Dissertations / Theses: 'Capteurs intelligents'

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Noizette, Jean-Luc. "Méthodologie de conception des capteurs intelligents application a un capteur granulométrique." Nancy 1, 1991. http://www.theses.fr/1991NAN10407.

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Abstract:

Ce document est consacré à la recherche d'une méthodologie de conception des futurs capteurs dits intelligents. Pour en apprécier la validité et les performances, ce premier essai de méthodologie est applique à l'étude d'un capteur de granulométrie développé au sein de notre équipe. Dans une première partie nous étudions, la place du capteur au sein des systèmes. Nous nous sommes intéressés uniquement aux systèmes continus. Une deuxième partie traite du capteur dans sa généralité, en intégrant son rôle élémentaire de mesure, le phénomène traditionnel de perturbation auquel il est soumis, et enfin le modèle descriptif de la grandeur physique. L'analyse d'un capteur intelligent, dans une troisième partie, détaille les aspects lies à la mise en service et la configuration, la métrologie et évoque les problèmes d'exploitation et de maintenance. Le modèle d'obtention de la mesure opérationnelle présenté à ce niveau fait appel à des notions nouvelles de base de données et d'unité de gestion du temps. La quatrième partie introduit la grandeur granulométrique, la caractérisation des séparations, la taille et la forme des particules, la notion d'indice de forme, ainsi que les modes d'expression des résultats. Les incertitudes de mesure sont prises en compte. Il est fait appel aux normes françaises et internationales ainsi qu'aux différentes méthodes d'analyse granulométrique. La cinquième partie présente le granulométre conçu au laboratoire et les modèles statique et dynamique associes au capteur de température du fluide de sédimentation, ainsi que les modèles statiques des deux capteurs de pression. Les influences de la masse de minerai et de la température du fluide ainsi qu'une modélisation sont proposées. Cette modélisation fait appel aux trois méthodes mathématiques, lsie, gradient et moindres carres. Enfin, la sixième partie est consacrée à l'analyse, a posteriori, du granulomètre. Nous y utilisons comme support la méthodologie de conception des capteurs intelligents proposée au troisième chapitre

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Nauvelade, Françoise. "Réseau à fibres optiques de capteurs intelligents et optoalimentés." Bordeaux 1, 1990. http://www.theses.fr/1990BOR10525.

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Abstract:

Un reseau de capteurs dans lequel les fibres optiques assurent le transfert de l'energie et de l'information est pratiquement insensible a un environnement electromagnetique agressif. A cet avantage du reseau fibre il faut allier les qualites de capteurs intelligents capables de transformer les grandeurs mesurees en valeurs exploitables et realiser certaines fonctions d'autodiagnostic. Ces performances sont difficiles a concilier avec une faible consommation d'energie qu'impose l'optoalimentation. Ainsi l'introduction des fibres optiques exige l'optimisation de trois points essentiels: le rendement de la conversion optoelectrique, les pertes optiques dans les lignes de transmission, la consommation d'energie des capteurs. Cette etude comprend la faisabilite d'un reseau de vingt capteurs de pression et temperature, intelligents, optoalimentes, et la realisation d'un prototype de reseau a trois capteurs. La structure de reseau adoptee utilise deux fibres, l'une pour le transfert unidirectionnel de l'energie vers les capteurs, l'autre pour les transmissions d'adresses et de donnees en mode semi-duplex. L'ensemble est gere depuis une station centrale (sc). La conversion optoelectrique est realisee par des cellules photovoltaiques selon une disposition originale. Un semicontroleur calcule p et t pour chaque capteur

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Cuny, Fabien. "Synthèse d'observateurs et développement de capteurs intelligents pour la maintenance prédictive." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMC212.

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Abstract:

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la disposition CIFRE entre la société Robert Bosch et l’Université de Caen Normandie au sein du laboratoire GREYC puis LAC. Elle comprend deux volets, l'un étant à caractère fondamental et porte sur la synthèse d'observateurs. Quant à l'autre volet, il est à caractère plus appliqué et porte sur la mise en œuvre d’un réseau de capteurs et assurer l’acheminement des informations provenant de ces derniers. Ce dernier est effectué au moyen du réseau, qu’il soit câblé ou sans fil.Dans le premier volet de l'étude, on s'est intéressé à une classe assez générale de systèmes temps-variant et affines en l'état, dont la sortie est mesurée avec un retard et échantillonnée. La nouveauté dans cette classe de systèmes est double :(i) l'équation d'état est sujette à une injection du signal de sortie et se retrouve de ce fait dépendante des sorties futures qui sont indisponibles;(ii) les sorties futures interviennent, au niveau de l'équation d'état, non seulement sous la forme usuelle d'une fonction indépendante de l'état, mais aussi à travers la matrice d'état ellemême qui, de ce fait, apparaît comme une quantité inconnue du modèle.Ces deux nouveautés du modèle entrainent en fait la perte du caractère « affine en l'état » de ce dernier et font que l'on se retrouve confronté à un problème de synthèse d'observateurs jamais résolu antérieurement. La solution que nous proposons est un observateur de type « Filtre de Kalman » augmenté d'un prédicteur inter-échantillons et d'opérateurs de saturations. Nous analysons la stabilité exponentielle du système d'erreur d'estimation d'état en utilisant le théorème du petit gain et des outils de la stabilité de Lyapunov. L'analyse met en évidence l'existence d'intervalles d'admissibilité dans lesquels doivent se situer les valeurs admissibles du retard et de la période d'échantillonnage, afin de garantir la convergence exponentielle de l'observateur.Dans le deuxième volet, nous nous intéressons à la maintenance prédictive au travers d’applications pratiques via la mise en place d’un réseau de capteurs. Le but de ce réseau est d’effectuer de la maintenance prédictive sur les équipements sensibles. Ce dernier est un composant essentiel à la mise en œuvre d’applications IoT et Industrie 4.0.Des applications de l’IoT et de l’Industrie 4.0 sur le site Robert Bosch de Mondeville sont évoqués ainsi que le développement d’un simulateur de perturbations réseau afin de tester la robustesse de la communication d’un capteur vers un client
This thesis is part of the CIFRE agreement between the company Robert Bosch and the University of Caen Normandy in the laboratory GREYC then LAC. It consists of two parts, one which is of a fundamental nature and concerns the synthesis of observers. For the other part, it is more applied and concerns the implementation of a sensors network and ensure the routing of information from them. This is done through the network, whether wired or wireless.In the first part of the study, we looked at a fairly general class of time-varying and affine systems as they are, whose output is measured with a delay and sampled. The novelty in this class of systems is twofold:(i) the state equation is subject to an output signal injection and is therefore dependent on future outputs that are unavailable;(ii) future outputs occur at the state equation not only in the usual form of a stateindependent function, but also through the state matrix itself, which fact, appears as an unknown quantity of the model.These two novelties of the model cause in fact the loss of the "affine in the state" character of this last one, and make that one is confronted with a synthesis problem of observers never resolved previously. The solution we propose is a "Kalman filter" type observer augmented by an inter-sample predictor and saturation operators. We analyze the exponential stability of the state estimation error system by using the small gain theorem and tools of Lyapunov stability. The analysis highlights the existence of eligibility intervals in which the allowable values of the delay and the sampling period must be located in order to ensure the exponential convergence of the observer.In the second part, we are interested in predictive maintenance through practical applications via the installation of a sensor network. The purpose of this network is to perform predictive maintenance on sensitive equipment. The latter is an essential component for the implementation of IoT and Industry 4.0 applications.The purpose of this sensor network is to perform predictive maintenance on sensitive equipment. The latter is an essential component for the implementation of IoT and Industry 4.0 applications. Moreover, an observer of sampled data for affine systems in the state with output injection was studied on the basis of observers.Applications of IoT and Industry 4.0 on the Robert Bosch site in Mondeville are discussed as well as the development of a network disturbance simulator to stress the robustness of the communication of a sensor to a client

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Valade, Aurelien. "Capteurs intelligents : quelles méthodologies pour la fusion de données embarquées ?" Thesis, Toulouse, INSA, 2017. http://www.theses.fr/2017ISAT0007/document.

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Abstract:

Fruit d’un travail collaboratif entre le LAAS-CNRS de Toulouse et l’entreprise MEAS-France / TE Connectivity, ces travaux ont consisté en la mise en place d’une méthodologie permettant la réalisation de capteurs embarqués intelligents utilisant la fusion de données multi-physique pour estimer un paramètre en amoindrissant l’impact des variations environnementales.Nous explorons ici les méthodes liées à la modélisation et l’estimation de paramètres au travers des filtres de Kalman, pour les systèmes linéaires, et des filtres de Kalman étendus (EKF) et Unscented Kalman Filter pour les systèmes non-linéaires. Nous proposons ensuite des méthodes hybrides permettant d’obtenir le meilleur rapport charge de calculs/précision pour les systèmes présentant une évolution linéaire et une mesure non-linéaire.Après une étude de la complexité algorithmique des différentes solutions, nous proposons des méthodes permettant de diminuer la charge de calculs afin de satisfaire les contraintes temps-réel avec une faible puissance de calculs, telles que trouvées couramment dans les applications embarquées. La méthode développée est finalement appliquée sur deux cas applicatifs concrets : le capteur de qualité d’urée de la société MEAS-France/TE Connectivity et le capteur d’analyse du mouvement AREM développés au cours de la thèse au sein du LAAS-CNRS
The work detailed in this document is the result of a collaborative effort of the LAAS-CNRS in Toulouse and MEAS-France / TE Connectivity during a period of three years.The goal here is to develop a methodology to design smart embedded sensors with the ability to estimate physical parameters based on multi-physical data fusion. This strategy tends to integrate sensors technologies, currently dedicated to lab measurements, in low powered embedded systems working in imperfects environments. After exploring model oriented methods, parameters estimations and Kalman filters, we detail various existing solutions upon which we can build a valid response to multi-physical data fusion problematics, for linear systems with the Kalman Filter, and for non-linear systems with the Extended Kalman Filter and the Unscented Kalman Filter.Then, we will synthesize a filter for hybrid systems, having a linear evolution model and a non-linear measurement model. For example, using the best of the two worlds in order to obtain the best complexity/precision ratio. Once we selected the estimation method, we detail computing power and algorithm complexity problematics in order to find available optimizations we can use to assess the usability of our system in a low power environment. Then we present the developed methodology application to the UQS sensor, sold by TE Connectivity, study case. This sensor uses near infra-red spectroscopy to determine the urea concentration in a urea/water solution, in order to control the nitrogen-oxyde depolluting process in gasoline engines. After a design principles presentation, we detail the model we created in order to represent the system, to simulate its behavior and to combine the measurement data to extract the desired concentration. During this step, we focus on the obstacles of our model calibration and the deviation compensation, due toworking conditions or to components aging process. Based on this development, we finally designed the hybrid models addressing the nominal working cases and the model re-calibration during the working duration of the product. After this, we presented obtained results, on simulated data, and on real-world measured data. Finally, we enhanced the methodology based on tabulated “black box” models which are easier to calibrate and cheaper to process. In conclusion, we reapplied our methodology to a different motion capture sensor, to compile all possible solutions and limits

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Zayed, Mohamed. "Véhicules intelligents : étude et développement d'un capteur intelligent de vision pour l'attelage virtuel." Lille 1, 2005. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/b030da38-33c4-479d-b15b-10751fda9f2f.

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Abstract:

Si de nombreux aspects de notre vie sont devenus plus agréables grâce à l'utilisation de technologies avancées, il a fallu longtemps au secteur du transport pour combler son retard en la matière. Aujourd'hui, ces progrès sont devenus incontournables. Ce travail décrit la perception de l'environnement à l'avant d'un véhicule, sur la base d'un capteur stéréoscopique conçu et mis en place en s'appuyant sur le concept de capteur intelligent afin de réaliser un Attelage Virtuel. Après une présentation de la problématique associée, le premier chapitre dresse l'état de l'art en matière de véhicules intelligents. Le second introduit la notion de capteur intelligent et présente les approches de conception que nous mettons en application pour identifier les différents services et fonctionnalités que doit intégrer ce capteur stéréoscopique intelligent pour contribuer à la réalisation de la tâche d'Attelage Virtuel. Le dernier chapitre expose la réalisation du capteur stéréoscopique. Nous y détaillons les problèmes que posent l'application de la stéréovision au domaine des transports et les solutions que nous y avons apportées. Ainsi, sont évoquées les difficultés posées par la phase de calibration, l'extraction en temps réel des zones d'intérêt et le problème de certification des données obtenues. Le respect des contraintes temporelles nous a conduit à mettre en oeuvre un dispositif d'extraction et de tracking. Les performances de chacun des modules constitutifs de notre capteur sont étayées par des résultats expérimentaux obtenus en situation réelle. Enfin, nous présentons une technique permettant le suivi du véhicule avec une seule caméra. .

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Zayed, Mohamed. "Véhicules Intelligents : Etude et développement d'un capteur intelligent de vision pour l'attelage virtuel." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00141213.

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Abstract:

Si de nombreux aspects de notre vie sont devenus plus agréables grâce à l'utilisation de technologies avancées, il a fallu longtemps au secteur du transport pour combler son retard en la matière. Aujourd'hui, ces progrès sont devenus incontournables. Ce travail décrit la perception de l'environnement à l'avant d'un véhicule, sur la base d'un capteur stéréoscopique conçu et mis en place en s'appuyant sur le concept de capteur intelligent afin de réaliser un Attelage Virtuel.
Après une présentation de la problématique associée, le premier chapitre dresse l'état de l'art en matière de véhicules intelligents. Le second introduit la notion de capteur intelligent et présente les approches de conception que nous mettons en application pour identifier les différents services et fonctionnalités que doit intégrer ce capteur stéréoscopique intelligent pour contribuer à la réalisation de la tâche de l'Attelage Virtuel.
Le dernier chapitre expose la réalisation du capteur stéréoscopique. Nous y détaillons les problèmes que posent l'application de la stéréovision au domaine des transports et les solutions que nous y avons apportées. Ainsi, sont évoquées les difficultés posées par la phase de calibration, l'extraction en temps réel des zones d'intérêt et le problème de certification des données obtenues. Le respect des contraintes temporelles nous a conduit à mettre en œuvre un dispositif d'extraction et de tracking. Les performances de chacun des modules constitutifs de notre capteur sont étayées par des résultats expérimentaux obtenus en situation réelle. Enfin, nous présentons une technique permettant le suivi du véhicule avec une seule caméra.

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Gehin, Anne-Lise. "Analyse fonctionnelle et modèle générique des capteurs intelligents : application à la surveillance de l'anesthésie." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10001.

