langage à script comme Perl par exemple). Des connaissances en électronique  seraient appréciées. 

Rémunérations  :  D'une  durée  de  4  à  6  mois,  le  stage  est  disponible  de  suite,  la  rémunération est indexée sur les compétences des candidats.  

Les candidats intéressés doivent envoyer leur CV aux adresses ci dessous accompagnés de  leurs résultats scolaires de l'année: 

Le stage donne lieu à une poursuite en thèse de doctorat.  

Références 

[1] M.R.  Senouci,  A.  Mellouk,  L.  Oukhellou,  and  A.  Aissani.  Uncertainty‐aware  sensor  network  deployment. In IEEE Global Telecommunications Conf. GLOBECOM’11, pages 1–5, Houston, Texas,  USA, December 2011. 

[2] M.R. Senouci, A. Mellouk, L. Oukhellou, and A. Aissani. Using the belief functions theory to deploy  static wireless sensor networks. In Belief Functions: Theory and Applications, volume 164 of  Advances in Intelligent and Soft Computing, pages 425–432, Springer, 2012. 

[3] M.R. Senouci, A. Mellouk, L. Oukhellou, and A. Aissani. Efficient uncertainty‐aware deployment  algorithms  for  wireless  sensor  networks.  In  IEEE  Wireless  Communications  and  Networking  Conference, pages 2163‐2167, Paris, France, 2012. 

[4] M.R. Senouci, A. Mellouk, L. Oukhellou, and A. Aissani. An evidence‐based sensor coverage model. 

IEEE Communications Letters 16(9): 1462‐1465 (2012). 

[5] http://www.arduino.cc/ 

[6] http://www.digi.com/xbee/ 

[7] Y.  Zou and  K. Chakrabarty. Uncertainty‐aware and coverage‐oriented deployment for sensor  networks. J. Parallel Distrib. Comput. 64, 7,  pages 788‐798, 2004.