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Titre: Contrôle des réseaux de capteurs et actionneurs sans fil pour la supervision

Domaine: Mathématiques informatique (MI)

Filière: Informatique

Option: INFORMATIQUE INDUSTRIELLE

Auteur: BENDOUDA Djamila

Soutenu (e) le: 16/04/2018

Sous la direction de: HAFFAF Hafid, Professeur, Université Oran 1

Le président du jury : GUEZOURI Mustapha, Professeur, Université Oran 1

Examinateur1: FEHAM Mohammed, Professeur, Université Tlemcen

Examinateur2: BENYETTOU Mohammed, Professeur, Université Oran U.S.T.O

Examinateur3: TEMMAR Abdelkader, Professeur, Inst. INTTIC

Examinateur4: KADDOUR Mejdi, M.C.A, Université Oran 1

Invité: RACHEDI Abderrezak, Professeur, Université Paris-Est-UPEM

Mention: Très Honorable

Résumé:

L'Internet des Objets (IdO) est un nouveau concept révolutionnaire qui connaît un succès rapide dans le domaine des télécommunications sans fil modernes.Ce concept donne naissance à des réseaux numériques omniprésents au sein de l'espace physique, c'est la force vitale en réseau de plusieurs domaines de la société numérique pour améliorer les procédures de déploiement, d'exploitation et d'industrialisation. Parmi ces domaines, la ville intelligente, le transport intelligent, le smart grid, l'industrie, etc. L'idée de base de l'IdO est la présence omniprésente, autour de nous, d'une variété d'objets intelligents ou d'objets via Internet, qui peuvent être considérés comme des capteurs, des actionneurs, des étiquettes RFID, des téléphones portables, des machines, des appareils, des véhicules et les personnes équipées de capacité de communication filaire ou sans fil. Ces objets intelligents, grâce à des schémas d'adressage uniques, sont capables d'interagir entre eux et de coopérer avec leurs voisins pour atteindre des objectifs communs. L'IdO est très largement structuré par les infrastructures disponibles tels que les RCSF et des protocoles Internet. L'un des principaux défis de recherche concernant les réseaux de capteurs sans fil (RCSFs) dans l'IdO est le contrôle et la gestion du réseau.Cette thèse se focalise sur deux aspects de recherches, l'un se base sur la gestion des RCSFs basés sur la technologie 6LowPAN pour garantir sa fonctionnalité tandis que le deuxième aspect traite le concept de contrôle via une architecture programmable. L'objectif de ce travail consiste en premier temps à proposer une nouvelle méthode efficace pour la gestion de la défaillance des noeuds avec le protocole RPL, tout en mettant en oeuvre un algorithme de réparation locale avec le concept de la mobilité pour remplacer ces noeuds en question. La mobilité est pertinente avec un protocole de routage, ainsi que la réparation locale des RCSFs basés sur la technologie 6LoWPAN qui n'est offerte qu'avec le protocole RPL. Cette technique de réparation locale est réalisée par l'algorithme proposé MNLR_RPL, dont les performances ont été validées à l'aide du simulateur Cooja sous Contiki 6.2 à travers plusieurs évaluations effectuées. Le deuxième aspect de cette thèse, permet de proposer une nouvelle architecture programmable de contrôle basée sur le paradigme du SDN (réseaux définis par logiciels) proactive et semi distribuée avec trois niveaux de contrôle : les contrôleurs Principal, Secondaire et Local. Avec comme objectifs d'améliorer la fonctionnalité du contrôle dans les RCSF tout en respectant l'hétérogénéité des technologies de réseau et les caractéristiques des ressources limitées des RCSFs dans l'IdO. Notre objectif, à travers cet aspect, est de réduire les messages de signalisation, les trafics de contrôle liés aux mécanismes de contrôle du réseau, et d'éviter la probabilité de défaillance du seul point de contrôle : celui du contrôleur central du SDN. En effet, nous introduisons un nouveau mécanisme de Contrôleurs Locaux (CLs) basé sur des ensembles CDS (Connected Dominating Sets) et des approches de la logique floue. Ce mécanisme est basé sur le développement de notre méthode proposée DLC-CDS (Distributed local Controler- Conected Dominating Set) pour la sélection des dominants qui vont jouer le rôle de contrôleurs locaux connectés dans l'architecture proposée. Les performances de la méthode de contrôle proposée ont été validées à l'aide du simulateur Matlab à travers plusieurs évaluations effectuées en comparaison avec des méthodes existantes.


Mots clefs: Internet des Objet (IdO); RCSF; Protocole RPL; Réseaux définis par logiciels (SDN); CDS; Logique flou; Mobilité; 6LoWPAN; Cooja; Contiki.


Publications associées à la thèse

Article 1:

Titre: Programmable architecture based on Software Defined Network for Internet of Things: Connected Dominated Sets approach

Revue: Future Generation Computer Systems

Référence: https://doi.org/10.1016/j.future.2017.09.070

Date: 18 Mars 2018

Publications associées à la thèse

Article 2:

Titre: Exploiting node mobility for fault management in RPL-based Wireless sensor networks.

Revue: Int. J. High Performance Computing AND Networking

Référence: http://www.inderscience.com/info/ingeneral/forthcoming.php?jcode=ijhpcn

Date: En cours d’apparition