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Abstract:

Les developpements de la microelectronique associes a l'extension des possibilites informatiques conduisent a une revolution du monde des capteurs. Ce memoire propose une contribution a la modelisation generique de capteurs intelligents. Ces modeles presentent d'une part les fonctions internes, d'autre part, d'un point de vue externe, les services et leur organisation. La premiere partie decrit le capteur comme objet finalise dont la fonction primordiale est de delivrer une mesure, puis en le situant dans un contexte de production et enfin en le considerant tout au long de son cycle de vie. Elle contribue ainsi a une presentation du capteur intelligent. Compte tenu des nouveaux services que peut fournir un capteur et des besoins en terme d'interoperabilite, nous avons developpe un modele generique que nous presentons dans une seconde partie. Il comprend: une analyse fonctionnelle qui offre une vue interne du fonctionnement du capteur intelligent en decrivant sur quels traitements repose la realisation d'un service; un modele externe qui decrit l'ensemble des services rendus par le capteur ainsi que leur organisation, (modes d'utilisation, modes de marche). Enfin, la derniere partie du document instancie les modeles obtenus dans le cadre du genie biologique et medical: la surveillance de l'anesthesie.

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Jouvray, Christophe. "Modélisation et intégration de capteurs intelligents dans des systèmes temps-réel embarqués." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112250.

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Back, Antoine. "Conception et intégration d'un convertisseur analogique-paramètres flexible pour les capteurs intelligents." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2022. http://www.theses.fr/2022IPPAT020.

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Abstract:

Avec le fort développement de l'Internet des Objets (IoT), il devient nécessaire de converger vers de nouveaux capteurs dit intelligents. Ces capteurs doivent permettre d'analyser l'environnement extérieur, comprendre le contexte dans lequel ils sont utilisés et être conscient des besoins utilisateurs. Ils doivent cependant rester petits, fiables, bon marché et avoir une autonomie de plusieurs années. La conversion analogique-paramètre (Analog-to-Feature, A2F) est une nouvelle méthode d'acquisition pensée pour les appareils IoT, et semble être une solution adaptée pour de tels capteurs. Cette conversion consiste à extraire des paramètres directement sur le signal analogique. Une sélection pertinente des paramètres permet d'extraire uniquement l'information nécessaire à une tache particulière. Le convertisseur proposé est basé sur la technique de l'échantillonnage non-uniforme en ondelettes (NUWS). L'architecture mélange le signal analogique avec des ondelettes paramétrables avant d'intégrer et convertir le signal en données numériques. L'objectif de la thèse est de proposer une méthode pour concevoir un convertisseur A2F générique basé sur le NUWS. Il est ainsi nécessaire de définir les caractéristiques des ondelettes afin d'acquérir une large gamme de signaux basse fréquence (ECG, EMG, EEG, parole…). Cette étape nécessite l'utilisation d'algorithmes de sélection de paramètres et d'algorithmes d'apprentissage automatique pour sélectionner le meilleur ensemble d'ondelettes pour une application donnée et qui doit permettre de définir les spécifications du convertisseur. L'étape de sélection des paramètres doit tenir compte des contraintes de mise en œuvre pour optimiser au mieux la consommation d'énergie. Un algorithme de sélection de paramètres est proposé pour choisir des ondelettes pour une application donnée, afin de maximiser la précision de classification tout en diminuant la consommation d'énergie, grâce à un modèle de consommation réalisé dans une technologie CMOS 0.18μm
The Internet of Things (IoT) is currently experiencing huge developments. IoT includes lots of different devices such as Wireless Sensors Networks (WSN) or wearable electronics that rely on wireless communications. These networks need to understand the context in which they are used. This mean that the system must know what is happening around it, i.e. sense the environment, and understands the needs of the user. This requires always-on sensing on many sensors while being small, cheap, reliable and having a lifetime of several years. Analog-to-Feature (A2F) conversion is a new acquisition method that was thought for IoT devices. The converter aims at extracting useful features directly on the analog signal. By carefully choosing a set of features, it is possible to acquire only the relevant information for a given task. The proposed converter is based on the Non-Uniform Wavelet Sampling (NUWS) architecture. The architecture mixes the analog signal with tunable wavelets prior to integration and digital conversion. The aim of the thesis is to propose a method to design a generic A2F converter based on the NUWS. It includes the definition of the wavelet parameters in order to acquire a broad range of low frequency signals (ECG, EMG, EEG, speech …). This step requires the use of feature selection algorithms and machine learning algorithms for selecting the best set of wavelets for a given application and should be used to define the specifications for the converter. The feature selection step must be aware of physical implementation constraints to optimize energy consumption as much as possible. A feature selection algorithm is proposed to choose wavelets for a given application, in order to maximize classification accuracy while decreasing power consumption, through a power model designed in CMOS 0.18μm

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Chafei, Ayman. "L'utilisation de systèmes intelligents réseautés pour l'instrumentation des structures en génie civil." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2009. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1473.

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Abstract:

Dans cette recherche, on a conçu et validé un nouveau noeud sans fil qui sera intégré dans un système automatique de contrôle des structures de génie civil. Le prototype est conçu à partir des dernières technologies dans le domaine des systèmes embarqués. Le prototype utilise la technologie développée pour les réseaux sans fil personnels WPAN (Wireless Personal Area Network) pour la transmission de données vers la centrale locale d'interrogation des données. Les capacités de calcul que le prototype possède nous permettent d'implémenter et d'exécuter plusieurs algorithmes de contrôle de l'état des structures. La transformée de Fourier rapide est utilisée comme algorithme illustratif dans le noeud sans fil. L'objectif de cette recherche est de mettre en place un réseau de capteurs sans fil qui supporte le calcul collaboratif en temps réel des dominées mesurées, pour l'identification des dommages potentiels dans la structure.

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Assous, Noureddine. "Etude des capteurs intelligents à transmission sans fil dans les milieux industriels sévères." Lyon, INSA, 2009. http://www.theses.fr/2009ISAL0113.

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Abstract:

La communication entre dispositifs électriques et électroniques en milieux industriels a souvent été assurée par des liaisons filaires très coûteuses en matière et en main d’œuvre d’installation. Aujourd’hui, l’émergence des technologies de transmission sans fil RF laissent penser que ce câblage onéreux peut être réduit, voir supprimé. Le travail de cette thèse trouve son origine dans ce besoin de remplacer des transmissions filaires par des transmissions RF. Il a pour but de répondre à une problématique spécifique qui est l’étude des capteurs intelligents à transmission sans fil dans des environnements industriels sévères. Après présentation, dans les premiers chapitres, du contexte du travail et de l’origine du projet, un état de l’art sur les capteurs intelligents à transmission sans fil est présenté. Un bilan sur les aspects normatifs et sur différents résultats de travaux de recherches nous a permis de dégager les axes d’orientation de notre travail de recherche. La deuxième phase de notre travail a été consacrée à la recherche de solution innovantes en spécifiant les caractéristiques techniques et les conditions à satisfaire pour développer et promouvoir la technologie des capteurs sans fil. Et d’apporter des éléments de réponses quant au choix des fréquences, le débit etc. Le quatrième et le cinquième chapitre sont par conséquent consacrés à l’étude théorique de la propagation monochromatique et large bande au voisinage des moteurs de bateaux. Les modèles et résultats de simulations sont aussi présentés dans ces chapitres. Le sixième et dernier chapitre est dédié aux résultats des tests pratiques de la transmission sans fil dans les salles machines de bateaux
[Communication between electrical and electronic systems in industrial environments was for a long time assured through wired connection very costly in material and installation labour. The modern wireless RF transmission techniques intend to reduce or even put away this expensive cabling. The work of this thesis finds its origin in the need to replace wired transmission by RF1 transmission inside instrumented industrial machines. Its goal is to give an answer to a specific problem which is the study concerning intelligent wireless transmission sensors inside industrial harsh environments. After presentation of the work context and project roots in the first chapter, a review on wireless smart sensors is further provided. A comparison and analysis of standardization aspects and different published research results gave us the opportunity to draw the principal axes of our working field. The second part of our work is dedicated to research solutions permitting to specify the technical characteristics and conditions to satisfy to develop and promote the wireless transmission sensors inside harsh industrial environments. Next, we aim to provide the most suitable conditions, like for example, choice of frequency bands, rate. . Etc. Chapters four and five are consequently dedicated to the theoretical study concerning monochromatical and large band propagation in the vicinity of the boat engines. The models and simulation results are presented inside these chapters. The sixth and last chapter is dedicated to the practical results concerning wireless transmission inside ship engine rooms. ]

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Kurşun, Bahadir Senem. "Wearable obstacle avoidance system integrated with conductive yarns for visually impaired people." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10043/document.

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Abstract:

Dans cette étude, un système portable d'évitement d'obstacles, novateur, totalement intégré aux structures de textile, permettant la détection d'obstacles pour les personnes malvoyantes, a été développé. Les composants du dispositif électronique du système de vêtement intelligent proposé ont été déterminés en utilisant un algorithme basé sur un système d’inférence hiérarchique. L’adaptation de la méthodologie des capteurs et actionneurs aux structures textiles et leurs performances en termes de qualité de signal et d'exactitude ont été analysés. Afin de trouver le nombre optimal de capteurs ainsi que de développer l'algorithme d'évitement d'obstacles adapté, différents scénarii ont été développés et comparés par enchainement de plusieurs ensembles de capteurs à différents angles. Le niveau de perception vibrotactile a été quantifié par des relations floues. De cette manière, le type de structure du tissu, la zone où le système d’actionneurs du vêtement intelligent, doivent être fixés ; le type de signal de déclenchement d'onde et de son niveau de fréquence qui devrait être appliqué aux actionneurs ont été déterminés. Afin de guider les personnes malvoyantes avec le système de vêtement intelligent, un algorithme basé sur un contrôleur neuro-flou pour l'évitement d'obstacle a également été développé et implanté au microcontrôleur. Enfin, un prototype de vêtement intelligent avec des capteurs, des actionneurs, des alimentations et une unité de traitement des données intégrés aux structures textiles a été développé. Ce prototype est facilement portable comme un vêtement et est capable de détecter et de localiser les obstacles avec précision et en temps réel
In this study, an innovative wearable obstacle avoidance system fully integrated to textile structures, enabling detection of obstacles, for visually impaired people has been developed. Electronic system components of the proposed smart clothing system were determined using an algorithm based on fuzzy AHP and fuzzy information axiom. Adaptation of sensor and actuator methodology to textile structures and their performances in terms of signal quality and accuracy have been analyzed. In order to find out optimal number of sensors as well as develop suitable obstacle avoidance algorithm, various scenarios have been developed and compared by chaining different number of sensors together at different angles. Vibrotactile perception level has been investigated in terms of fuzzy relations. In this manner, the kind of fabric structure, the area where smart clothing system actuators should be fixed, the kind of actuation signal waveform and its frequency level that should be applied to actuators, have been determined. An algorithm based on neuro-fuzzy controller for obstacle avoidance has also been developed by using neural network and fuzzy logic in order to guide visually impaired people with smart clothing system. Based on neuro-fuzzy control algorithm, microcontroller programming has been done. Finally, smart clothing protoype that combines garment with sensors, actuators, power supplies and a data processing unit has been developed This system is easily worn as a garment and is able to detect and identify obstacle’s position accurately

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Abdallah, Amani. "Réseaux d'eau intelligents : surveillance de la qualité de l'eau par des capteurs en ligne." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10150/document.

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Abstract:

L'objectif de ce travail de thèse est d'évaluer les performances des systèmes proposés pour le contrôle en temps réel de la qualité d’eau dans le réseau d’eau potable. Il a été mené dans le cadre du projet européen SmartWater4Europeet du projet SunRise qui vise la construction d’un démonstrateur à grande échelle de la ville intelligente et durable sur le Campus de la Cité Scientifique. Le travail comporte 4 parties:La première partie présente une étude bibliographique des travaux réalisés sur le suivi en temps réel de la qualité de l’eau. Il présente les paramètres utilisés pour surveiller la qualité de l’eau et les technologies disponibles pour suivre ces paramètres.La seconde partie présente la construction d’un pilote en laboratoire pour l’analyse des performances des systèmes de contrôle de la qualité de l’eau et une description des systèmes utilisés (EventLab, s::can et Intellisonde). La troisième partie est consacrée à l’étude de l'efficacité du suivi du chlore pour la détection des contaminants microbiens. Les résultats montrent que le suivi du chlore constitue un outil efficace pour la surveillance de la qualité microbiologique de l'eau potable.La quatrième partie présente les réponses des systèmes utilisés à l’injection de contaminants. Les essais montrent une grande fiabilité d’EventLab et de S::can pour détecter les contaminants chimiques. Concernant les contaminants biologiques, s::can montre une capacité à détecter ces contaminants pour des concentrations bactériennes supérieures à 106UFC/ml.La dernière partie présente le réseau d'eau de la Cité Scientifique qui constitue le support du projet « SunRise». Les résultats des tests de contrôle de la qualité de l’eau sont présentés et analysés. On donne aussi la localisation des systèmes de contrôle de la qualité de l’eau qui seront installés sur le réseau d’eau
The objective of this thesis is to evaluate the performance of systems proposed for real-time monitoring of water quality in the drinking water network. It was conducted within the European project SmartWater4Europe and SunRise project, which aims at the construction of a demonstrator of the smart city on the campus of the“Cité Scientifique”. The work consists of 4parts:The first part presents a literature review of the work conducted on the real-time monitoring of water quality. It shows the parameters used to monitor the water quality and the technologies available to monitor these parameters.The second part presents the construction of a Lab pilot for analyzing the performance of the water quality control systems. After a description of the systems used in this thesis(EventLab, s :: can and Intellisonde), we present the procedure followed for the realization of contaminant.The third part is devoted to the study of the performance of chlorine monitoring for detection of microbial contaminants. The results show that monitoring of chlorine constitutes an effective tool for monitoring the microbiological quality of drinking water.The fourth part presents the responses of EventLab and s::can to the injection of contaminants. Tests show a high reliability of EventLab and s::can to detect chemical contaminants. Regarding biological contaminants, s::can shows an ability to detect these contaminants for bacterial concentrations exceeding 106UFC/ml.The final part presents the water network of Cité Scientifique. The results of the water quality control are presented and analyzed. It also gives the location of the water quality control systems that will be installed on the water network

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Mauris, Gilles. "Capteurs ultrasonores intelligents : application à la représentation symbolique de mesures de distance par codage flou." Chambéry, 1992. http://www.theses.fr/1992CHAMS007.

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Abstract:

Les travaux présentés dans ce mémoire concernent l'étude et la réalisation de télémètres ultrasonores intelligents pour la mesure numérique et/ou symbolique de distance dans un contexte robotique. Le premier chapitre passe en revue les différentes techniques de mesure de distance et décrit les dispositifs ultrasonores employés en robotique. Le chapitre II est consacré à une étude théorique détaillée du procédé classique à impulsions et d'un procédé original en ultrasons basé sur une émission en modulation de fréquence. Le chapitre suivant traite du couplage de la connaissance de l'analyse du signal et de la connaissance humaine par l'intermédiaire d'un capteur symbolique qui réalise la conversion numérique-symbolique. Le mécanisme présenté a pour support la théorie ses sous-ensembles flous et prend en compte non seulement les incertitudes du langage, mais aussi les performances du capteur. La description des deux prototypes, ainsi que quelques expérimentations, mettant en évidence l'approche proposée, font l'objet du chapitre IV. Le mémoire est conclu par l'apport des travaux présentés et sur les améliorations à envisager pour faire de nouveaux pas vers une perception anthropomorphique de l'environnement

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Ravelomanantsoa, Andrianiaina. "Approche déterministe de l'acquisition comprimée et la reconstruction des signaux issus de capteurs intelligents distribués." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0136/document.

