Les capteurs sont les interfaces entre notre environnement et les systèmes. Les besoins de mesurer de nombreux paramètres bio-physiques et chimiques en font des éléments indispensables à la conception des systèmes qui contrôlent notre milieu et interagissent avec ce dernier.
Cependant, le capteur n’est qu’une première étape dans un système intelligent. En effet, le système doit pouvoir répondre à certains critères afin d’apporter l’intelligence suffisante à notre environnement pour le maîtriser. Ainsi, pour le système contenant le capteur, il est nécessaire de :
- traiter le signal issu du capteur afin de l’adapter à une valeur quantifiable.
- adapter le système aux variations du milieu.
- adapter la mesure aux besoins de l’application.
Toutefois, cette intelligence de traitement reste locale. Bien souvent, la maîtrise d’un milieu passe par l’analyse complète d’informations issues d’un environnement multi-capteurs multi-domaines de mesure à position variable.
 Théorie
Chaque sous-ensemble de capteurs doit pouvoir communiquer ses informations vers une ou plusieurs unités de traitement maîtres et distantes.
Ce réseau peut parfois se reposer sur des nœuds intermédiaires qui assurent la fiabilité de l’ensemble du maillage et du transport de l’information. Dans ce cas, le support de l’information ne sera pas, raisonnablement, des fils électriques mais les ondes électromagnétiques véhiculées par l’air assurant une plus grande flexibilité au réseau tant en terme de distance inter-nœuds que de topologie. Un inconvénient avec les ondes électromagnétiques est l’affaiblissement du signal dans l’air proportionnel à la distance d’émission.
Le réseau de capteurs Par conséquent, le nœud composé ou non de capteurs et communiquant sans fil doit pouvoir assurer son autonomie énergétique et communiquer à une distance la plus grande possible.
Pour cela, il est indispensable que la partie du nœud assurant la communication vers/depuis l’extérieur possède les caractéristiques suivantes :
• avoir une consommation énergétique moyenne ultra faible.
• ajuster sa consommation énergétique en fonction des besoins réels du nœud.
• être capable de détecter un signal de puissance faible noyé dans le bruit environnant.
• ne pas apporter de détérioration au signal reçu au niveau de l’étage de communication du nœud.
• pouvoir émettre des informations avec un niveau de puissance suffisant pour une émission lointaine mais sous la contrainte d’une consommation minimale.
Ainsi les réseaux de capteurs sans fil sont sujets à :
- Une topologie du réseau variable, par exemple :
- ensemble de capteurs placés sur des animaux afin de suivre les variations de déplacement de troupeaux, de flux migratoires, etc…
- Capacité de se reprogrammer en fonction des conditions sur le réseau (nœud en panne) ou des données à traiter.
- Des limites de fonctionnement :
- limite de transmission du signal (distance, puissance, bruit)
- limite de consommation : le nœud doit être autonome et 100% sans fil. Eventuellement, il est nécessaire de récupérer d’énergie. Quelle énergie ? Quelle technique de récupération d’énergie ? Quelle puissance reçue, comparée à la puissance consommée ?
- Obligation de stabilité du réseau
- pour un réseau composé de nombreux nœuds, il est nécessaire que si un nœud tombe en panne, le réseau doit être capable de continuer à restituer des informations.
- le réseau ne doit pas subir d’engorgement de l’information.
Pistes d'études possibles
Dans ce travail, plusieurs pistes d’études peuvent être menées.
Une première piste est de faire une analyse réseau des données transmises en fonctionnant de certains critères comme ceux précédemment évoqués (stabilité, puissance électrique consommée, distance de transmission etc…). Une analogie avec le réseau ethernet peut être réalisée.
Webographie
 à venir...
Sujet proposé par R. Daviot
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