Routage à délai borné et à basse consommation énergétique, basé-ACO, pour les réseaux de capteurs et d’actionneurs sans fil
| dc.contributor.author | Oussama MANSOURI, MANSOURI | |
| dc.contributor.author | Elhadi, CHIBANE | |
| dc.date.accessioned | 2022-01-02T08:32:56Z | |
| dc.date.available | 2022-01-02T08:32:56Z | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.description.abstract | In this present work, we are interested in wireless sensor and actor networks (WSANs). In particular, we are interested in the routing of the data sensed by sensor nodes and their transmission to the appropriate actor node. An energy-efficent routing have to be ensured because of the limited energy of sensor nodes. In addition, a real-time communication is needed in order to allow the quik reaction of actor nodes to the sensed event. Given that the conservation of this energy is done at the expense of a greater latency time, a tradeoff between the minimization of energy consumption and deadline respect has to be ensured. To answer this question, we have based on ant colony optimization algorithms and proposed our protocol that we have called CADER as an acronym for « Centralized Antbased Delay-bounded and Energy-efficient Routing in wireless sensor and actor networks ». Our solution has been validated by simulation using J-sim simulator in which we have completely integrated our protocol. The results which are presented in the form of curves and snapshots show the proper operation of our protocol and its capacity to ensure the desired tradeoff. Dans ce présent travail, nous nous sommes intéressés aux réseaux de capteurs et d’actionneurs sans fil (WSANs). Particulièrement, nous nous sommes intéressés au routage des données prélevées par les noeuds capteurs et leur délivrance au noeud actionneur approprié. Ce routage doit être économe en énergie à cause des ressources énergétiques limitées des noeuds capteurs. Il doit également assurer une latence qui ne dépasse pas une certaine échéance donnée car, les noeuds actionneurs doivent agir rapidement. Étant donnée que la conservation de cette énergie se fait au détriment d’un temps de latence plus important, un tel routage doit assurer un compromis entre la conservation de l’énergie des noeuds et le respect de l’échéance imposée. Pour répondre à ce problème, nous nous sommes basés sur les algorithmes de colonies de fourmis et proposés notre protocole que nous avons baptisé CADER comme acronyme de « Centralized Ant-based Delay-bounded and Energyefficient Routing in wireless sensor and actor networks ». Notre solution a été validée par simulation à l’aide du simulateur J-sim dans lequel nous avons complètement intégré notre protocole. Les résultats qui sont présentés sous forme de courbes et d’instantanés montrent le bon fonctionnement de notre protocole et sa capacité à assurer le compromis visé. | en_US |
| dc.identifier.issn | MM/649 | |
| dc.identifier.uri | http://10.10.1.6:4000/handle/123456789/1616 | |
| dc.language.iso | fr | en_US |
| dc.publisher | Université Mohamed El Bachir El Ibrahimi, Bordj bou Arréridj Faculté des Mathématiques et d’Informatique | en_US |
| dc.subject | basé-ACO,réseaux de capteurs | en_US |
| dc.title | Routage à délai borné et à basse consommation énergétique, basé-ACO, pour les réseaux de capteurs et d’actionneurs sans fil | en_US |
| dc.type | Thesis | en_US |
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- Dans ce mémoire, nous nous sommes intéressés aux réseaux de capteurs et d’actionneurs sans fil (WSANs). Ces réseaux sont constitués principalement de deux types de noeuds. Les premiers sont des noeuds capteurs qui s’occupent du prélèvement des mesures de notre environnement physique. Ils sont caractérisés par des ressources énergétiques, de calcul et de stockage limitées et sont déployés avec un grand nombre. Les deuxièmes sont des noeuds actionneurs qui agissent sur l’environnement sur la base de ce que les noeuds capteurs leur envoient. À la différence des noeuds capteurs, les noeuds actionneurs possèdent des ressources plus importantes. Deux types de communication peuvent être distingués dans les WSANs : communication entre capteur et actionneur et communication entre actionneur et actionneur. Dans ce présent travail, nous nous sommes intéressés au premier type. L’objectif d’une telle communication entre capteur et actionneur consiste à pouvoir établir des routes économes en énergie à cause des capacités énergétiques limitées des noeuds capteurs, avec une latence qui ne dépasse pas l’échéance donnée. En fait, les données prélevées par les noeuds capteurs doivent arriver à temps pour que les noeuds actionneurs puissent réagir rapidement. Le problème posé avec ce routage est le fait que nous sommes en face de deux objectifs contradictoires. La conservation de l’énergie se fait au détriment d’un temps de latence plus important. Par conséquent, toute solution réseau qui est dédiée à ces réseaux doit tenir en compte de cela et assurer un compromis entre la conservation de l’énergie et le respect de la latence donnée. En fait, c’est à cette problématique que notre travail a répondu. Pour pouvoir répondre à cette question, nous nous sommes basés sur les algorithmes de colonie de fourmis pour proposer notre propre protocole que nous avons baptisé CADER comme acronyme de « Centralized Ant-based Delay-bounded and Energy-efficient Routing in wireless sensor and actor networks ». À la différence de d’autres solutions qui existent dans la littérature, nous avons choisi d’appliquer ces algorithmes de manière centralisée. Deux motivations nous ont motivé pour aller dans cette direction. Premièrement, l’application répartie de ces algorithmes de colonie de fourmis et comme il est communément adoptée dans les travaux connexes, nécessite un grand nombre de messages de contrôle qui cause une consommation énergétique importante qui peut être supérieure à celle qu’on gagnera après l’émergence de la route désirée et son utilisation. Notre deuxième motivation est la présence de multiples noeuds actionneurs avec des ressources plus importantes auxquels on peut déléguer cette tâche de calcul de routes. Il faut uniquement assurer le moyen de mettre à la disposition de ces noeuds actionneurs, les informations des noeuds capteurs qui sont associés avec eux. Cette tâche qui est couverte par notre protocole et qui est bien décrite dans le chapitre contribution. Pour valider notre protocole, nous nous sommes basés sur le simulateur J-sim en intégrant compétemment notre protocole dedans. Différentes expérimentations ont été menées qui nous ont donné des résultats positifs. Ces résultats ont été présentés sous forme de courbes et aussi sous forme d’instantanés. 49 4.5. CONCLUSION En fait, notre protocole trouve uniquement des chemins avec des puissances de transmission totales minimales sans tenir en compte de l’énergie résiduelle des noeuds capteurs. Par conséquent, aucun équilibrage de la consommation de cette énergie a été considéré. Cela limite la durée de vie du réseau, chose qui n’est pas souhaitable. Pour cette raison et comme future travail, nous visons l’amélioration de notre protocole pour considérer cet équilibrage de cette consommation d’énergie.
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