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Abstract:

Le réseau sans fil sur le corps humain ou « wireless body area network (WBAN) » est une nouvelle technologie de réseau sans fil dédié à la surveillance des paramètres physiologiques d’une personne. Le réseau est composé de dispositifs électroniques miniatures, appelés nœuds, disposés aux alentours ou à l’intérieur du corps humain. Chaque nœud est doté d’un ou plusieurs capteurs mesurant les paramètres physiologiques de la personne, comme l’électrocardiogramme ou bien la température du corps, et les caractéristiques de l’environnement qui l’entoure. Ces nœuds sont surtout soumis à une contrainte énergétique importante puisque la miniaturisation a réduit les dimensions de leurs batteries. Puisque les nœuds consomment la majorité de l’énergie pour transmettre les données, une solution pour diminuer leur consommation consisterait à compresser les données avant la transmission. Les méthodes classiques de compression ne sont pas adaptées pour le WBAN particulièrement à cause de la puissance de calcul requise et la consommation qui en résulterait. Dans cette thèse, pour contourner ces problèmes, nous utilisons une méthode à base de l’acquisition comprimée pour compresser et reconstruire les données provenant des nœuds. Nous proposons un encodeur simple et facile à mettre en œuvre pour compresser les signaux. Nous présentons aussi un algorithme permettant de réduire la complexité de la phase de reconstruction des signaux. Un travail collaboratif avec l’entreprise TEA (Technologie Ergonomie Appliquées) nous a permis de valider expérimentalement une version numérique de l’encodeur et l’algorithme de reconstruction. Nous avons aussi développé et validé une version analogique de l’encodeur en utilisant des composants standards
A wireless body area network (WBAN) is a new class of wireless networks dedicated to monitor human physiological parameters. It consists of small electronic devices, also called nodes, attached to or implanted in the human body. Each node comprises one or many sensors which measure physiological signals, such as electrocardiogram or body heat, and the characteristics of the surrounding environment. These nodes are mainly subject to a significant energy constraint due to the fact that the miniaturization has reduced the size of their batteries. A solution to minimize the energy consumption would be to compress the sensed data before wirelessly transmitting them. Indeed, research has shown that most of the available energy are consumed by the wireless transmitter. Conventional compression methods are not suitable for WBANs because they involve a high computational power and increase the energy consumption. To overcome these limitations, we use compressed sensing (CS) to compress and recover the sensed data. We propose a simple and efficient encoder to compress the data. We also introduce a new algorithm to reduce the complexity of the recovery process. A partnership with TEA (Technologie Ergonomie Appliquées) company allowed us to experimentally evaluate the performance of the proposed method during which a numeric version of the encoder has been used. We also developed and validated an analog version of the encoder

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Ravelomanantsoa, Andrianiaina. "Approche déterministe de l'acquisition comprimée et la reconstruction des signaux issus de capteurs intelligents distribués." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0136.

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Abstract:

Le réseau sans fil sur le corps humain ou « wireless body area network (WBAN) » est une nouvelle technologie de réseau sans fil dédié à la surveillance des paramètres physiologiques d’une personne. Le réseau est composé de dispositifs électroniques miniatures, appelés nœuds, disposés aux alentours ou à l’intérieur du corps humain. Chaque nœud est doté d’un ou plusieurs capteurs mesurant les paramètres physiologiques de la personne, comme l’électrocardiogramme ou bien la température du corps, et les caractéristiques de l’environnement qui l’entoure. Ces nœuds sont surtout soumis à une contrainte énergétique importante puisque la miniaturisation a réduit les dimensions de leurs batteries. Puisque les nœuds consomment la majorité de l’énergie pour transmettre les données, une solution pour diminuer leur consommation consisterait à compresser les données avant la transmission. Les méthodes classiques de compression ne sont pas adaptées pour le WBAN particulièrement à cause de la puissance de calcul requise et la consommation qui en résulterait. Dans cette thèse, pour contourner ces problèmes, nous utilisons une méthode à base de l’acquisition comprimée pour compresser et reconstruire les données provenant des nœuds. Nous proposons un encodeur simple et facile à mettre en œuvre pour compresser les signaux. Nous présentons aussi un algorithme permettant de réduire la complexité de la phase de reconstruction des signaux. Un travail collaboratif avec l’entreprise TEA (Technologie Ergonomie Appliquées) nous a permis de valider expérimentalement une version numérique de l’encodeur et l’algorithme de reconstruction. Nous avons aussi développé et validé une version analogique de l’encodeur en utilisant des composants standards
A wireless body area network (WBAN) is a new class of wireless networks dedicated to monitor human physiological parameters. It consists of small electronic devices, also called nodes, attached to or implanted in the human body. Each node comprises one or many sensors which measure physiological signals, such as electrocardiogram or body heat, and the characteristics of the surrounding environment. These nodes are mainly subject to a significant energy constraint due to the fact that the miniaturization has reduced the size of their batteries. A solution to minimize the energy consumption would be to compress the sensed data before wirelessly transmitting them. Indeed, research has shown that most of the available energy are consumed by the wireless transmitter. Conventional compression methods are not suitable for WBANs because they involve a high computational power and increase the energy consumption. To overcome these limitations, we use compressed sensing (CS) to compress and recover the sensed data. We propose a simple and efficient encoder to compress the data. We also introduce a new algorithm to reduce the complexity of the recovery process. A partnership with TEA (Technologie Ergonomie Appliquées) company allowed us to experimentally evaluate the performance of the proposed method during which a numeric version of the encoder has been used. We also developed and validated an analog version of the encoder

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Jacquot, Aurélien. "Supervision de réseaux d'objets intelligents communicants sans fil." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719350.

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Abstract:

Les évolutions technologiques des dernières années ont premis de mettre en évidence un nouveau domaine de recherche : les Réseaux de Capteurs Sans Fil ( RCSFs). Les RCSFs sont basés sur des systèmes embarqués à fortes contraintes de ressources telles que l'énergie, la puissance de calcul et la mémoire. Leurs domaines d'application sont vastes allant notamment de la collecte de données environnementales à la surveillance d'infrastructures en passant par l'aide aux personnes. Une application type contient de quelques dizaines à plusieurs milliers de capteurs sans fil (noeuds). Le challenge que cette thèse se propose de relever est de fournir des méthodes simples et peu intrusives pour administrer ces réseaux. L'objectif est de répondre à ce besoin en minimisant l'impact sur le fonctionnement des noeuds ainsi que le coût énergétique. La solution proposée -LiveNode Non Invasive, Context aware, and Modular management (LiveNCM)- fournit des méthodes permettant de connaître l'état des noeuds et d'interagir avec eux en prenant en compte le contexte applicatif et en utilisant des estimateurs pour minimiser les échanges. Déployé sur une application de collecte de données environnementales, LiveNCm propose un outil de supervision basé sur une extesion du protocole SNMP. Les résultats obtenus notamment sur les gains énergétiques sont importants avec une autonomie du réseau augmentée de plus de 50% pour certaines grandeurs physiques observées dans un contexte spécifique. De plus, en minimisant les échanges dans le réseau, LiveNCM limite les collisions et les goulots d'étranglement qui peuvent apparaître sur le serveur de collecte des données et entre les noeuds

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Tailland, Johan. "Instruments intelligents : modèle et outils de conception." Chambéry, 2000. http://www.theses.fr/2000CHAMS014.

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Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la modélisation et la conception d'instruments intelligents. D'un point de vue externe, nous considérons qu'un instrument intelligent (capteur, actionneur, contrôleur) se comporte comme un serveur. Il propose à ses clients (opérateurs, instruments intelligents), des services que nous nommons services externes. Une telle approche, fondée sur un modèle client-serveur, facilite l'interopérabilité, mais ne permet pas cependant la conception simple et rapide des instruments. Dans cette thèse, nous proposons un modèle qui tient compte à la fois des services externes d'un instrument mais aussi des traitements, appelés services internes, qui les composent. Cette structuration permet de dégager ce qui a trait à l'utilisation ou à l'exploitation (services externes), de ce qui est lié à la conception (services internes). Elle est renforcée par les notions de modes externes et de modes internes qui sont respectivement des sous-ensembles des services externes et de services internes et qui sont associés à l'état de l'instrument. Le modèle générique proposé s'appuie sur un ensemble de propriétés dont la vérification garantit le bon fonctionnement de l'instrument. Ce modèle a donné naissance à une plate-forme logicielle de conception d'instruments intelligents qui comprend un langage de description (langage CAP), un compilateur de ce langage et des outils de vérification et de génération automatique d'applications. Ces outils logiciels permettent, à partir d'une description dans le langage CAP, d'engendrer automatiquement le programme exécutable d'un instrument cible ainsi que l'IHM qui lui est associé, tout en vérifiant la conformité au modèle. Ces outils ont été conçus de manière à être utilisés par des non-spécialistes du domaine, formant ainsi une chaîne de prototypage rapide. Une validation du modèle est proposée dans le cadre de la conception d'un télémètre ultrasonore à modulation de fréquence et d'un capteur de couleur.

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Jacquot, Aurélien. "Supervision de réseaux d'objets intelligents communicants sans fil." Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2010. http://www.theses.fr/2010CLF22019.

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Abstract:

Les évolutions technologiques des dernières années ont premis de mettre en évidence un nouveau domaine de recherche : les Réseaux de Capteurs Sans Fil ( RCSFs). Les RCSFs sont basés sur des systèmes embarqués à fortes contraintes de ressources telles que l'énergie, la puissance de calcul et la mémoire. Leurs domaines d'application sont vastes allant notamment de la collecte de données environnementales à la surveillance d'infrastructures en passant par l'aide aux personnes. Une application type contient de quelques dizaines à plusieurs milliers de capteurs sans fil (noeuds). Le challenge que cette thèse se propose de relever est de fournir des méthodes simples et peu intrusives pour administrer ces réseaux. L'objectif est de répondre à ce besoin en minimisant l'impact sur le fonctionnement des noeuds ainsi que le coût énergétique. La solution proposée -LiveNode Non Invasive, Context aware, and Modular management (LiveNCM)- fournit des méthodes permettant de connaître l'état des noeuds et d'interagir avec eux en prenant en compte le contexte applicatif et en utilisant des estimateurs pour minimiser les échanges. Déployé sur une application de collecte de données environnementales, LiveNCm propose un outil de supervision basé sur une extesion du protocole SNMP. Les résultats obtenus notamment sur les gains énergétiques sont importants avec une autonomie du réseau augmentée de plus de 50% pour certaines grandeurs physiques observées dans un contexte spécifique. De plus, en minimisant les échanges dans le réseau, LiveNCM limite les collisions et les goulots d'étranglement qui peuvent apparaître sur le serveur de collecte des données et entre les noeuds

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Matta, Natalie. "Vers une gestion décentralisée des données des réseaux de capteurs dans le contexte des smart grids." Thesis, Troyes, 2014. http://www.theses.fr/2014TROY0010/document.

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Abstract:

Cette thèse s’intéresse à la gestion décentralisée des données récoltées par les réseaux de capteurs dans le contexte des réseaux électriques intelligents (smart grids). Nous proposons une architecture décentralisée basée sur les systèmes multi-agents pour la gestion des données et de l’énergie dans un smart grid. En particulier, nos travaux traitent de la gestion des données des réseaux de capteurs dans le réseau de distribution d’un smart grid et ont pour objectif de lever deux verrous essentiels : (1) l'identification et la détection de défaillances et de changements nécessitant une prise de décision et la mise en œuvre des actions correspondantes ; (2) la gestion des grandes quantités de données qui seront récoltées suite à la prolifération des capteurs et des compteurs communicants. La gestion de ces informations peut faire appel à plusieurs méthodes, dont l'agrégation des paquets de données sur laquelle nous nous focalisons dans cette thèse. Nous proposons d’agréger (PriBaCC) et/ou de corréler (CoDA) le contenu de ces paquets de données de manière décentralisée. Ainsi, le traitement de ces données s'effectuera plus rapidement, ce qui aboutira à une prise de décision rapide et efficace concernant la gestion de l'énergie. La validation par simulation de nos contributions a montré que celles-ci répondent aux enjeux identifiés, notamment en réduisant le volume des données à gérer et le délai de communication des données prioritaires
This thesis focuses on the decentralized management of data collected by wireless sensor networks which are deployed in a smart grid, i.e. the evolved new generation electricity network. It proposes a decentralized architecture based on multi-agent systems for both data and energy management in the smart grid. In particular, our works deal with data management of sensor networks which are deployed in the distribution electric subsystem of a smart grid. They aim at answering two key challenges: (1) detection and identification of failure and disturbances requiring swift reporting and appropriate reactions; (2) efficient management of the growing volume of data caused by the proliferation of sensors and other sensing entities such as smart meters. The management of this data can call upon several methods, including the aggregation of data packets on which we focus in this thesis. To this end, we propose to aggregate (PriBaCC) and/or to correlate (CoDA) the contents of these data packets in a decentralized manner. Data processing will thus be done faster, consequently leading to rapid and efficient decision-making concerning energy management. The validation of our contributions by means of simulation has shown that they meet the identified challenges. It has also put forward their enhancements with respect to other existing approaches, particularly in terms of reducing data volume as well as transmission delay of high priority data

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Aubin, Sébastien. "Capteurs de position innovants : application aux Systèmes de Transport Intelligents dans le cadre d'un observatoire de trajectoires de véhicules." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00484751.

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Abstract:

Améliorer la sécurité routière passe par une meilleure compréhension des causes d'accidents. Il est nécessaire de développer des observatoires discrets pour étudier la manière de conduire de tous les automobilistes. Une partie de cette analyse implique l'utilisation de capteurs mesurant les trajectoires des véhicules sur une portion de route. Deux capteurs innovants ont été crées pour pallier au manque de capteurs suffisamment précis : le premier est un capteur à fibres optiques présentant une succession de réseaux de Bragg et le second, protégé par un brevet, est fondé sur une technologie résistive. Ils ont été soumis à une expérimentation sur une route départementale. Le capteur optique s'avère performant mais coûteux. Le deuxième n'est pas assez robuste mais présente des perspectives intéressantes.

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Hamidouche, Ranida. "Paradigme bio-inspiré dans les réseaux intelligents dynamiques au service de l’internet des objets." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASG066.

