Réseaux de capteurs sans fil. Routage dans les réseaux de capteurs sans fil. WSN : caractéristiques. Problématique visée

Documents pareils
Sauvegarde collaborative entre pairs Ludovic Courtès LAAS-CNRS

Hypervision et pilotage temps réel des réseaux IP/MPLS

Les réseaux ad hoc : problèmes de sécurité et solutions potentielles

Janvier ItrainOnline MMTK

Contributions à l amélioration de l utilisation des ressources dans les réseaux de paquets sans fil

Note d application: Les différentes topologies de réseaux de capteurs sans fil

Sommaire. Introduction. I. Notions de routage a) Technologies actuelles b) Avantages et désavantages

AVERTISSEMENT. D'autre part, toute contrefaçon, plagiat, reproduction encourt une poursuite pénale. LIENS

Chapitre 1 Le routage statique

THESEE. Thème. Présentée par : Président :

Détection des deux roues motorisés par télémétrie laser à balayage

Dimensionnement Introduction

Contributions à l expérimentation sur les systèmes distribués de grande taille

2 État de l art. Topologie Virtuelle pour Réseaux Hybrides

Groupe Eyrolles, 2000, 2004, ISBN :

Modélisation et Gestion de la Confiance dans les Réseaux Mobiles Ad hoc

PROGRAMME DU CONCOURS DE RÉDACTEUR INFORMATICIEN

RAPPORT DE STAGE DE MASTER INFORMATIQUE DE L UNIVERSITE PIERRE ET MARIE CURIE Sécurité des infrastructures critiques.

Communications collectives et ordonnancement en régime permanent pour plates-formes hétérogènes

Caches web. Olivier Aubert 1/35

ALGORITHMES DISTRIBUÉS POUR LA SÉCURITÉ ET LA QUALITÉ DE SERVICE DANS LES RÉSEAUX AD HOC MOBILES

Description des UE s du M2

ECTS CM TD TP. 1er semestre (S3)

Limitations of the Playstation 3 for High Performance Cluster Computing

Thèse de Doctorat. Diffusion et couverture basées sur le clustering dans les réseaux de capteurs : application à la domotique

FORMATION CN01a CITRIX NETSCALER

Parcours en deuxième année

NetCrunch 6. Superviser

Agrégation de liens xdsl sur un réseau radio

Réseaux : Wi-Fi Sommaire. 1. Introduction. 2. Modes de fonctionnement. 3. Le médium. 4. La loi. 5. Sécurité

Udynamiquement et arbitrairement éparpillés d'une manière où

1. Introduction à la distribution des traitements et des données

Revue d article : Dynamic Replica Placement for Scalable Content Delivery

Le service IPv4 multicast pour les sites RAP

Optimisation des performances d échangeurs de chaleur.

Réseaux M2 CCI SIRR. Introduction / Généralités

Les réseaux de campus. F. Nolot

Eléments de spécification des systèmes temps réel Pierre-Yves Duval (cppm)

Sommaire. Couverture de zone de surveillance dans les réseaux de capteurs. De quoi parle-t-on ici (1/2)? Objectif. De quoi parle-t-on ici (2/2)?

ELP 304 : Électronique Numérique. Cours 1 Introduction

Rappel: Le routage dans Internet. Contraintes. Environnement et contraintes. La décision dans IP du routage: - Table de routage:

Cisco Certified Network Associate

Cisco Certified Network Associate Version 4

ACCESSNET -T IP Technique système TETRA d Hytera.

Routage Statique. Protocoles de Routage et Concepts. Version Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public 1

L U.F.R DES SCIENCES ET TECHNIQUES DE L UNIVERSITÉ DE FRANCHE-COMTÉ

Configuration des routes statiques, routes flottantes et leur distribution.

Modélisation et simulation des performances de nœuds de routage optique dans les réseaux dorsaux hybrides

Liste des sujets de projets M2 PRO/ALT Module SPROJ

Gamme d appliances de sécurité gérées dans le cloud

MARNIE VODOUNOU DÉPARTEMENT DE GÉNIE ÉLECTRIQUE ÉCOLE POLYTECHNIQUE DE MONTRÉAL

Internet Protocol. «La couche IP du réseau Internet»

Extrait des Exploitations Pédagogiques

MEAD : temps réel et tolérance aux pannes pour CORBA

Chapitre 11 : Le Multicast sur IP

Info0804. Cours 6. Optimisation combinatoire : Applications et compléments

NOTIONS DE RESEAUX INFORMATIQUES

Découverte et analyse de dépendances dans des réseaux d entreprise

Détection d'intrusions en environnement haute performance

Groupe Eyrolles, 2004, ISBN :

Retour d expérience, portage de code Promes dans le cadre de l appel à projets CAPS-GENCI

Contributions à la sécurité dans les réseaux mobiles ad Hoc

Conception et contrôle des SMA tolérants aux fautes

ETUDE DES MODELES DE CONFIANCE

CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES

Comprendre le Wi Fi. Patrick VINCENT

ROUTEURS CISCO, PERFECTIONNEMENT

Autoconsommation d énergie photovoltaïque

Disponibilité et fiabilité des services et des systèmes

Objectifs. Clustering. Principe. Applications. Applications. Cartes de crédits. Remarques. Biologie, Génomique

