Le traitement du problème de la couverture dans les réseaux de capteurs sans fil

Abstract

Grâce aux progrès récents dans le domaine de la micro-électronique et l’émergence des technologies de communication sans fil, les réseaux de capteurs ont vu le jour. Par ailleurs, l’un des problèmes majeurs de ce type de réseaux, est la couverture dont l’objectif est d’observer efficacement une zone géographique. Pour résoudre ce problème, plusieurs protocoles utilisent l’ordonnancement d’activité qui consiste à mettre dans l’état passif les capteurs redondants, tout en maintenant la couverture par les noeuds qui restent actifs. Dans ce travail, nous proposons un protocole distribué de préservation de la couverture, nommé DCovPDS (Distributed Coverage Preserving based on Dominating Set). L’idée fût d’adapter un concept de la théorie des graphes, celui des ensembles dominants de cardinalité minimale, en vue de construire des ensembles couvrants. Le protocole DCovPDS divise la durée de vie du réseau en périodes d’activité. Dans chaque période, un nombre minimum de noeuds actifs est sélectionné pour assurer la couverture. Cette sélection est basée sur le calcul d’un temps d’attente en fonction des informations locales du capteur (énergie et activité). Les résultats expérimentaux montrent que DCovPDS, fournit un taux de couverture quasi-total, et supporterait aisément le passage à l’échelle, vu le coût de communication très faible qu’il engendre. De plus, ses performances en termes de couverture, ne se dégradent pas en présence des erreurs de transmission. Enfin, en équilibrant la consommation d’énergie entre les capteurs, le protocole proposé étend considérablement la durée de vie du réseau. Afin d’évaluer la consommation d'énergie de DCovPDS, nous avons développé un modèle analytique qui repose sur les chaines de Markov.