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Abstract:

Aujourd'hui l'Internet permet de connecter des milliards d'appareils électroniques hétérogènes et assure la communication entre eux. Ces appareils sont dotés de capteurs conçus avec des contraintes en ressources qui affectent considérablement la collecte de données, en particulier une limitation de taille de mémoire et de batterie. Les divergences des caractéristiques de ces objets exigent de nouvelles méthodes intelligentes afin d'assurer la communication entre eux. Les solutions heuristiques deviennent obsolètes ou impuissantes pour satisfaire l'exigence de l'utilisateur, d'où une recherche de nouvelles méthodes devient obligatoirement nécessaire afin de satisfaire les usagers. Parmi ces solutions, il y a celles basées sur les modèles bio-inspirés. Dans ce contexte, ayant comme objectif la minimisation de la perte de données, nous proposons différentes approches bio-inspirées pour la mobilité du collecteur de données et le choix des points rendez-vous pour la collecte de données. Tout d'abord, nous proposons une mobilité inspirée du mouvement des bactéries Eschericia coli. Ensuite, nous proposons une technique inspirée du regroupement des loups gris et des baleines pour le choix des points rendez-vous. Après, nous améliorons la mobilité du collecteur par une mobilité inspirée des salpes. Enfin, nous combinons ces approches en prenant en considération l'urgence des données. Les différentes contributions ont été évaluées en utilisant des simulations et ensuite ont été comparé avec des travaux similaires existants. Les résultats obtenus sont très prometteurs en termes de consommation d'énergie et de quantité de données collectées
Today the Internet makes it possible to connect billions of heterogeneous electronic devices and ensures communication between them. These devices have sensors designed with resource constraints that significantly affect data collection, especially memory and battery size limitations. The divergences in the characteristics of these objects require new intelligent methods to ensure communication between them. Heuristic solutions become obsolete or powerless to satisfy the user's requirement, hence a search for new methods becomes necessarily necessary to satisfy users. Among these solutions, we have those based on bio-inspired models. In this context, intending to minimize data loss, we propose different bio-inspired approaches for the mobility of the data collector and the choice of meeting points for data collection.First of all, we propose mobility inspired by the movement of Escherichia Coli bacteria. Then, we propose a technique inspired by the grouping of grey wolves and whales for the choice of meeting points. Afterward, we improve the mobility of the collector by mobility inspired by salps.Finally, we combine these approaches by taking into account the urgency of the data. The different contributions were evaluated using simulations and then were compared with similar existing work.The results obtained are very promising in terms of energy consumption and the amount of data collected

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Duarte, Leonardo Tomazeli. "Conception de réseaux de capteurs chimiques intelligents : une approche fondée sur les méthodes de séparation de sources." Phd thesis, Université de Grenoble, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00459333.

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Abstract:

L'une des principales difficultés dans l'utilisation de capteurs chimiques concerne le manque de sélectivité inhérent à ces dispositifs. La stratégie classique pour faire face à ce problème est fondée sur le développement de nouvelles membranes qui conduisent à des capteurs plus sélectifs. Toutefois, plus récemment, on a démontré que ce problème peut également être traité par une autre approche, dans laquelle l'acquisition de données est effectuée par un réseau de capteurs qui ne sont pas forcément sélectifs. Ainsi, dans une deuxième étape, les informations pertinentes sont récupérées à l'aide des outils de traitement de signal. L'un des bénéfices le plus remarquable dans cette démarche concerne la flexibilité du système de mesure : le même réseau de capteurs peut être utilisé pour réaliser différents types d'analyse. Dans cette thèse, nous étudions l'utilisation de réseaux de capteurs dans le problème de l'analyse chimique quantitative. Cependant, contrairement à la grande majorité des travaux dans cette ligne, notre approche envisage des solutions non-supervisées, n'ayant pas besoin d'une étape d'étalonnage. Cette situation peut être formulée comme un problème de séparation aveugle de sources. Puisque les capteurs chimiques considérés dans cette recherche présentent des réponses non-linéaires, le processus de mélange sous-jacent au réseau de capteurs est non-linéaire, ce qui rend le problème difficile. Les principales contributions de cette recherche sont liées justement au développement de méthodes de séparation des mélanges non-linéaires sur mesure pour les réseaux d'électrodes sélectives potentiométriques. Nous considérons des solutions fondées sur l'analyse en composantes indépendantes, mais également sur d'autres stratégies qui nous permettent de prendre en compte des connaissances a priori typiques dans l'application ciblée dans cette recherche, comme la positivité des activités chimiques.

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Logier, Régis. "Contribution à l'étude conceptuelle des instruments intelligents : une méthodologie appliquée au monitorage médical." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10079.

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Abstract:

L'intégration du concept d'instrumentation intelligente dans le développement d'applications destinées à la mesure implique, pour les concepteurs, l'utilisation d'outils adaptés. Ce mémoire propose une contribution à l'étude conceptuelle des instruments intelligents en décrivant une méthodologie basée sur un modèle de décomposition fonctionnelle et une démarche. Le modèle que nous proposons est une structure élémentaire d'instrument intelligent (seii). Celle-ci est construite à partir du concept de capteur intelligent que nous exposons dans le premier chapitre et reprend ses aspects fonctionnels. La démarche comporte deux étapes : la décomposition fonctionnelle et la conception opérationnelle. La première est abordée au chapitre ii ou nous proposons un guide de décomposition en seii d'un instrument complexe. La deuxieme fait l'objet du chapitre iii et débouche d'une part, sur la description précise des fonctions à réaliser et d'autre part, sur une proposition de leur ordonnancement au sein de l'instrument. Enfin, le dernier chapitre applique les concepts développés dans le cadre du génie biologique et médical par l'étude d'un instrument destiné à la surveillance de la fonction ventilatoire de l'enfant en ventilation contrôlée.

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Perrollaz, Mathias. "Détection d'obstacles multi-capteurs supervisée par stéréovision." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00656864.

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Abstract:

Parmi les nouvelles technologies envisagées pour le développement d'aides à la conduite innovantes, la détection d'obstacles tient une place importante. Elle permet en effet d'anticiper d'éventuelles collisions, pour un gain réel en sécurité. Cette thèse propose d'aborder le thème de la détection d'obstacles par une approche multi-capteurs qui se veut robuste et générique, grâce au rôle central conféré à la stéréovision. Dans la méthodologie proposée, les différents capteurs (capteur stéréoscopique, télémètre laser, capteur d'identification optique) fournissent des hypothèses de détection sous la forme de volumes d'intérêt dans l'espace de disparité lié aux images stéréoscopiques. Un traitement localisé dans chacune de ces régions permet ensuite de valider et de caractériser ces hypothèses. Nous proposons dans cette thèse la description de cette méthodologie, trois méthodes de création d'hypothèses de détection et des critères pour la validation de celles-ci. Par ailleurs, des aspects pragmatiques liés à la mise en oeuvre de cette approche sont abordés, comme les choix algorithmiques permettant l'obtention en temps réel de données exploitables pour la stéréovision et l'évaluation des méthodes proposées. Enfin, nous présentons trois applications fonctionnant dans des véhicules expérimentaux et anticipant sur de futures aides à la conduite.

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Caron, Nathan. "Estimation de la dépense énergétique chez des personnes diabétiques de type 2 à l'aide de capteurs "intelligents"." Thesis, La Réunion, 2017. http://www.theses.fr/2017LARE0048/document.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse était de faire un bilan des méthodes et outils validés chez les patients DT2 et de développer une méthode d'estimation de la DE précise et adaptée à ces patients. Après avoir défini les activités quotidiennes les plus couramment réalisées dans une population de patients DT2 (Étude 1), nous nous sommes intéressés aux activités statiques et à la marche. Notre seconde étude a montré que le coût énergétique brut et net lors de la marche est respectivement 8,7 et 14,3 % plus élevé chez les patients DT2 en comparaison à un groupe témoin. Ce résultat mettait en avant la nécessité de valider une méthode d'estimation de la DE adaptée aux spécificités de la population diabétique. Les résultats de notre troisième étude ont démontré la validité de la DE estimée à partir d'un capteur intelligent et d'un algorithme existant pour différentes positions statiques et vitesses de marche chez des sujets DT2 et témoins. Enfin, dans une quatrième étude, trois équations d'estimation de la DE totale ont été développées à partir des données d'accélérations issues de trois capteurs intelligents (bas du dos, hanche et cheville) pour une population de sujets DT2 et témoins. Ces trois équations permettent d'estimer une DE totale lors d'activités statiques et de marches avec une différence moyenne respectivement de 0,009, -0,007 et -0,008 kcal/min pour le bas du dos, la hanche et la cheville en comparaison à celle de référence. Ainsi, ce travail de thèse a permis de valider trois équations d’estimation de la DE totale adaptés à une population de patients DT2, normo-pondérés ou en surpoids et âgés de 35 à 80 ans, basés sur les données d'un capteur intelligent
The aim of this thesis is to review the methods and tools validated in T2D patients and to developed precise and adapted EE estimation method for these patients. After defining the most common daily activity in T2D patients (Study 1), we are interested, in particular, on static activities and walking. The results of our second study showed that the gross and net metabolic rate were 8.7 % and 14.3 % higher in T2D patients than in control subjects, respectively. These results highlight the need to validate an EE estimation method, adapted to diabetic’s specificities. The results of our third study demonstrated the validity of the activity-related EE estimated with a smart sensor and a validated algorithm during static activities and walking in T2D patients and healthy subjects. However, our results showed a lower accuracy of the estimated EE during walking in T2D patients in comparison with healthy subjects. Finally, in a fourth study, three equations estimating the total EE have been developed with acceleration data from three smart sensors (lower back, hip and ankle) and personal data (body mass index, sex, diabetes) from T2D and healthy subjects. These three equations allow to estimate the total EE during static activities and walking with a mean bias of 0.009, -0.007 et -0.008 kcal/min for the lower back, hip and ankle equation, respectively, in comparison with the reference value. Thus, this thesis enables to validate three suitable equations for the estimation of total EE in population including healthy and T2D patients, normal-weighted and overweighed and aged between 35 and 80 years, based on data from a smart sensor

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Tomazeli, Duarte Leonardo. "Conception de réseaux de capteurs chimiques intelligents : une approche fondée sur les méthodes de séparation de sources." Grenoble INPG, 2009. http://www.theses.fr/2009INPG0085.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous étudions l'utilisation de réseaux de capteurs dans le problème de l'analyse chimique quantitative. Cependant, contrairement à la grande majorité des travaux dans cette ligne, notre approche envisage des solutions non-supervisées, n'ayant pas besoin d'une étape d'étalonnage. Cette situation peut être formulée comme un problème de séparation aveugle de sources. Puisque les capteurs chimiques considérés dans cette recherche présentent des réponses non-linéaires, le processus de mélange sous-jacent au réseau de capteurs est non-linéaire, ce qui rend le problème difficile. Les principales contributions de cette recherche sont liées justement au développement de méthodes de séparation des mélanges non-linéaires sur mesure pour les réseaux de électrodes sélectives potentiométriques
Ln this thesis, we study the problem of quantitative chemical analysis through sensor arrays. However, unlike the majority of the works in this line, we consider an unsupervised approach in which the adjustment of the signal processing method does not require a set of training (or calibration) points. This situation can be formulated as a Blind Source Separation (BSS) problem. The difficulty here lies in the fact that the chemical sensors considered in this research are dearly nonlinear devices, thus resulting in nonlinear mixing models. The main contributions of this research are related to the development of nonlinear BSS methods tailor-made for arrays of ion-selective electrodes. We consider a paradigm based upon the Independent Component Analysis but also upon other strategies that allow us to incorporate some information typical of the application considered in this research, like positivity of chemical activities

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Faye, Sébastien. "Contrôle et gestion du trafic routier urbain par un réseau de capteurs sans fil." Thesis, Paris, ENST, 2014. http://www.theses.fr/2014ENST0061/document.

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Abstract:

Les transports terrestres occupent une place majeure dans notre société, notamment en ville où les ralentissements aux heures de pointe peuvent avoir un impact notable sur l'organisation des activités, l'économie ou encore l'écologie. Les infrastructures routières sont généralement coordonnées par un centre de contrôle, responsable du maintien des équipements, de leurs réglages initiaux et de la gestion des incidents (matériels ou humains). Les nouvelles technologies de l'information et de la communication ont permis, en l'espace de quelques années, de mettre en œuvre des systèmes de transport intelligents. À l'aide de multiples points de mesures répartis sur le territoire, un opérateur peut dénombrer les usagers et en déduire la charge du réseau. Toutefois, centraliser les informations présente de nombreuses limites. Cette thèse vise à étudier l'emploi de systèmes distribués afin de mettre en œuvre des systèmes de transport intelligents grâce à un réseau de capteurs sans fil. Couplés à une unité de détection (p. ex., un magnétomètre), les capteurs communicants peuvent réagir au passage d'un véhicule en étant déployés, par exemple, sur les voies. Ils sont également capables de coopérer et de s'affranchir d'une entité centrale, rendant tout ou partie d'une zone urbaine totalement indépendante. D'autre part, ces réseaux peuvent fonctionner de manière autonome et tolèrent mieux les pannes, car aucun élément n'est indispensable au fonctionnement global du système. Enfin, les éléments de ces réseaux sont petits, peu coûteux, et communiquent en sans fil, ce qui leur permet d'être déployés et redéployés rapidement et de manière dense
Road traffic has a significant effect on metropolitan activities, especially during peak hours when it impacts on areas such as the economy and the environment. Road infrastructure is typically coordinated from a control centre that is responsible for maintaining not only its equipment but also their initial settings and incident management (both material and human). During the past few years, new technologies in the fields of information and communication have led to the introduction of intelligent transportation systems. Using multiple measurement points distributed across a country, an operator can count road users and calculate the network load. However, the centralization of information has a number of drawbacks. The aim of this thesis is to study the use of distributed systems in order to implement intelligent transportation systems via a wireless sensor network. Coupled to a detection unit (e.g., a magnetometer), the interconnected sensors can respond to the passage of a vehicle when deployed, for example, along the road. They can also work together without recourse to a central entity - rendering all or part of an urban area totally independent. Furthermore, these networks can operate autonomously and are less susceptible to breadown, because the overall running of the system is not affected by the failure of individual components. Finally, components are small and cheap, and they operate wirelessly, which means they can be deployed and redeployed both rapidly and densely

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Sagar, Samya. "Gestion intelligente de réseaux de capteurs, intégrés à des vêtements sportifs instrumentés." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2019. http://www.theses.fr/2019IMTA0129/document.

