PROJET N°18 LES RESEAUX DE CAPTEURS SANS-FIL TUTEUR : Mr BENSLIMANE Abderrahim MASTER 1 RTM2007-2008 CARTIER Ludovic - CHAPPE Brice - HERRANZ Julien

PROJET N°18

LES RESEAUX DE CAPTEURS SANS-FIL

TUTEUR : Mr BENSLIMANE Abderrahim MASTER 1 RTM2007-2008

CARTIER Ludovic - CHAPPE Brice - HERRANZ Julien

Sommaire

Introduction.Contraintes.Logiciels.Routage.Calcul de distance.Calculs de coordonnées.Conclusion .

2

CARTIER Ludovic / CHAPPE Brice / HERRANZ Julien

Cadre du projet• 3 étudiants :

• CHAPPE Brice• HERRANZ Julien• CARTIER Ludovic

• 1 tuteur: • Mr BENSLIMANE

3

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

• 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.

4


Contexte

Introduction.Contraintes.Logiciels.Routage.Calcul de distance.Calcul des coordonnéesConclusion.

5


• 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.

Objectifs du projet


Contraintes

• Cout : aucun, le matériel étant fourni par notre tuteur.

• Matériel : accès aux machines présentes en salle électronique.

6


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. 7


Les logiciels

8


• 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.


Architecture du cricket

9


Plateforme de développement Windows

10


• Suite de logiciels Crossbow (MoteView, MoteWorks…).

• Développement sur le cricket.– Contrôle des composants.

• Incompatibilité des crickets.


Manipulation des crickets sous Windows

11


Manipulation des crickets sous Windows

12


Plateforme de développement Linux

13


• Distribution Xubuntos.

• TinyOS.

• NesC.


Manipulation des crickets sous Linux

14


• Cricketd.• Telnet.


Communication entre capteurs

15


• Le format d’un message.


Communication entre capteurs

16


• La structure data.


Routage

17


• 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


Routage

18


– 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


Routage

19


Routage

20


Calcul de distance

21


• Méthode de calcul : TDOA.

• TDOA : Emission de deux signaux de vitesses différentes.

• Calcul de l’intervalle de temps d’arrivée entre les deux signaux.


Calcul de distance

22


• 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.


Calcul de distance

23


• Le calcul en théorie.


Calcul de distance

24


• 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.


Calcul de distance

25


• 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()


Calcul de distance

26


• 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


Calcul de distance

27


Calcul des coordonnées

28


• Méthode par intersection de cercles



29


• 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 = ACB *2/



30


• 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


• Implémentation dans le Cricket

• A la réception d’un message :

calculCoordonnees(uint16_t * tableauCoordonnees)


32

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.


• 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.

3333

Conclusion


Documents

PROJET N°18 LES RESEAUX DE CAPTEURS SANS-FIL TUTEUR : Mr BENSLIMANE Abderrahim MASTER 1 RTM2007-2008 CARTIER Ludovic - CHAPPE Brice - HERRANZ Julien