PROJET N°18

1. TUTEUR : Mr BENSLIMANE Abderrahim 2007-2008 MASTER 1 RTM PROJET N°18 LES RESEAUX DE CAPTEURS SANS-FIL CARTIER Ludovic - CHAPPE Brice - HERRANZ Julien

2. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Sommaire Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calculs de coordonnées. Conclusion .

3. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Cadre du projet • 3 étudiants : • CHAPPE Brice • HERRANZ Julien • CARTIER Ludovic • 1 tuteur: • Mr BENSLIMANE

4. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Contexte • Dans tous les domaines (industrie, militaire, …) les capteurs sont de plus en plus présents. • La miniaturisation de ces capteurs a amené le fait que des réseaux de capteurs se font de plus en plus nombreux.

5. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Objectifs du projet • Réaliser une plate-forme. • Mettre en place la communication. • Mettre en place l’échange de données. • Mettre en place le calcul des distances. • Mettre en place la localisation.

6. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Contraintes • Cout : aucun, le matériel étant fourni par notre tuteur. • Matériel : accès aux machines présentes en salle électronique.

7. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Présentation du matériel • Les crickets : ce sont des capteurs sans-fils qui peuvent : • faire de la localisation grâce à des relevés de mesures. • communiquer, les capteurs peuvent se transmettre des données de proche en proche. • effectuer des mesures telles que des relevés de température, de position, de luminosité, etc. • La MIB : permet d’insérer du code et de manager les crickets.

8. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Les logiciels • Architecture du cricket. • La mise en place d’une plateforme de développement Windows. • Manipulation des crickets sous Windows. • La mise en place d’une plateforme de développement sous Linux. • Manipulation des crickets sous Linux. • Communication entre les capteurs. • Routage.

9. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Architecture du cricket

10. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Plateforme de développement Windows • Suite de logiciels Crossbow (MoteView, MoteWorks…). • Développement sur le cricket. • Contrôle des composants. • Incompatibilité des crickets.

11. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Manipulation des crickets sous Windows

12. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Manipulation des crickets sous Windows

13. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Plateforme de développement Linux • Distribution Xubuntos. • TinyOS. • NesC.

14. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Manipulation des crickets sous Linux • Cricketd. • Telnet.

15. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Communication entre capteurs • Le format d’un message.

16. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Communication entre capteurs • La structure data.

17. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Routage • Si le message reçu est un msg de broadcast • Si c’est la première fois • Enregistre le nœud dans sa table (@MAC,x,y,z,metric) • Sinon • Je scanne ma table • Si l’adresse MAC reçue est dans la table • Si x,y,z, métric change -MAJ de la table • Sinon j’arrête de scanner

18. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Routage • Si l’adresse MAC reçue n’est pas dans la table • J’enregistre le nœud dans la table -MAJ de la table • Sinon j’arrête de scanner • Si c’est un msg pour le cricket • On traite le msg • Si le msg n’est pas pour le cricket • On transfère le msg et MAJ de la métrique

19. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Routage

20. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Routage

21. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Calcul de distance • Méthode de calcul : TDOA. • TDOA : Emission de deux signaux de vitesses différentes. • Calcul de l’intervalle de temps d’arrivée entre les deux signaux.

22. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Calcul de distance • Matériels : Le Cricket a un module radio et un module ultrason. • En théorie, un signal radio va à la vitesse de la lumière => 300000 km/s. • Un signal ultrason a une vitesse qui dépend de l’environnement (température, humidité…) à 25° => 346 m/s.

23. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Calcul de distance • Le calcul en théorie.

24. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Calcul de distance • US (son) plus lent que RF (lumière). • IT = intervalle de temps entre l’arrivée de RF et US. • IT = d/VUS – d/VRF ;VUS = 344 m/s ; VRF = 3.10^8. • VRF>>VUS => d ≈ IT × VUS.

25. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Calcul de distance • Implémentation dans le Cricket • En même temps que l’envoi du message, on envoie un ultrason : • UltrasoundControl.SendSinglePulse() • A la réception d’octets, on active le détecteur d’ultrason + timer = 0 : • UltrasoundControl.StartDetector()

26. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Calcul de distance • A la détection d’ultrason : • UltrasoundControl.PulseDetected(uint16_t timer) • La fonction renvoie la valeur du timer qui équivaut à IT vu précédemment • Pour le calcul : on a pris en compte la température disponible sur le Cricket

27. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Calcul de distance

28. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Calcul des coordonnées • Méthode par intersection de cercles

29. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Calcul des coordonnées • En partant des équations de cercles de départ, nous déterminons une équation pour y. • En résolvant les équations, il nous reste une équation du second degré du type Ax²+Bx+C. • Il faut résoudre l’équation pour trouver x : x =

30. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Calcul des coordonnées • Nous calculons les coordonnées des points d’intersection en remplaçant les deux valeurs de x dans l’équation de y. • Pour savoir où est le point le plus proche, nous refaisons le même calcul avec un troisième cercle. • Puis comparaison des différentes valeurs.

31. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Calcul des coordonnées • Implémentation dans le Cricket • A la réception d’un message : calculCoordonnees(uint16_t * tableauCoordonnees)

32. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Conclusion • Travail réalisé: • Mise en place de la plate-forme. • Implémentation échange de données. • Implémentation protocole de routage. • Implémentation calcul de distance. • Implémentation calcul de coordonnées.

33. CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien Introduction. Contraintes. Logiciels. Routage. Calcul de distance. Calcul des coordonnées Conclusion. Conclusion • Interets : • Les réseaux de capteurs représente l’avenir. • Cout peu élevé. • Ce projet nous a permis d’avoir une vision de cette technologie qui va bientôt nous entourer. 33