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Abstract:

L’Internet des Objets (IdO) intègre les réseaux de capteurs à Internet, et ouvre la voie pour des systèmes ou des écosystèmes ayant pour but d’aider les gens à vivre dans des mondes à la fois physiques et cybernétiques. L’IdO offre l’omniprésence d’objets capables d'interagir les uns avec les autres et de coopérer avec leurs voisins pour atteindre des objectifs communs. Ces objets dits"Intelligents" (OI), peuvent détecter l'environnement et communiquer avec d’autres objets. La création d’OI et de systèmes d’IdO fait intervenir des acteurs d’expertises très diverses. Ainsi, il devient indispensable d’avoir des descriptions standardisées et sémantiques pour résoudre les problèmes liés à l’interopérabilité et l’hétérogénéité sémantique entre les différentes ressources disponibles d’une part, et entre les différents intervenants à la conception/fabrication des OI, d’autre part. De ce fait, nous avons proposé le Framework sémantique et générique FSMS, structuré en un ensemble de modules ontologiques pour la conception/fabrication d’un OI. Une méthodologie de support à ce Framework a été proposée. Elle se fonde sur les mêmes modules ontologiques identifiés dans la composante sémantique du FSMS. Ces modules ontologiques forment l’ontologie SMS pierre angulaire de cette thèse. Un processus générique basé sur une description sémantique des composants structurels et comportementaux d’un OI a été également proposé en vue d'une gestion intelligente de la conceptiond’un OI. Ce processus a ensuite été mis en application pour des Vêtements Intelligents de sport. Un OI étant destiné à être réutilisé à différents contextes d’usage, une approche de reconfiguration/adaptationdu fonctionnement de l'OI a été proposée. Celle-ci trouve à son tour son fondement dans l’ontologie modulaire SMS
The Internet of Things (IoT) integrates sensor networks with the Internet, and paves the way for systems or ecosystems to help people live in both physical and cyber worlds. IoT offers the ubiquity of objects that are able to interact with each other and cooperate with their neighbors to achieve common goals. These objects, called "Smart" (SO), can detect the environment and communicate with other objects. The creation of SO and IoT system involves actors of very diverse expertise. Hence, it becomes essential to have standardized and semantic descriptions to solve the problems related to the interoperability and the semantic heterogeneity between the different available resources on the one hand, and between the different stakeholders designing/manufacturing the SO, on the other hand. Therefore, we have proposed the FSMS semantic and generic framework, which is structured into a set of ontological modules to design/manufacture a given SO. A support methodology for this framework has been equally proposed. It is based on the same ontological modules identified in the semantic component of the FSMS. These ontological modules form the SMS ontology that is proposed and constitutes the corner stone of this thesis. In order to intelligently manage an SO design, we proposed a generic process based on a semantic description of the structural and behavioral components of an SO. This process was thereafeter implemented for Smart Clothing of sports. This Sportswear is intended to be used in different contexts of use, an approach to reconfiguration/adaptation of the operation of the Smart Clothing has been proposed. This one is also based on the modular ontology SMS

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Benatia, Mohamed Amin. "Optimisation multi-objectives d’une infrastructure réseau dédiée aux bâtiments intelligents." Thesis, Rouen, INSA, 2016. http://www.theses.fr/2016ISAM0024/document.

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Abstract:

Au cours de cette thèse, nous avons étudié le problème de déploiement des Réseaux de Capteurs Sans-Fil (RCSF) pour des applications indoor tel que le bâtiment intelligent. Le but de notre travail était de développer un outil de déploiement capable d'assister les concepteurs de RCSF lors de la phase de déploiement de ces derniers. Nous avons commencé cette thèse par la modélisation de tous les paramètres qui interviennent lors du déploiement des RCSF, à savoir : coût, connectivité, couverture et durée de vie. Par la suite, nous avons implémenté cinq algorithmes d'optimisation, dont trois multi-objectifs afin de résoudre le problème de déploiement. Deux cas d'études réelles (grande et petite instance) ont été identifiés afin de tester ces algorithmes. Les résultats obtenus ont montré que ces algorithmes sont efficaces quand il s'agit d'un petit bâtiment (petit espace). Par contre, dès que la surface du bâtiment augmente les performances des algorithmes étudiés se dégradent. Pour répondre à cela, nous avons développé et implémenté un algorithme d'optimisation multi-objectifs hybride. Cet algorithme se base sur des notions de clustering et d'analyse de données afin de limiter le nombre d'évaluations directes qu'entreprennent ces méthodes pendant chaque itération. Afin d'assurer cette limitation d'évaluation les fonctions de fitness sont approximées grâce aux réseaux de neurones et l'algorithme de classification K-means. Les résultats obtenus ont montré une très bonne performance sur les deux instances de tailles différentes. Ces résultats ont été comparés à ceux obtenus avec les méthodes classiques utilisées et sont compétitives et prometteuses
In this thesis, we studied the Wireless Sensor Network deployment for indoor environments with a focus on smart building application. The goal of our work was to develop a WSN deployment tool which is able to assist network designers in the deployment phase. We begin this thesis with network modeling of all the deployment parameters and requirement, such as : cost, coverage, connectivity and network lifetime. Thereafter, we implement five optimisation methods, including three multi-objective optimization agorithms, to resolve WSN deployment problem. Then, two realistics study cases were identified to test the performances of the aforementioned algorithms. The obtained results shows that these algorithms are very efficient for deploying a small scale network in small buildings. However, when the building surface becomes more important the algorithms tends to converge to local optimum while consuming high processing time. To resolve this problem, we develop and implement a new Hybrid multi-objectif optimization algorithm wich limits the number of direct evaluation. This algorithm is based on data-mining methods (Artificial Neural Networks and K-means) and tries to approximate the fitness value of each individual in each generation. At every generation of the algorithm, the population is divided to K clusters and we evaluate only the closest individual to cluster centroide. The fitness value of the rest of population is approximated using a trained ANN. A comparative study was made and the obtained results show that our method outperformes others in the two sudy cases (small and big buildings)

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Smaili, Cherif. "Fusion de données multi-capteurs à l'aide d'un réseau bayésien pour l'estimation d'état d'un véhicule." Phd thesis, Université Nancy II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00551833.

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Abstract:

Cette thèse présente la fusion multi-capteurs par un réseau Bayésien appliqué au problème de localisation d'un véhicule sur une carte. La mise en correspondance d'une estimation sur un segment de route ou Road-matching consiste à trouver le segment sur lequel le véhicule roule et la position de ce véhicule sur ce segment. Plusieurs algorithmes utilisent la fusion des estimations données par l'odométrie et le GPS pour traiter le problème du road-matching. Cependant, une simple combinaison du GPS et de l'odométrie ne permet pas de se localiser de manière précise et sans interruption de service. La précision et la continuité de service peuvent être améliorées si on utilise des informations cartographiques qui permettent en particulier de contraindre les positions possibles aux seuls segments correspondants à des voies de circulation autorisées.\\ Dans de nombreux cas, lorsqu'un véhicule se trouve devant des situations ambiguës comme les routes parallèles, les jonctions de routes,... plusieurs auteurs cherchent à sélectionner le segment le plus probable. Cette phase est souvent une source d'erreurs. Dans cette thèse nous proposons de traiter tous les segments candidats jusqu'à la levée de l'ambiguïté. \\ Le problème de la localisation devient encore plus compliqué quand il s'agit d'une localisation multi-véhicules pour une navigation autonome des véhicules suiveurs. Pour un train de véhicules dont seul le premier est piloté par un opérateur humain et dont les véhicules suiveurs sont en mode autopilotage, une géo-localisation précise d'ordre centimétrique de chaque véhicule est plus que nécessaire pour les modules de contrôle pour le suivi de trajectoire du véhicule de tête. \\ Un train de véhicule peut être vu comme la généralisation du modèle de réseau Bayésien pour la localisation d'un véhicule sur une carte. Nous dupliquons le réseau autant de fois qu'on a de véhicule. Nous rajoutons des liens de connexions entre les véhicules afin de concevoir le train de véhicule.\\ Le filtre de Kalman et sa version étendue sont très utilisés en robotique, principalement pour traiter le problème de la non linéarité. Cependant, la linéarisation du système autour de l'estimée courante peut introduire des erreurs sur la moyenne et la covariance calculées \textit{a posteriori} et peut même dans d'autres cas faire diverger le filtre. \\ La transformation du système non linéaire d'un véhicule sous forme chaînée permet de représenter son équation cinématique sous forme linéaire. Par conséquent, cette transformation nous évite de faire appel aux méthodes d'inférence approximatives.

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Nguyen, Dinh-Van. "Réseaux de capteurs sans-fil pour la cartographie à l'intérieur et la localisation précise servant la navigation à basse vitesse dans les villes intelligentes." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEM029/document.

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Abstract:

Avec la demande croissante d'espace urbain, de plus en plus de parkings à plusieurs étages sont nécessaires. Bien que ces parkings contribuent à une utilisation plus efficace de l'espace urbain, ils introduisent également un nouveau problème. Les rapports suggèrent environ 70 millions d'heures de recherche d'emplacements de stationnement chaque année, soit une perte équivalente de 700 millions d'euros pour la seule France. En outre, les utilisations des parkings vont au-delà de leurs objectifs initiaux. Des fonctionnalités exigeantes telles que le chargeur électrique, la réservation en ligne de places de stationnement, le guidage dynamique ou le paiement mobile, etc. transforment un parking en un environnement intelligent et compétitif. Une solution à ce problème consiste à développer un système de navigation autonome pour les véhicules intelligents en situation de parking. La thèse identifiera une de ces sous-tâches, à savoir la localisation dans des environnements non autorisés par GPS. Cette thèse présentera une nouvelle méthode pour résoudre le problème indiqué tout en maintenant le système en respectant quatre critères: disponibilité, évolutivité, universalité et précision. Il y a deux étapes principales: (1) une solution permettant de reproduire le comportement du GPS pour un environnement refusé par GPS, et (2) un cadre permettant la fusion de systèmes de type GPS avec d'autres méthodes de localisation pour obtenir une précision de localisation élevée. Tout d'abord, un système de localisation Wi-Fi Fingerprinting est utilisé. Une approche utilisant un réseau de neurones d'ensemble sur une base de données d'empreintes hybrides Wi-Fi est proposée dans cette thèse. Des expériences menées sur une durée d'un an montrent que ce système est capable de localiser des véhicules présentant une erreur moyenne de 2,25 m dans le repère global (WGS84). Deuxièmement, une solution de localisation complète doit être une fusion de plusieurs techniques. Cela permet aux niveaux de localisation global et local de fonctionner ensemble. Parallèlement, la redondance dans le système améliore la précision et la fiabilité. Dans cette thèse, un cadre de fusion flexible pour plusieurs capteurs de localisation est proposé. Ce cadre de fusion traitera non seulement de l'environnement refusé par le GPS, mais pourrait également être utilisé dans l'environnement assisté par GPS et assurer une transition en douceur entre les deux zones. Pour accomplir cette tâche exigeante, un filtre à particules modèle de mélange gaussien est développé. Alors que le modèle de mouvement de ce filtre à particules intègre des données provenant de l'IMU (unité de mesure inertielle) ou du laser-SLAM, le modèle de correction est un modèle de mélange gaussien de plusieurs observations obtenues à partir du système de localisation d'empreintes digitales Wi-Fi. Avec deux véhicules intelligents (une Cybercar et une Citroen C1), 64 expériences ont été réalisées pour valider le cadre. Une erreur de localisation moyenne de 0,5 m est obtenue dans un cadre de coordonnées global. Comparez avec d'autres solutions avec une erreur de localisation moyenne de 0,2 m dans les cadres de coordonnées locales; Cette solution proposée présente également des avantages en termes d'évolutivité, de disponibilité et d'universalité
With the increasing demand for urban space, more and more multistory carparks are needed. Although these carparks help to utilize urban space more efficient, they also introduce a new problem. Reports suggest approximately 70 million hours of parking slot searching each year, equivalently 700 million euros loss for France alone. In addition, carparks uses are exceeding their original purposes. Demanding features such as electric charger, online booking of parking spaces, dynamic guidance or mobile payment etc. turn a carpark into a competitive smart environment. One solution to this problem is to develop an autonomous navigation system for intelligent vehicles in the carpark situation. The thesis will identify one of these sub-tasks namely localization in GPS-denied environments. This thesis will present a novel method to solve the indicated problem while keeping the system follows four criteria: availability, scalability, universality and accuracy. There are two main steps: (1) a solution to replicate the GPS behaviour for the GPS-denied environment, and (2) a framework that allows the fusion of GPS-like systems with other localization methods to achieve a high localization accuracy. First, a Wi-Fi Fingerprinting localization system is employed. An approach using an ensemble neural network on a hybrid Wi-Fi fingerprinting database is proposed in this thesis. Experiments in a year-long duration show that this system is capable of localizing vehicles with 2.25m of mean error in the global coordinate frame (WGS84). Second, a complete localization solution must be a fusion of multiple techniques. This allows global as well as local levels of localization to function together. At the same time, having redundancy in the system boosts accuracy and reliability. In this thesis, a flexible fusion framework for multiple localization sensors is proposed. This fusion framework will not only deal with the GPS-denied environment but could be potentially used in the GPS-aided environment and provide a smooth transition between the two areas. To accomplish this demanding task, a Gaussian Mixture Model Particle Filter is developed. While the motion model of this particle filter incorporates data from the IMU (Inertial Measurement Unit) or laser-SLAM, the correction model is a Gaussian mixture model of multiple observations obtained from the Wi-Fi fingerprinting localization system. With two intelligent vehicles (a Cybercar and a Citroen C1 car), 64 experiments were carried out to validate the framework. A mean localization error of 0.5m is achieved in a global coordinate frame. Compare to other solutions with 0.2m of mean localization error in local coordinate frames; this proposed solution has advantages in terms of scalability, availability and universality as well

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Faye, Sébastien. "Contrôle et gestion du trafic routier urbain par un réseau de capteurs sans fil." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2014. http://www.theses.fr/2014ENST0061.

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Abstract:

Les transports terrestres occupent une place majeure dans notre société, notamment en ville où les ralentissements aux heures de pointe peuvent avoir un impact notable sur l'organisation des activités, l'économie ou encore l'écologie. Les infrastructures routières sont généralement coordonnées par un centre de contrôle, responsable du maintien des équipements, de leurs réglages initiaux et de la gestion des incidents (matériels ou humains). Les nouvelles technologies de l'information et de la communication ont permis, en l'espace de quelques années, de mettre en œuvre des systèmes de transport intelligents. À l'aide de multiples points de mesures répartis sur le territoire, un opérateur peut dénombrer les usagers et en déduire la charge du réseau. Toutefois, centraliser les informations présente de nombreuses limites. Cette thèse vise à étudier l'emploi de systèmes distribués afin de mettre en œuvre des systèmes de transport intelligents grâce à un réseau de capteurs sans fil. Couplés à une unité de détection (p. ex., un magnétomètre), les capteurs communicants peuvent réagir au passage d'un véhicule en étant déployés, par exemple, sur les voies. Ils sont également capables de coopérer et de s'affranchir d'une entité centrale, rendant tout ou partie d'une zone urbaine totalement indépendante. D'autre part, ces réseaux peuvent fonctionner de manière autonome et tolèrent mieux les pannes, car aucun élément n'est indispensable au fonctionnement global du système. Enfin, les éléments de ces réseaux sont petits, peu coûteux, et communiquent en sans fil, ce qui leur permet d'être déployés et redéployés rapidement et de manière dense
Road traffic has a significant effect on metropolitan activities, especially during peak hours when it impacts on areas such as the economy and the environment. Road infrastructure is typically coordinated from a control centre that is responsible for maintaining not only its equipment but also their initial settings and incident management (both material and human). During the past few years, new technologies in the fields of information and communication have led to the introduction of intelligent transportation systems. Using multiple measurement points distributed across a country, an operator can count road users and calculate the network load. However, the centralization of information has a number of drawbacks. The aim of this thesis is to study the use of distributed systems in order to implement intelligent transportation systems via a wireless sensor network. Coupled to a detection unit (e.g., a magnetometer), the interconnected sensors can respond to the passage of a vehicle when deployed, for example, along the road. They can also work together without recourse to a central entity - rendering all or part of an urban area totally independent. Furthermore, these networks can operate autonomously and are less susceptible to breadown, because the overall running of the system is not affected by the failure of individual components. Finally, components are small and cheap, and they operate wirelessly, which means they can be deployed and redeployed both rapidly and densely

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Liang, Fang-Cheng. "Nouvelle application multifonctionnelle pour textiles intelligents dans les dispositifs optoélectroniques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAV020.

