3. Réseaux de capteurs
a) Les capteurs
Le capteur est un dispositif transformant l'état d'une
grandeur physique et/ou logique observée en une grandeur utilisable. Il
est généralement constitué de 3 grandes parties :
ü Une unité d'acquisition
ü Une unité de traitement
ü Une unité de traitement
NB : Afin d'étendre la
durée de vie du capteur et donc du réseau, les nouveaux capteurs
intègrent une unité de gestion de
l'énergie
b) Zone de couverture
Les capteurs fonctionnent avec un modèle à
seuil. Il possède deux zones : une zone de perception (SR) et une zone
de communication (CR). Pour schématiser, on considère que ces
zones sont représentées par deux cercles qui ont pour centre le
capteur:
Figure 2 : zone de couverture d'un
capteur
En influant sur le rapport entre le rayon du SR et le rayon du
CR, on va modifier les contraintes. Ainsi, on va pouvoir minimiser le nombre de
noeuds actifs et maximiser la durée de vie du réseau. Comme les
capteurs sont généralement disposés sur la zone à
couvrir de façon aléatoire, il est nécessaire de disposer
d'une densité importante de capteurs. Mais si la densité de
capteurs est trop importante et que la zone que l'on veut surveiller est "trop"
couverte, alors des capteurs vont fonctionner inutilement.
c) Mise en veille des capteurs
Afin de ne pas gaspiller d'énergie, les capteurs qui
fonctionnent inutilement vont se mettre en veille. Ce mécanisme va
devenir une stratégie à part entière pour augmenter la
durée de vie du réseau. En effet, en choisissant une
densité volontairement élevée de capteurs, on va
multiplier le nombre de capteurs redondants. Ainsi de nombreux capteurs seront
en mode "économie d'énergie" (en veille). C'est ce que montre la
figure ci-dessous:
Figure 3 : mise enveille des capteurs
inutiles
Au moment de la mise en place du réseau, tous les
capteurs sont actifs. Puis, ceux dont la zone est déjà couverte
se mettent en veille. Ceux-ci effectueront des requêtes
régulières poursavoir s'ils ont besoin de s'activer.
d) Principe de fonctionnement et architecture d'un
réseau de capteurs
·
Fonctionnement
Les réseaux de capteurs sans fil sont
considérés comme un type spécial des réseaux Ad hoc
où l'infrastructure fixe de communication et l'administration
centralisée sont absentes et les noeuds jouent, à la fois, le
rôle des hôtes et des routeurs. Ce type de réseaux consiste
en un ensemble de micro-capteurs éparpillés aléatoirement
à travers une zone géographique appelée
« champ de captage » qui
définit le terrain d'intérêt pour le
phénomène capté. Les micro-capteurs déployés
sont capables de surveiller, d'une manière continue, une grande
variété de conditions ambiantes
Malgré leur capacité limitées de captage
et de traitement de donnée, qui n'est qu'une conséquence de leur
taille miniaturisé (de l'ordre de 1cm3) (figure 5), les composants de
communication sans fil intégrés à ces capteurs leur
permettent de collaborer et de coordonner entre eux afin d'accomplir des
tâches de captage complexes
Figure 5: capteur en miniature
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