Dossier : Les Réseaux de Capteurs sans fil
Edito
Les avancées récentes dans la technologie des systèmes micro-électro-mécaniques (MEMS), des communications sans fil et l’électronique digitale ont permis le développement de noeuds de capteurs multifonctionnels bon marché, de basse puissance, de petites tailles et communiquant entre eux sur de courtes distances. Ce type de noeuds minuscules captent, traitent les données et gèrent des composants de communication. Ces caractéristiques ont stimulé l’idée de déploiement de réseaux de capteurs pour le contrôle de nombreux phénomènes.
Un réseau de capteurs est composé d’un grand nombre de noeuds capteurs, qui sont densément déployés à l’intérieur du phénomène à contrôler ou très près de celui-ci. La position des noeuds capteurs n’a pas besoin d’être construite ou prédéterminée. Cela permet le déploiement aléatoire dans des terrains inaccessibles où des opérations de soutien au profit des sinistrés sont nécessaires. C’est remarquablement utile pour
l’environnement en effectuant des mesures atmosphériques dans des champs agricoles, où quelques secteurs peuvent être difficiles d’accès. Une autre fonction caractéristique des réseaux de capteurs est l’effort coopératif. Au lieu d’envoyer les données brutes aux noeuds responsables de la fusion, les noeuds capteurs utilisent leur capacité de traitement local afin d’effectuer des calculs simples et transmettre seulement les données exigées. Cela permet de réduire la quantité de données transmises et de là l’économie de l’énergie et la prolongation de la durée de vie du réseau. Les opérations d’agrégation aux noeuds intermédiaires élimineraient la redondance, économiseraient l’énergie en transmettant seulement des données utiles au centre de décision. Les réseaux de capteurs peuvent être utilisés pour contrôler une variété de conditions ambiantes qui incluent : température, humidité, lumière, vitesse, direction, pression, niveaux sonores, etc. Ils peuvent être utilisés pour une variété de secteurs couvrant l’armée, l’environnement, la santé, à la maison et d’autres secteurs commerciaux. Notons particulièrement les applications de contrôle de l’environnement telles que : détection de feu de forêt, détection d’inondations et agriculture de précision. La multitude des domaines d’application des réseaux de capteurs sans fil en fait un des thèmes qui connaissent une activité de recherche intensive depuis un peu plus d’une décennie. En Algérie, les recherches sur les réseaux de capteurs sans fil connaissent un engouement important chez de nombreuses équipes de recherche, dans les centres de recherche et les laboratoires universitaires.
Cette activité s’illustre par des activités de recherche académiques d’une part, axées principalement sur les challenges que soulèvent cette catégorie de réseaux : la consommation d’énergie, le déploiement et le problème de couverture, l’agrégation de données, la synchronisation temporelle, la sécurité, etc.
D’autre part, les chercheurs ont l’embarras du choix pour conduire des expérimentions sur des plateformes réelles : contrôle de l’irrigation, gestion du trafic routier, détection de
feux de forêts, etc. Le déploiement de ces plateformes est peu onéreux mais l’acquisition des capteurs reste exclusivement tournée vers l’importation. Par ailleurs, la mise en oeuvre d’applications réelles nécessite souvent des centaines, voire des milliers de capteurs.
C’est ainsi que l’équipe « Réseaux de capteurs sans fil et leurs applications » du CERIST, après avoir maîtrisé le développement de logiciels embarqués sur des capteurs, a entrepris de construire le premier capteur algérien tant du point de vue hardware que software : le DZ50. C’est à ce dernier que sera dédié le dossier de ce dixième numéro de CERISTNEWS.
Pr. BADACHE Nadjib
Directeur Général du CERIST
Professeur à l’Université des
Sciences et de la Technologie Houari Boumédiène (USTHB)