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Abstract:

A ce jour, le développement de textiles intelligents, de peaux artificielles, de capteurs de paramètres environnementaux et de composés optoélectroniques souples ; qui nécessite des innovations à la fois dans la synthèse des matériaux, leur conception mécanique mais aussi, à l’échelle industrielle, en stratégie de production ; présente un intérêt majeur dans le domaine du prêt-à-porter connecté. D’un point de vue mécanique, l’obtention des propriétés de flexibilité et d’étirabilité à faible coût, via un procédé simple, au sein d’un matériau léger et capable de s’expandre sur de grandes surfaces est un prérequis essentiel pour incorporer des dispositifs optoélectroniques au sein des objets connectés portables. Parmi les différents procédés couramment utilisés, l’electrospinning est une technique simple, facilement adaptable et peu onéreuse qui permet un ajustement fin et flexible des morphologies de fibres, l’assemblage de plusieurs nanofibres fonctionnelles et une production en continue à haut débit. Ces multiples avantages sont à l’origine des nombreux travaux concernant l’utilisation de l’electrospinning dans le domaine du prêt-à-porter électronique et/ou connecté. Cependant, il est nécessaire de développer des projets innovants pour ce secteur qui incluent des capteurs détectant des paramètres environnementaux (pH, température), des chemo-capteurs colorimétriques à large spectre (full-color), des composantes électroniques étirables et capteurs tactiles
To date, the development of smart textiles, artificial skins, environmental sensory devices, and flexible/stretchable optoelectronics involve the innovation of material synthesis, mechanical design, and fabrication strategies have attracted considerable attention in wearable displays. The mechanically flexible and stretchable functions with cost-effective, facile, lightweight, and large-area expandability are essential modules to fabricate the optoelectronic devices in various wearable display applications. Among them, electrospinning is an easy, versatile, and inexpensive technique enables flexible morphology tuning, assembling various functional nanofibers, and high-throughput continuous production has motivated extensive studies on wearable electronics applications. Therefore, it is necessary to develop innovative projects including the environment-sensing elements with pH-sensing dependency, temperature-sensitive, full-color switchable chemosensors, stretchable electronics, and tactile sensors for various wearable electronics applications

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Adwan, Adam. "Étude d'un système de détection d'occupants pour les airbags intelligents." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066384.

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Billet, Benjamin. "Système de gestion de flux pour l'Internet des objets intelligents." Thesis, Versailles-St Quentin en Yvelines, 2015. http://www.theses.fr/2015VERS012V/document.

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Abstract:

L'Internet des objets (ou IdO) se traduit à l'heure actuelle par l'accroissement du nombre d'objets connectés, c'est-à-dire d'appareils possédant une identité propre et des capacités de calcul et de communication de plus en plus sophistiquées : téléphones, montres, appareils ménagers, etc. Ces objets embarquent un nombre grandissant de capteurs et d'actionneurs leur permettant de mesurer l'environnement et d'agir sur celui-ci, faisant ainsi le lien entre le monde physique et le monde virtuel. Spécifiquement, l'Internet des objets pose plusieurs problèmes, notamment du fait de sa très grande échelle, de sa nature dynamique et de l'hétérogénéité des données et des systèmes qui le composent (appareils puissants/peu puissants, fixes/mobiles, batteries/alimentations continues, etc.). Ces caractéristiques nécessitent des outils et des méthodes idoines pour la réalisation d'applications capables (i) d'extraire des informations utiles depuis les nombreuses sources de données disponibles et (ii) d'interagir aussi bien avec l'environnement, au moyen des actionneurs, qu'avec les utilisateurs, au moyen d'interfaces dédiées. Dans cette optique, nous défendons la thèse suivante : en raison de la nature continue des données (mesures physiques, évènements, etc.) et leur volume, il est important de considérer (i) les flux comme modèle de données de référence de l'Internet des objets et (ii) le traitement continu comme modèle de calcul privilégié pour transformer ces flux. En outre, étant donné les préoccupations croissantes relatives à la consommation énergétique et au respect de la vie privée, il est préférable de laisser les objets agir au plus près des utilisateurs, si possible de manière autonome, au lieu de déléguer systématiquement l'ensemble des tâches à de grandes entités extérieures telles que le cloud. À cette fin, notre principale contribution porte sur la réalisation d'un système distribué de gestion de flux de données pour l'Internet des objets. Nous réexaminons notamment deux aspects clés du génie logiciel et des systèmes distribués : les architectures de services et le déploiement. Ainsi, nous apportons des solutions (i) pour l'accès aux flux de données sous la forme de services et (ii) pour le déploiement automatique des traitements continus en fonction des caractéristiques des appareils. Ces travaux sont concrétisés sous la forme d'un intergiciel, Dioptase, spécifiquement conçu pour être exécuté directement sur les objets et les transformer en fournisseurs génériques de services de calcul et de stockage.Pour valider nos travaux et montrer la faisabilité de notre approche, nous introduisons un prototype de Dioptase dont nous évaluons les performances en pratique. De plus, nous montrons que Dioptase est une solution viable, capable de s'interfacer avec les systèmes antérieurs de capteurs et d'actionneurs déjà déployés dans l'environnement
The Internet of Things (IoT) is currently characterized by an ever-growing number of networked Things, i.e., devices which have their own identity together with advanced computation and networking capabilities: smartphones, smart watches, smart home appliances, etc. In addition, these Things are being equipped with more and more sensors and actuators that enable them to sense and act on their environment, enabling the physical world to be linked with the virtual world. Specifically, the IoT raises many challenges related to its very large scale and high dynamicity, as well as the great heterogeneity of the data and systems involved (e.g., powerful versus resource-constrained devices, mobile versus fixed devices, continuously-powered versus battery-powered devices, etc.). These challenges require new systems and techniques for developing applications that are able to (i) collect data from the numerous data sources of the IoT and (ii) interact both with the environment using the actuators, and with the users using dedicated GUIs. To this end, we defend the following thesis: given the huge volume of data continuously being produced by sensors (measurements and events), we must consider (i) data streams as the reference data model for the IoT and (ii) continuous processing as the reference computation model for processing these data streams. Moreover, knowing that privacy preservation and energy consumption are increasingly critical concerns, we claim that all the Things should be autonomous and work together in restricted areas as close as possible to the users rather than systematically shifting the computation logic into powerful servers or into the cloud. For this purpose, our main contribution can be summarized as designing and developing a distributed data stream management system for the IoT. In this context, we revisit two fundamental aspects of software engineering and distributed systems: service-oriented architecture and task deployment. We address the problems of (i) accessing data streams through services and (ii) deploying continuous processing tasks automatically, according to the characteristics of both tasks and devices. This research work lead to the development of a middleware layer called Dioptase, designed to run on the Things and abstract them as generic devices that can be dynamically assigned communication, storage and computation tasks according to their available resources. In order to validate the feasability and the relevance of our work, we implemented a prototype of Dioptase and evaluated its performance. In addition, we show that Dioptase is a realistic solution which can work in cooperation with legacy sensor and actuator networks currently deployed in the environment

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Pous, Nicolas. "Détection de fautes pour les capteurs embarqués de véhicules intelligents basée sur la redondance analytique utilisant une transformation non linéaire." Thèse, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/9599.

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Abstract:

La sécurité des systèmes de transports intelligents est au centre de tous les débats. Afin de s’assurer un fonctionnement sécuritaire, il est nécessaire de pouvoir vérifier le bon fonctionnement des capteurs permettant d’avoir une parfaite connaissance de l’environnement et de l’état du véhicule. Cette thèse présente une nouvelle solution de détection et d’identification de faute pouvant apparaitre sur les capteurs embarqués d’un véhicule intelligent. Cette méthode est basée sur la redondance analytique des données, consistant à estimer une même mesure à l’aide de capteurs de différentes natures. Cette mesure subit alors une transformation non linéaire permettant à la fois d’accroitre la sensibilité aux fautes et d’être plus robuste aux bruits. Cette étude propose plusieurs solutions de transformation et d’estimation qui seront évaluées en simulation avant de proposer une méthode d’optimisation de la prise de décision en fonction de critères choisis par l’utilisateur. La description de l’architecture, des méthodes employées ainsi que des équations permettant l’établissement de celle-ci seront décrites dans le chapitre 3. L’évaluation en simulation des performances de l’architecture sera effectuée dans le chapitre 4 avant une analyse finale des résultats ainsi qu’une comparaison avec une solution existante dans le dernier chapitre, permettant la validation de notre approche.

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Lu, Jianbo. "Development of intelligent textiles from conductive polymer composites (CPC) for vapour and temperature sensing." Lorient, 2009. http://www.theses.fr/2009LORIS149.

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Oliveira, Aurélien. "Conception et développement de capteurs et vêtements intelligents pour le suivi et la protection des pompiers : mesures thermiques non-invasives ambulatoires." Phd thesis, INSA de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00677778.

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Abstract:

Les secouristes, par la nature et le cadre de leurs missions, interviennent en environnement à risque et mettent parfois leur santé en danger. Afin de minimiser ce risque, de nouveaux Equipements de Protection Individuelle (veste, tee-shirt et bottes) ont été conçus par un consortium européen de 23 partenaires réunis autour du programme de recherche ProeTEX. Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre de ce projet et ont pour objectif de développer un système de monitoring ambulatoire des paramètres thermiques du pompier qui sera intégré aux vêtements intelligents destinés aux secouristes. L'intérêt de cette intégration est le prépositionnement des capteurs afin de réduire le temps de préparation du secouriste. La surveillance s'opère à deux niveaux : l'interface Homme-environnement et le corps. Afin d'évaluer le risque thermique encouru, les paramètres faisant l'objet d'un suivi sont : la température interne, mesurée depuis le tee-shirt, et la température externe et le flux thermique, mesurés dans la veste. Ces paramètres permettent d'apprécier la contrainte thermique imposée par l'environnement et l'état de santé du pompier. Deux méthodes de mesure des paramètres thermiques dans la veste ont été développées. Le projet a abouti au développement de prototypes fonctionnels dont les performances ont été attestées en centre de validation. Des tests ont été conduits en laboratoire et en conditions extrêmes sur le terrain à la Brigade de Sapeurs-Pompier de Paris et au " International Firefighting, Survival and Rescue at Sea Training Center " de Pavie, Italie, pour démontrer la fonctionnalité des EPI en conditions réelles.

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Li, Hang. "Utilisation de matériaux bois intelligents pour la gestion durable des infrastructures." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30288/document.

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Abstract:

Depuis quinze ans, on recommence à construire en bois, et notamment en bois lamellé-collé (LC), pour répondre aux nouveaux challenges imposés par les problématiques de développement durable. Néanmoins, des problèmes de dégradations liés à l'humidité ou aux cycles d'humidification/séchage limitent le développement des ouvrages en bois. De ce fait, le suivi de l'humidité des ouvrages d'art en bois devient un enjeu crucial. Aujourd'hui, certaines solutions existent mais ne permettent pas un suivi local au niveau des lamelles du bois LC. Une telle solution permettrait d'améliorer la prédiction de la durée de vie des ouvrages. Suite à ce constat, nous avons proposé de transformer le bois LC en " structure intelligente " par intégration d'un système du suivi de l'humidité au niveau des lamelles, et ce, en tenant compte des principales contraintes de fabrication de ce matériau (faible épaisseur du joint collé, pression de collage importante, etc.). Pour ce faire, nous avons effectué une recherche bibliographique afin de sélectionner les méthodes de suivi pouvant répondre à ces contraintes. A l'issue de cette recherche, deux technologies se sont révélées intéressantes : les mesures électriques et les mesures ultrasonores. Plusieurs configurations de mesures ont été proposées et testées pendant ce travail de thèse. Par la suite, nous avons effectué des essais préliminaires pour s'assurer du bon fonctionnement de ces configurations de mesures, et ainsi vérifier le comportement des capteurs lors de la fabrication du bois LC. Puis, nous avons humidifié les échantillons en utilisant deux protocoles d'humidification différents afin de vérifier la faisabilité du suivi de l'humidité avec les capteurs intégrés. Les résultats montrent que l'ensemble des configurations de mesures sont opérationnelles pour suivre la variation de l'humidité dans les échantillons LC. De plus, pour les mesures électriques, nos résultats montrent que l'on peut adopter quasiment les mêmes modèles d'étalonnage pour le suivi de l'humidité par mesures résistives, quel que soit le type de capteurs utilisé. Qui plus est, il est possible de récupérer des informations complémentaires par la réalisation simultanée des mesures résistives et des mesures capacitives en utilisant les électrodes surfaciques. Concernant les mesures ultrasonores, nous avons obtenu les courbes de sensibilité en fréquence pour plusieurs familles de capteurs à film piézoélectrique. L'influence de la pression de collage et de la distance entre les capteurs sur les mesures électriques/ultrasonores a aussi été investiguée dans ces travaux. De futures études consisteront à utiliser ces configurations de mesures pour le suivi in situ dans les ouvrages, ainsi qu'à établir un lien entre la durabilité des structures LC et les cycles d'humidification/séchage afin de prédire la durée de vie résiduelle des ouvrages d'art en bois
For fifteen years, we restart to construct with wood, and particularly with glulam to respond to the new challenges imposed by the issues of sustainable development. However, degradation issues related to moisture content (MC) or wetting/drying cycles limit the development of timber structures. As a result, the MC monitoring in timber structures becomes a critical issue. Today, several solutions exist but they do not allow a local monitoring in the lamellas of glulam. Such a solution would improve the prediction of the service life of timber structures. In the light of this observation, we proposed to transform glulam into "smart material" by embedding a MC monitoring system in the lamellas, and this, considering the major constraints of fabrication of this material (small glue line thickness, important bonding pressure, etc.). To achieve this, we have conducted a bibliographic research, in order to select the monitoring methods which can satisfy these constraints. According to this research, two technologies turn out to be interesting: the electrical measurements and the ultrasonic measurements. Several measurement configurations were proposed and tested in this PhD work. Thereafter, we conducted preliminary tests to make sure of the good functionality of these measurement configurations, and also to verify the behavior of sensors throughout the glulam fabrication process. Afterwards, we moistened the specimens with two different moistening protocols in order to verify the feasibility of MC monitoring with embedded sensors. Results showed that all the measurement configurations are operational for the MC monitoring in glulam specimens. Moreover, for electrical measurements, our results show that we can adopt almost the same calibration models for the MC monitoring by resistive measurements, no matter the type of sensors used. Furthermore, it is possible to obtain complementary information by the realization of the resistive and capacitive measurements at the same time, using surface electrodes. Regarding the ultrasonic measurements, we have obtained the sensibility curves in frequency of several families of piezoelectric film sensors. On the other hand, the influence of bonding pressure and of sensor distance on the electrical/ultrasonic measurements was also investigated in this study. Future studies will consist in using these measurement configurations to perform in situ monitoring in timber structures, and also to establish a link between the durability of glulam structures and the wetting/drying cycles in order to predict the service life of timber structures

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Dumoncel, Didier. "Airbags intelligents : étude d'un système ultrasonore pour la localisation de visages." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066112.