Guide d évaluation de VMware vsphere 5.0

2009/2010 DESCRIPTIF DES UNITES D ENSEIGNEMENT OPTIONNELLES SPECIALITE RIM

QoS et Multimédia SIR / RTS. Introduction / Architecture des applications multimédia communicantes

CALCUL D UN SCORE ( SCORING) Application de techniques de discrimination LES OBJECTIFS DU SCORING

Année Universitaire session 1 d automne Parcours : CSB5 Licence 3 STS Informatique

Algorithmique et systèmes répartis

Environnement pour le calcul pair à pair

La sécurité dans un réseau Wi-Fi

Cours des réseaux Informatiques ( )

Les Virtual LAN. F. Nolot. Master 1 STIC-Informatique 1

Offre d interconnexion

AGREGATION DE LIENS ENTRE UNE APPLIANCE FAST360 ET UN COMMUTATEUR. Table des matières PRINCIPES DE L'AGREGATION DE LIENS... 2

COLLECTE DES DONNÉES D UN RÉSEAU DE CAPTEURS SANS FILS EN UTILISANT UNE SURCOUCHE RÉSEAU PAIR À PAIR

Arguments clés. (1) : disponible sur certaines offres

DHCP et NAT. Cyril Rabat Master 2 ASR - Info Architecture des réseaux d entreprise

Ordonnancement sous contraintes de Qualité de Service dans les Clouds

Master d'informatique 1ère année. Réseaux et protocoles. Architecture : les bases

Optimisation multi-critère pour l allocation de ressources sur Clouds distribués avec prise en compte de l énergie

Cours n 12. Technologies WAN 2nd partie

Plan du Travail. 2014/2015 Cours TIC - 1ère année MI 30

Réplication adaptative sur les réseaux P2P

1.Introduction - Modèle en couches - OSI TCP/IP

Modélisation multi-agents - Agents réactifs

La qualité de service (QoS)

Mobile OGSI.NET: Grid Computing on Mobile Devices

Ebauche Rapport finale

GNS 3 Travaux pratiques

Julien MATHEVET Alexandre BOISSY GSID 4. Rapport RE09. Load Balancing et migration

Modélisation intégrée des écoulements pour la gestion en temps réel d'un bassin versant anthropisé

Administration Système & Réseau. Domain Name System Historique & Concepts Fonctionnalités & Hiérarchie Requêtes & Base de donnée DNS

Transcription:

Réseaux de capteurs sans fil Routage dans les réseaux de capteurs sans fil V. Felea LIFC - Besançon 9- octobre 8 - ResCom domaines de la microélectronique, de la micromécanique, de l informatique composants micro = micro-capteurs unité de capture de grandeurs physiques (en les transformant en grandeurs utilisables) unité de traitement et de stockage module de transmission sans fil munis d une ressource énergétique (batterie) plusieurs micro-capteurs collecte et transmission de données environnementales vers un ou plusieurs points de collecte (sink) déploiement réseaux de capteurs sans fil (WSN) WSN : caractéristiques mobilité gestion des ressources contrôle de la puissance de transmission modifications fréquentes dans la topologie du réseau partitionnements ad-hoc ad-hoc sans infrastructure taille particularités réseaux de capteurs contraintes énergie espace de stockage QoS temps réel mobilité non filaires non filaires puissance de transmission sensibilité du récepteur bruit interférences perte de paquets routage WSN contraintes Problématique visée taille du réseau capacité énergétique d un capteur taille de stockage d un capteur

Routage : choix routage à base d une topologie routage géographique Contexte : pas d information de localisation des nœuds équipement trop cher et coûteux en énergie surface importante de déploiement et grand nombre de nœuds précision modeste dans des circonstances particulières et variables Routage hiérarchique thèse K. Beydoun : objectifs applicatifs contexte d applications : orientation des aveugles / guidage des voitures conscience (awareness) de l état de l environnement balisage de l environnement informations statiques / dynamiques construction d une "route" adéquate en fonction de cet état vers une certaine destination 6 Routage hiérarchique thèse K. Beydoun : objectifs recherche Problématique routage dans les réseaux de capteurs Objectifs minimiser la consommation énergétique déploiement à grande échelle maximiser la durée de vie du réseau efficacité (débit, latence) coût réduit Routage hypothèses homogénéité (type d information captée), liens bidirectionnels capteurs fixes, sink mobile peu de mobilité (pour l instant) couche MAC assurant la fiabilité des communications (pas de perte de paquets) inspiré des réseaux ad hoc : tables de routage réactif / proactif / hybride Link State / Distance-Vector LS (Dijkstra) : envoie peu à tout le monde DV (Bellman-Ford) : envoie beaucoup à peu de monde 7 8

