1.4. La redondance dans les réseaux de
capteurs
La redondance représente pour les réseaux de
capteurs une caractéristique qui est à la fois rentable et
pénalisante. Elle peut être utilisée pour améliorer
la fiabilité de la détection, l'exactitude des données
collectées ou encore augmenter la durée de vie du réseau.
Par contre, elle engendre un transfert de données plus important et
implique une charge de trafic supplémentaire. Ce constat motive les
chercheurs à renforcer ses aspects positifs.
Le concept de la redondance n'est pas formellement
défini sous tous ses aspects dans les réseaux de capteurs. De
plus, cette propriété peut être définie de
différentes façons, toutefois nous avons retenu la
définition suivante qui nous semble être la plus appropriée
pour le contexte des réseaux de capteurs : La redondance est l'ajout de
ressources supplémentaires qui peuvent produire des résultats
similaires [13].
1.4.1. Types de la redondance
La redondance peut avoir plusieurs formes suivantes : spatiale
(duplication de composant), temporelle (traitement multiple) et
informationnelle (code et signature).
- La redondance spatiale (physique) :
Signifie la possibilité d'obtenir l'information d'une position
spécifique à partir de différentes sources et elle se base
sur le positionnement géographique des noeuds capteurs dans la zone
d'intérêt et elle implique la réplication des ressources
dans la surface de couverture du réseau.
- La redondance temporelle : Elle est
utilisée pour augmenter la précision des données
collectées par le capteur et à masquer les erreurs dans la
détection ou la communication, en exécutant une action plus d'une
fois dans le temps [13].
- La redondance d'information : Elle
introduit une redondance dans la représentation de l'information, en
ajoutant des données redondantes, tel que les bits de parité qui
permettent de détecter les erreurs ou bien des extra bits qui permettent
de reconstruire l'information perdue.
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Les réseaux de capteurs sont denses et redondants. En
effet, bien que les noeuds capteurs puissent être placés un
à un de manière déterministe par un humain ou par un
robot, le déploiement aléatoire est adopté dans la
majorité des scénarios pour des raisons pratiques telles que le
coût et le temps.
1.4.2. Contribution de la redondance dans les RCSF
La redondance induite par ce déploiement
aléatoire est mise à profit pour améliorer certains
aspects des réseaux de capteurs, telle que la consommation
d'énergie, la sécurité, la couverture de surface ou encore
la fiabilité de l'application.
- La fiabilité : pour obtenir des
résultats fiables essentiellement lorsque les noeuds sont
défectueux ou rencontrent un dysfonctionnement, ce qui permet la
tolérance aux pannes.
- La sécurité : Pour y
remédier aux attaques, la redondance spatiale peut être
utilisée pour comparer les lectures locales avec celles obtenues des
capteurs redondants, puis un système de décision basé
connaissances est construit pour exclure les noeuds malicieux du
réseau.
- L'économie d'énergie : Comme
les capteurs disposent de ressources énergétiques
limitées, et que de plus cette source d'énergie se tarit et
conditionne donc la durée de vie du réseau, l'optimisation
énergétique doit être prise en considération quel
que soit le problème traité, La majorité des solutions
proposées pour optimiser la consommation d'énergie exploite la
redondance spatiale entrainée par le déploiement
aléatoire, et ce en ordonnançant l'activité des capteurs
redondants. Cet ordonnancement consiste à alterner les charges de
façon à épuiser les noeuds équitablement : pendant
qu'une partie participe à l'application, les capteurs redondants sont
dans un mode passif, économisant ainsi leur énergie.
- Le recouvrement de la couverture de surface
: L'utilisation des capteurs dans des zones sensibles rend impossible
un déploiement déterministe. Une façon de rétablir
la couverture de surface est de déplacer les capteurs redondants les
plus proches de la région non couverte. Cette solution s'applique aux
réseaux de capteurs mobiles. Elle contribue également à
renforcer la tolérance aux défaillances des réseaux de
capteurs [13].
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