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Yuan, Yi. "Torque ripple reduction in a permanent magnet synchronous machine using repetitive control techniques (Drift)." Nantes, 2014. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=d81a622d-ce54-4be1-8bed-491ba10fa201.

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Abstract:

Les machines synchrones à aimants permanents (MSAP) sont de plus en plus utilisées dans de nombreuses applications grâce à leur efficacité, fiabilité et performances. Cependant, les oscillations de couple peuvent provoquer des oscillations de la vitesse qui sont considérées comme un problème majeur dans certaines applications à faible vitesse. Par conséquent, la commande répétitive (CR) est choisie pour sa forte capacité à réduire ces perturbations périodiques et réduire les oscillations de couple. Il existe deux problèmes principaux lors de l’application de la CR à une MSAP. D’abord, la CR ne peut réaliser la réduction souhaitée que dans le cas d’une vitesse constante. Grâce à la relation fixe entre ces oscillations et la position du rotor, nous proposons de prendre l’angle mécanique comme la nouvelle variable du fonctionnement de la CR. Ce nouveau régulateur est appelé régulateur répétitif basé sur la position angulaire. L’avantage de ce contrôleur est sa capacité de réduction même dans le cas d’une vitesse variable. Le deuxième inconvénient de l’application de la CR est sa difficulté d’implantation dans les systèmes industriels. Ainsi, nous proposons d’ajouter le contrôleur répétitif dans un capteur de vitesse et de développer une nouvelle technique appelée capteur répétitif intelligent. Avec ce capteur, l’application de la technique de CR ne requiert aucune modification du contrôleur, mais il est nécessaire de remplacer le capteur normal par le capteur répétitif intelligent. Finalement, ces deux nouvelles techniques sont réalisées ensemble sur un banc d’essais et leur efficacité est validée par des résultats expérimentaux
Permanent magnet synchronous machines (PMSMs), due to their attractive efficiency, reliability and performance, are rapidly gaining popularity in many applications. However, torque ripples of PMSM generally cause speed ripples, which are considered as an important hindrance in some low speed applications. The repetitive control (RC), which is particularly suitable for the reduction of periodic disturbance, is chosen to achieve the torque ripple reduction, because torque ripples of PMSM can be considered as periodic disturbances. The use of the RC for machine torque ripple reduction is not new. However, the reduction is always achieved at a given speed. This is due to the nature of the RC. So as to extend the use of the RC to varying speeds, the angle-based RC technique, which takes the mechanical angle as the running variable, is considered in this work. Thanks to the fixed relationships between the torque ripples and the mechanical angle, the angle-based repetitive controller can keep its rejection capability, whether the speed is constant or not. Besides, applying the RC in a PMSM drive requires to implement a new controller, which is hardly achievable for commercial systems. In order to apply the RC for PMSM drives, this paper proposes to include the RC into a speed sensor, forming a particular speed sensor called repetitive smart sensor. Accordingly, the torque ripple reduction can simply be accomplished by changing a conventional speed sensor for a repetitive smart one. Finally, the efficiency of the proposed angle-based repetitive smart sensor is verified through experimental results

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Mehmood, Muhammad Owais. "Détection de personnes pour des systèmes de videosurveillance multi-caméra intelligents." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2015. http://www.theses.fr/2015ECLI0016/document.

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Abstract:

La détection de personnes dans les vidéos est un défi bien connu du domaine de la vision par ordinateur avec un grand nombre d'applications telles que le développement de systèmes de surveillance visuels. Même si les détecteurs monoculaires sont plus simples à mettre en place, ils sont dans l’incapacité de gérer des scènes complexes avec des occultations, une grande densité de personnes ou des scènes avec beaucoup de profondeur de champ menant à une grande variabilité dans la taille des personnes. Dans cette thèse, nous étudions la détection de personnes multi-vues et notamment l'utilisation de cartes d'occupation probabilistes créées en fusionnant les différentes vues grâce à la connaissance de la géométrie du système. La détection à partir de ces cartes d'occupation amène cependant des fausses détections (appelées « fantômes ») dues aux différentes projections. Nous proposons deux nouvelles techniques afin de remédier à ce phénomène et améliorer la détection des personnes. La première utilise une déconvolution par un noyau dont la forme varie spatialement tandis que la seconde est basée sur un principe de validation d’hypothèse. Ces deux approches n'utilisent volontairement pas l'information temporelle qui pourra être réintroduite par la suite dans des algorithmes de suivi. Les deux approches ont été validées dans des conditions difficiles présentant des occultations, une densité de personnes plus ou moins élevée et de fortes variations dans les réponses colorimétriques des caméras. Une comparaison avec d'autres méthodes de l’état de l'art a également été menée sur trois bases de données publiques, validant les méthodes proposées pour la surveillance d'une gare et d'un aéroport
People detection is a well-studied open challenge in the field of Computer Vision with applications such as in the visual surveillance systems. Monocular detectors have limited ability to handle occlusion, clutter, scale, density. Ubiquitous presence of cameras and computational resources fuel the development of multi-camera detection systems. In this thesis, we study the multi-camera people detection; specifically, the use of multi-view probabilistic occupancy maps based on the camera calibration. Occupancy maps allow multi-view geometric fusion of several camera views. Detection with such maps create several false detections and we study this phenomenon: ghost pruning. Further, we propose two novel techniques in order to improve multi-view detection based on: (a) kernel deconvolution, and (b) occupancy shape modeling. We perform non-temporal, multi-view reasoning in occupancy maps to recover accurate positions of people in challenging conditions such as of occlusion, clutter, lighting, and camera variations. We show improvements in people detections across three challenging datasets for visual surveillance including comparison with state-of-the-art techniques. We show the application of this work in exigent transportation scenarios i.e. people detection for surveillance at a train station and at an airport

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Bezet, Olivier. "Etude de la qualité temporelle des données dans un système distribué pour la fusion multi-capteurs." Compiègne, 2005. http://www.theses.fr/2005COMP1586.

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Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la fusion ou la combinaison de données multi-capteurs en environnement distribué. L'objectif est d'améliorer la justesse des données par la prise en compte de leur erreur de datation. L'application traite d'un système d'acquisition et de traitement de données, embarqué dans un véhicule expérimental. Dans une première partie, une méthode de mise en correspondance de datations par intervalles en environnement distribué est proposée. En plus d'une bonne qualité de synchronisation, la méthode offre l'avantage de limiter les échanges sur le bus. La deuxième partie expose une méthode pour convertir linéairement des données datées par intervalles en données datées ponctuellement afin de pourvoir se servir d'algorithmes utilisant des dates exactes. L'erreur de datation est ainsi répercutée sur la précision de la donnée. Des expérimentations dans les aides à la conduite ont validé cette étude
The research work depicted in this thesis concerns the multi-sensor data fusion or combination in distributed environments. The objective is to improve the data accuracy by taking into account the timestamping error. The target application considered in this thesis consists of a data acquisition and processing system, embedded in an instrumented vehicle. Firstly, a method of interval timestamping correspondence in distributed environment is proposed. Ln addition to the good synchronization quality, the method has the advantage of limiting the exchanged messages on the bus. Ln the second stage and in order to reuse existing algorithms based on exact dates, we propose a method to convert linearly interval dates into punctual dates. The timestamping error is thus reflected on data imprecision. Different experiments in the advanced driver assistance systems domain have validated this study

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Chavez, Garcia Ricardo Omar. "Multiple sensor fusion for detection, classification and tracking of moving objects in driving environments." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENM034/document.

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Abstract:

Les systèmes avancés d'assistance au conducteur (ADAS) aident les conducteurs à effectuer des tâches de conduite complexes et à éviter ou atténuer les situations dangereuses. Le véhicule détecte le monde extérieur au moyen de capteurs, et ensuite construit et met à jour un modèle interne de la configuration de l'environnement. La perception de véhicule consiste à établir des relations spatiales et temporelles entre le véhicule et les obstacles statiques et mobiles dans l'environnement. Cette perception se compose de deux tâches principales : la localisation et cartographie simultanées (SLAM) traite de la modélisation de pièces statiques; et la détection et le suivi d'objets en mouvement (DATMO) est responsable de la modélisation des pièces mobiles dans l'environnement. Afin de réaliser un bon raisonnement et contrôle, le système doit modéliser correctement l'environnement. La détection précise et la classification des objets en mouvement est un aspect essentiel d'un système de suivi d'objets. Classification des objets en mouvement est nécessaire pour déterminer le comportement possible des objets entourant le véhicule, et il est généralement réalisée au niveau de suivi des objets. La connaissance de la classe d'objets en mouvement au niveau de la détection peut aider à améliorer leur suivi. La plupart des solutions de perception actuels considèrent informations de classification seulement comme information additional pour la sortie final de la perception. Aussi, la gestion de l'information incomplète est une exigence importante pour les systèmes de perception. Une information incomplète peut être originaire de raisons liées à la détection, tels que les problèmes d calibrage et les dysfonctionnements des capteurs; ou des perturbations de la scène, comme des occlusions, des problèmes de météo et objet déplacement. Les principales contributions de cette thèse se concentrent sur la scène DATMO. Précisément, nous pensons que l'inclusion de la classe de l'objet comme un élément clé de la représentation de l'objet et la gestion de l'incertitude de plusieurs capteurs de détections, peut améliorer les résultats de la tâche de perception. Par conséquent, nous abordons les problèmes de l'association de données, la fusion de capteurs, la classification et le suivi à différents niveaux au sein de la phase de DATMO. Même si nous nous concentrons sur un ensemble de trois capteurs principaux: radar, lidar, et la caméra, nous proposons une architecture modifiables pour inclure un autre type ou nombre de capteurs. Premièrement, nous définissons une représentation composite de l'objet pour inclure des informations de classe et de l'état d'objet deouis le début de la tâche de perception. Deuxièmement, nous proposons, mettre en œuvre, et comparons deux architectures de perception afin de résoudre le problème de DATMO selon le niveau où l'association des objets, la fusion et la classification des informations sont inclus et appliquées. Nos méthodes de fusion de données sont basées sur la théorie de l'evidence, qui est utilisé pour gérer et inclure l'incertitude de la détection du capteur et de la classification des objets. Troisièmement, nous proposons une approche d'association de données bassée en la théorie de l'evidence pour établir une relation entre deux liste des détections d'objets. Quatrièmement, nous intégrons nos approches de fusion dans le cadre d'une application véhicule en temps réel. Cette intégration a été réalisée dans un réelle démonstrateur de véhicule du projet European InteractIVe. Finalement, nous avons analysé et évalué expérimentalement les performances des méthodes proposées. Nous avons comparé notre fusion rapproche les uns contre les autres et contre une méthode state-of-the-art en utilisant des données réelles de scénarios de conduite différents. Ces comparaisons sont concentrés sur la détection, la classification et le suivi des différents objets en mouvement: piétons, vélos, voitures et camions
Advanced driver assistance systems (ADAS) help drivers to perform complex driving tasks and to avoid or mitigate dangerous situations. The vehicle senses the external world using sensors and then builds and updates an internal model of the environment configuration. Vehicle perception consists of establishing the spatial and temporal relationships between the vehicle and the static and moving obstacles in the environment. Vehicle perception is composed of two main tasks: simultaneous localization and mapping (SLAM) deals with modelling static parts; and detection and tracking moving objects (DATMO) is responsible for modelling moving parts in the environment. In order to perform a good reasoning and control, the system has to correctly model the surrounding environment. The accurate detection and classification of moving objects is a critical aspect of a moving object tracking system. Therefore, many sensors are part of a common intelligent vehicle system. Classification of moving objects is needed to determine the possible behaviour of the objects surrounding the vehicle, and it is usually performed at tracking level. Knowledge about the class of moving objects at detection level can help improve their tracking. Most of the current perception solutions consider classification information only as aggregate information for the final perception output. Also, management of incomplete information is an important requirement for perception systems. Incomplete information can be originated from sensor-related reasons, such as calibration issues and hardware malfunctions; or from scene perturbations, like occlusions, weather issues and object shifting. It is important to manage these situations by taking them into account in the perception process. The main contributions in this dissertation focus on the DATMO stage of the perception problem. Precisely, we believe that including the object's class as a key element of the object's representation and managing the uncertainty from multiple sensors detections, we can improve the results of the perception task, i.e., a more reliable list of moving objects of interest represented by their dynamic state and appearance information. Therefore, we address the problems of sensor data association, and sensor fusion for object detection, classification, and tracking at different levels within the DATMO stage. Although we focus on a set of three main sensors: radar, lidar, and camera, we propose a modifiable architecture to include other type or number of sensors. First, we define a composite object representation to include class information as a part of the object state from early stages to the final output of the perception task. Second, we propose, implement, and compare two different perception architectures to solve the DATMO problem according to the level where object association, fusion, and classification information is included and performed. Our data fusion approaches are based on the evidential framework, which is used to manage and include the uncertainty from sensor detections and object classifications. Third, we propose an evidential data association approach to establish a relationship between two sources of evidence from object detections. We observe how the class information improves the final result of the DATMO component. Fourth, we integrate the proposed fusion approaches as a part of a real-time vehicle application. This integration has been performed in a real vehicle demonstrator from the interactIVe European project. Finally, we analysed and experimentally evaluated the performance of the proposed methods. We compared our evidential fusion approaches against each other and against a state-of-the-art method using real data from different driving scenarios. These comparisons focused on the detection, classification and tracking of different moving objects: pedestrian, bike, car and truck

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Bader, Kaci. "Tolérance aux fautes pour la perception multi-capteurs : application à la localisation d'un véhicule intelligent." Thesis, Compiègne, 2014. http://www.theses.fr/2014COMP2161/document.