Algorithmes LS/DV DV informe les voisins des distances vers toutes les destinations + totalement décentralisé + mise en œuvre simple + besoins: moins de mémoire et temps d exécution problème de boucle (si des nœuds ou liens tombent en panne) passage à l échelle délicate LS informe tout le monde de la distance vers tout voisin calcul du meilleur chemin localement, grâce à une topologie complète information globale centralisé 9 Routage WSN : compromis réseaux de grande taille LS utilise info globale taille de stockage importante mais capacité de stockage limitée pour un capteur gestion des ressources WSN : énergie limitée nœuds en panne mobilité changement de topologie messages de contrôle de la topologie nombre minimum de messages échangés topologie Enjeux du routage dans les WSNs capacité énergétique limitée des capteurs taille du réseau stockage coût de maintien taille + minimiser surcoût découpage énergie + minimiser surcoût critère équivalent au critère énergétique (nb sauts) d autres métriques? màj périodiques (métriques dynamiques) choix LS / DV ressource critique : batterie minimiser le nombre de messages échangés et le temps de calcul : DV (dépend du nombre de voisins) espace de stockage limité : DV (table de distance : ligne/destination et colonne/voisin, table de routage : ligne/destination) Routage hiérarchique thèse K. Beydoun : approche architecture de déploiement (infrastructure) : zones déterminées à base de la métrique de nombre de sauts disjointes (structure déterminée par des réponses aux messages d invitation) forme : non précise (dépend de la dynamique des messages) protocole de routage pas d informations globales métrique : nombre de sauts hiérarchique ( niveaux) : intra-zone et inter-zones

Routage hiérarchique : topologie nœuds invitants : déclencheurs de la construction de l infrastructure paramètres : rayon maximum d une zone et nombre de nœuds invitants aucun rôle de gestionnaire nœuds frontières rôle : relais entre les zones (point d entrée) nœuds normaux Routage hiérarchique : principe intra-zone (généralement) entre des nœuds frontières de la zone algorithme DV, métrique : nombre de sauts inter-zone zone représentée par un des nœuds frontières (qui ont la même information de routage) : le plus grand ID dans la zone algorithme DV, métrique (à évaluer) : moyenne des longueurs des chemins de la zone entre les nœuds frontières table interne DV (nombre de sauts) Evaluation du protocole de routage énergie durée de vie nombre de messages (nombre de sauts) mise en veille (zones non concernées par le routage) taille stockage structures de données surcoût nombre de messages de contrôle (de la topologie et du routage) Configuration de la simulation simulateur JSim environnement à base de composants Java modélisation et simulation des réseaux (framework pour la simulation des réseaux de capteurs) nombre de nœuds N :, et 6 surface de déploiement : 8 x 8 rayon de communication pour un capteur : environ 7 (même unité que pour la taille de la surface de déploiement) rayon de zone R (construction de la topologie) :,, (nombre de sauts) nombre de zones NZ :,,,,, 6 7

Routage hiérarchique thèse K. Beydoun : évaluation () Surcoût () évaluation de la mise en œuvre de l infrastructure Nombre moyen de messages reçus/envoyés (N=) surcoût : nombre de messages de contrôle (estimation de l énergie) taux d erreur (nombre de nœuds non affectés à une zone) (en cours) comparaison avec l algorithme de Lin (clusters métrique : nombre de sauts),,,,, NZ = NZ = NZ= NZ= NZ= NZ= R= (reçus) R= (reçus) R= (reçus) R= (envoyés) R= (envoyés) R= (envoyés) 8 9 Surcoût () Taux d erreur Nombre moyen de messages reçus/envoyés (NZ=) Taux d'erreur (N = ) 9 8 7 6 R= (reçus) R= (reçus) R= (envoyés) R= (envoyés) taux d'erreur (%),,,,,,, nombre de zones (NZ) R= R= R= N= N= N=6 NZ = : N \ R 6% % % 8,% 6 %,66%

Taux d erreur - causes 8 Découpage en zones (N - R - NZ ) zone zone connectivité entre les nœuds (densité) voir influence de la densité 7 6 zone zone zone zone désignation des nœuds invitants zone 6 zone 7 zone 8 zone 9 zone zone zone zone zone unallotted 6 7 8 Taux d erreur : % Découpage en zones (N - R - NZ ) Découpage en zones (N 6 - R - NZ ) 8 7 6 zone zone zone zone 8 7 6 zone zone zone zone zone zone zone zone 6 zone 7 zone 8 zone 9 zone zone zone zone zone 6 zone 7 zone 8 zone 9 zone zone zone zone unallotted zone zone zone unallotted 6 7 8 6 7 8 Taux d erreur : 8,% Taux d erreur :,66% 6

Routage hiérarchique thèse K. Beydoun : évaluation () évaluation du routage (en cours) surcoût (nombre de messages de contrôle pour la construction des tables de routage) durée de vie taille de stockage approches comparatives DV non hiérarchique HPAR (zone routing protocol) métrique d énergie vue globale de la zone par nœud Perspectives tolérance aux fautes mobilité mobilité inexistante pour les capteurs mobilité du nœud sink énergie d un nœud en dessous d un seuil : disparition des liens mise à jour des informations de liens mobilité 6 7 7