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Abstract:

La perception est une entrée fondamentale des systèmes robotiques, en particulier pour la localisation, la navigation et l'interaction avec l'environnement. Or les données perçues par les systèmes robotiques sont souvent complexes et sujettes à des imprécisions importantes. Pour remédier à ces problèmes, l'approche multi-capteurs utilise soit plusieurs capteurs de même type pour exploiter leur redondance, soit des capteurs de types différents pour exploiter leur complémentarité afin de réduire les imprécisions et les incertitudes sur les capteurs. La validation de cette approche de fusion de données pose deux problèmes majeurs.Tout d'abord, le comportement des algorithmes de fusion est difficile à prédire,ce qui les rend difficilement vérifiables par des approches formelles. De plus, l'environnement ouvert des systèmes robotiques engendre un contexte d'exécution très large, ce qui rend les tests difficiles et coûteux. L'objet de ces travaux de thèse est de proposer une alternative à la validation en mettant en place des mécanismes de tolérance aux fautes : puisqu'il est difficile d'éliminer toutes les fautes du système de perception, on va chercher à limiter leurs impacts sur son fonctionnement. Nous avons étudié la tolérance aux fautes intrinsèquement permise par la fusion de données en analysant formellement les algorithmes de fusion de données, et nous avons proposé des mécanismes de détection et de rétablissement adaptés à la perception multi-capteurs. Nous avons ensuite implémenté les mécanismes proposés pour une application de localisation de véhicules en utilisant la fusion de données par filtrage de Kalman. Nous avons finalement évalué les mécanismes proposés en utilisant le rejeu de données réelles et la technique d'injection de fautes, et démontré leur efficacité face à des fautes matérielles et logicielles
Perception is a fundamental input for robotic systems, particularly for positioning, navigation and interaction with the environment. But the data perceived by these systems are often complex and subject to significant imprecision. To overcome these problems, the multi-sensor approach uses either multiple sensors of the same type to exploit their redundancy or sensors of different types for exploiting their complementarity to reduce the sensors inaccuracies and uncertainties. The validation of the data fusion approach raises two major problems. First, the behavior of fusion algorithms is difficult to predict, which makes them difficult to verify by formal approaches. In addition, the open environment of robotic systems generates a very large execution context, which makes the tests difficult and costly. The purpose of this work is to propose an alternative to validation by developing fault tolerance mechanisms : since it is difficult to eliminate all the errors of the perceptual system, We will try to limit impact in their operation. We studied the inherently fault tolerance allowed by data fusion by formally analyzing the data fusion algorithms, and we have proposed detection and recovery mechanisms suitable for multi-sensor perception, we implemented the proposed mechanisms on vehicle localization application using Kalman filltering data fusion. We evaluated the proposed mechanims using the real data replay and fault injection technique

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Selloum, Ahmed. "Localisation multi-capteurs d'un véhicule routier sous contraintes cartographiques : mise en oeuvre d'un filtre particulaire et d'une modélisation multivoies de la route par des clothoïdes." Nantes, 2010. http://www.theses.fr/2010NANT2085.

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Abstract:

Dans le domaine des Systèmes de Transport Intelligents, de nombreuses aides à la conduite nécessitent la localisation précise et fiable du véhicule en temps réel sur une carte numérique. La technologie GPS, associée à une carte standard, s’avère généralement satisfaisante pour les systèmes classiques de navigation, toutefois elle souffre de sérieux problèmes quand l’application nécessite une précision au niveau de la voie de circulation avec un indicateur de confiance associé. La thèse s’appuie sur trois propositions qui permettent d’apporter une solution innovante au problème posé : 1) l’utilisation d’une carte numérique précise décrivant toutes les voies de la route sous la forme d’une succession de clothoïdes ; 2) le choix d’un vecteur d’état discret-continu comprenant directement les coordonnées du véhicule sur la carte ; 3) l’utilisation du filtrage particulaire qui permet de traiter les multi-hypothèses, d’estimer les probabilités associées à chacune et d’appliquer aisément les contraintes cartographiques. D’un point de vue pratique, cette assignation du véhicule à un tronçon de voie sur la carte est importante puisque les règles de conduite automobile et certaines informations au conducteur sont attachées à l’infrastructure à ce niveau de détail. La mise en oeuvre de ce système a été menée en deux étapes. Dans un premier temps, la localisation du véhicule est effectuée par un filtre particulaire sous contraintes spatiales définies par une carte précise. Les résultats obtenus en simulation et à partir de données réelles font apparaître en détail les intérêts de la méthode proposée par rapport à un système classique. Dans un deuxième temps, l’exploitation de la contrainte directionnelle de la route et d’un multi-modèle d’évolution du véhicule permet de pallier les effets éventuels d’un mauvais gyromètre
In the field of Intelligent Transportation Systems, many Advanced Driver Assistance Systems require reliable and precise location of the vehicle in real time on a digital map. The GPS technology, combined with a standard map, is generally satisfactory for conventional navigation systems, however, it suffers from serious problems when the application requires an accuracy at a road lane level with a confidence indicator associated. The thesis is based on three proposals that bring an innovative solution to the problem : 1) the use of a precise digital map describing all the lanes of the road as a series of clothoïds (spirals), 2) the choice of a discrete-continuous state vector that comprises directly the coordinates of the vehicle on the map, 3) the use of a particle filter that can handle multiple hypotheses, estimate the probabilities associated with each of them and apply easily cartographic constraints. From a practical standpoint, this assignment of the vehicle to a road lane on the map is important because the driving rules and some driver information are tied to the infrastructure at this level of detail. The implementation of this system was conducted in two steps. First, the location of the vehicle is done by a particle filter with space constraints defined by a precise map. The results obtained from simulation and real data show in detail the interests of the proposed method compared to a conventional system. In a second step, the use of the directional constraint of the road and of a vehicle evolution multi-model allows to remedy the possible effects of a bad gyro

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Bernardes, Vitor Giovani. "Urban environment perception and navigation using robotic vision : conception and implementation applied to automous vehicle." Thesis, Compiègne, 2014. http://www.theses.fr/2014COMP2155/document.

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Abstract:

Le développement de véhicules autonomes capables de se déplacer sur les routes urbaines peuvent fournir des avantages importants en matière de réduction des accidents, en augmentant le confort et aussi, permettant des réductions de coûts. Les véhicules Intelligents par exemple fondent souvent leurs décisions sur les observations obtenues à partir de différents capteurs tels que les LIDAR, les GPS et les Caméras. En fait, les capteurs de la caméra ont reçu grande attention en raison du fait de qu’ils ne sont pas cher, facile à utiliser et fournissent des données avec de riches informations. Les environnements urbains représentent des scénarios intéressant mais aussi très difficile dans ce contexte, où le tracé de la route peut être très complexe,la présence d’objets tels que des arbres, des vélos, des voitures peuvent générer des observations partielles et aussi ces observations sont souvent bruyants ou même manquant en raison de occlusions complètes. Donc, le processus de perception par nature doit être capable de traiter des incertitudes dans la connaissance du monde autour de la voiture. Tandis que la navigation routière et la conduite autonome en utilisant une connaissance préalable de l’environnement ont démontré avec succès, la compréhension et la navigation des scénarios généraux du environnement urbain avec peu de connaissances reste un problème non résolu. Dans cette thèse, on analyse ce problème de perception pour la conduite dans les milieux urbains basée sur la connaissance de l’environnement pour aussi prendre des décisions dans la navigation autonome. Il est conçu un système de perception robotique, qui permettre aux voitures de se conduire sur les routes, sans la nécessité d’adapter l’infrastructure, sans exiger l’apprentissage précédente de l’environnement, et en tenant en compte la présence d’objets dynamiques tels que les voitures.On propose un nouveau procédé basé sur l’apprentissage par la machine pour extraire le contexte sémantique en utilisant une paire d’images stéréo qui est fusionnée dans une grille d’occupation évidentielle pour modéliser les incertitudes d’un environnement urbain inconnu,en utilisant la théorie de Dempster-Shafer. Pour prendre des décisions dans la planification des chemins, il est appliqué l’approche de tentacule virtuel pour générer les possibles chemins à partir du centre de référence de la voiture et sur cette base, deux nouvelles stratégies sont proposées. Première, une nouvelle stratégie pour sélectionner le chemin correct pour mieux éviter les obstacles et de suivre la tâche locale dans le contexte de la navigation hybride, et seconde, un nouveau contrôle en boucle fermée basé sur l’odométrie visuelle et tentacule virtuel est modélisée pour l’exécution du suivi de chemin. Finalement, un système complet automobile intégrant les modules de perception, de planification et de contrôle sont mis en place et validé expérimentalement dans des situations réelles en utilisant une voiture autonome expérimentale, où les résultats montrent que l’approche développée effectue avec succès une navigation locale fiable basée sur des capteurs de la caméra
The development of autonomous vehicles capable of getting around on urban roads can provide important benefits in reducing accidents, in increasing life comfort and also in providing cost savings. Intelligent vehicles for example often base their decisions on observations obtained from various sensors such as LIDAR, GPS and Cameras. Actually, camera sensors have been receiving large attention due to they are cheap, easy to employ and provide rich data information. Inner-city environments represent an interesting but also very challenging scenario in this context,where the road layout may be very complex, the presence of objects such as trees, bicycles,cars might generate partial observations and also these observations are often noisy or even missing due to heavy occlusions. Thus, perception process by nature needs to be able to dea lwith uncertainties in the knowledge of the world around the car. While highway navigation and autonomous driving using a prior knowledge of the environment have been demonstrating successfully,understanding and navigating general inner-city scenarios with little prior knowledge remains an unsolved problem. In this thesis, this perception problem is analyzed for driving in the inner-city environments associated with the capacity to perform a safe displacement basedon decision-making process in autonomous navigation. It is designed a perception system that allows robotic-cars to drive autonomously on roads, with out the need to adapt the infrastructure,without requiring previous knowledge of the environment and considering the presenceof dynamic objects such as cars. It is proposed a novel method based on machine learning to extract the semantic context using a pair of stereo images, which is merged in an evidential grid to model the uncertainties of an unknown urban environment, applying the Dempster-Shafer theory. To make decisions in path-planning, it is applied the virtual tentacle approach to generate possible paths starting from ego-referenced car and based on it, two news strategies are proposed. First one, a new strategy to select the correct path to better avoid obstacles and tofollow the local task in the context of hybrid navigation, and second, a new closed loop control based on visual odometry and virtual tentacle is modeled to path-following execution. Finally, a complete automotive system integrating the perception, path-planning and control modules are implemented and experimentally validated in real situations using an experimental autonomous car, where the results show that the developed approach successfully performs a safe local navigation based on camera sensors

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Jabbour, Maged. "Localisation de véhicules en milieu urbain à l'aide d'un lidar et d'une base de données navigable." Compiègne, 2007. http://www.theses.fr/2007COMP1713.

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Cette thèse s'intéresse à l'égo-localisation dynamique de véhicules intelligents, dans un univers plan, en utilisant comme sources principales d'information un OPS hybridé, avec un lidar (capteur laser à balayage), une base de données navigable et des capteurs proprioceptifs pour traiter les problèmes de mauvaise visibilité des satellites en milieu urbain. En s'appuyant sur une cartographie des bords de chaussée, le lidar permet d'avoir une localisation qui s'affine au fur et à mesure des passages dans les mêmes endroits, grâce à une formulation du problème sous l'angle de la localisation et cartographie simultanées. La base de données navigable contient elle aussi une information qui peut être fusionnée pour améliorer la localisation. Ainsi, une méthode de suivi de pose matchée multi-hypothèse est proposée pour utiliser l'information cartographique comme une observation dans le processus de localisation grâce à un mélange de Gaussiennes. Finalement, la base de données navigable est mise à profit comme dorsale pour gérer les amers provenant des capteurs extéroceptifs. Ces amers qui sont regroupés dans des cartes locales rattachés aux routes constituent une couche d'information géographique utilisée pour la navigation autonome des véhicules intelligents. Des travaux expérimentaux illustrent les performances des différentes approches étudiées
This thesis deals with 2D dynamic ego-localization of Intelligent Vehicles in urban areas by using, as main source of information, a GPS receiver hybridized with a lidar (laser range scanner), a digital database and proprioceptive sensors, in order to overcome the problem of poor satellite visibility in urban areas. Thanks to the mapping of road curves, the lidar allows localizing the vehicle with an accuracy that increases as the vehicle drives in the same areas. This procedure is implemented using a Simultaneous Localization And Mapping (SLAM) formulation of the problem. Since, road databases contain location information that can be fused to improve localization. A multi hypothesis map-matching method for tracking the pose is proposed. It uses the map information as an observation in the localization process through a Gaussian mixture. Finally, we propose to use the road database as a backbone to manage natural landmarks storage coming from exteroceptive sensors. These landmarks, which are regrouped in local maps and linked to roads, constitute a dedicated geographic information layer that can be used for the autonomous navigation of intelligent vehicles. Experimental results show the performance of the different studied approaches

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Al, Assaad Hiba. "Apport des modèles numériques d'élévation pour l'enrichissement des cartes de navigation par fusion multi-capteurs." Thesis, Littoral, 2020. http://www.theses.fr/2020DUNK0558.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l'étude d'une méthode de fusion multi-capteurs pour l'estimation de la localisation 3-D et l'attitude d'un véhicule terrestre. Nous avons développé et validé, en situation réelle, une méthode de fusion centralisée basée sur une modélisation d'état à partir de mesures GNSS/INS provenant du capteur ublox EVK-M8U. Le système de mesure est également alimenté par des données cartographiques routières OSM et d'élévation issues des modèles numériques ASTER/World 30. Certaines mesures sont modélisées par des équations présentant de fortes non-linéarités que nous avons choisies de traiter par filtrage particulaire. La prise en compte des données cartographiques est faite de manière statistique à partir de la métrique de Mahalanobis. En outre, nous avons développé une nouvelle méthode de gestion des modèles numériques d'élévation (MNE), désignée par la méthode de "Fenêtre Glissante Adjacente" (FGA) afin de limiter l'impact des artefacts présents dans ces données. Durant l'étape de gestion du MNE, nous avons mis en oeuvre des approches géométriques (TIN, FGA) qui permettent de rendre plus robuste la correction d'altitude et favorise un accroissement des performances en estimation du paramètre d'inclinaison des segments de la carte routière numérique
Te work presented in this thesis concerns the study of a multi-sensor fusion method for the estimation of 3-D localization and the attitude of a land vehicle. We have developed and validated, in a real situation, a centralized fusion method based on state modeling from GNSS/INS measurements delivered by the ublox EVK-M8U sensor. The measurement system is also completed by OSM digital road maps and elevation data from the ASTER/World 30 digital models. Some measurements are modeled by equations with strong non-linearities which we have chosen to process by particle filtering. The cartographic data are taken into account statistically from the metric of Mahalanobis. In addition, we have developed a new method for managing digital elevation models (DEM), known as the "Fenêtre Glissante Adjacente" (FGA) method, in order to limit the impact of the artifacts that are found in this data. During the DEM management step, we implemented geometric approaches (TIN, FGA) which make the altitude correction more robust and favors an increase in performance in estimating the inclination parameter of the segments of the digital road maps

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Dissertations / Theses on the topic 'Capteurs intelligents'

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