Dissertations / Theses: 'Réseaux connectés'

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Chelly, Magda Lilia. "Propagation d'une position dans les réseaux connectés." Phd thesis, Institut National des Télécommunications, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00843587.

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Abstract:

Les systèmes de positionnement ont connu un progrès indéniable. Actuellement, la précision atteint quelques centimètres sous certaines conditions : espace ouvert, ciel dégagé, technique très spécifique, etc. Néanmoins, le problème du positionnement dans un environnement intérieur demeure persistant : les trajets multiples qui compliquent les modèles de propagation, l'atténuation, etc. Différents systèmes ont vu le jour, utilisant des technologies telles que l'UWB, le WiFi ou l'Infrarouge. Ces systèmes apportent des résultats de positionnement intéressants, atteignant l'ordre du mètre. Cette précision reste liée à certaines contraintes : une infrastructure, une technologie utilisée, une calibration, une technique de calcul, etc. Afin de réduire toutes ces contraintes, nous proposons une nouvelle approche de positionnement. Notre approche utilise tous les équipements réseaux présents dans un environnement. Elle se base sur deux étapes fondamentales : l'étude de visibilité et l'élaboration de liens géographiques. L'étude de visibilité permet d'obtenir les équipements visibles par un équipement. Nous avons exposé plusieurs modèles de visibilité et nous avons effectué une comparaison des résultats. L'élaboration de liens géographiques permet de construire un graphe géographique tridimensionnel reliant tous les équipements de l'environnement. Ce graphe nous permet de visualiser la répartition des équipements et d'estimer les positions géographiques de chaque équipement. Pour la mise en œuvre de notre approche, nous avons développé un simulateur sous Matlab. Le simulateur élaboré évalue d'abord le nombre d'équipements visibles. Il estime les distances séparant cet équipement de chaque équipement visible. Enfin, il construit un graphe géographique et calcul les positions géographiques. Des résultats de simulations sont présentés pour valider notre approche qui permet d'aboutir à un système capable d'opérer, sans aucune infrastructure additionnelle, un positionnement dans un environnement intérieur et extérieur

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Chelly, Magda Lilia. "Propagation d'une position dans les réseaux connectés." Electronic Thesis or Diss., Evry, Institut national des télécommunications, 2011. http://www.theses.fr/2011TELE0018.

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Abstract:

Les systèmes de positionnement ont connu un progrès indéniable. Actuellement, la précision atteint quelques centimètres sous certaines conditions : espace ouvert, ciel dégagé, technique très spécifique, etc. Néanmoins, le problème du positionnement dans un environnement intérieur demeure persistant : les trajets multiples qui compliquent les modèles de propagation, l'atténuation, etc. Différents systèmes ont vu le jour, utilisant des technologies telles que l'UWB, le WiFi ou l'Infrarouge. Ces systèmes apportent des résultats de positionnement intéressants, atteignant l'ordre du mètre. Cette précision reste liée à certaines contraintes : une infrastructure, une technologie utilisée, une calibration, une technique de calcul, etc. Afin de réduire toutes ces contraintes, nous proposons une nouvelle approche de positionnement. Notre approche utilise tous les équipements réseaux présents dans un environnement. Elle se base sur deux étapes fondamentales : l'étude de visibilité et l'élaboration de liens géographiques. L'étude de visibilité permet d'obtenir les équipements visibles par un équipement. Nous avons exposé plusieurs modèles de visibilité et nous avons effectué une comparaison des résultats. L'élaboration de liens géographiques permet de construire un graphe géographique tridimensionnel reliant tous les équipements de l'environnement. Ce graphe nous permet de visualiser la répartition des équipements et d'estimer les positions géographiques de chaque équipement. Pour la mise en œuvre de notre approche, nous avons développé un simulateur sous Matlab. Le simulateur élaboré évalue d'abord le nombre d'équipements visibles. Il estime les distances séparant cet équipement de chaque équipement visible. Enfin, il construit un graphe géographique et calcul les positions géographiques. Des résultats de simulations sont présentés pour valider notre approche qui permet d'aboutir à un système capable d'opérer, sans aucune infrastructure additionnelle, un positionnement dans un environnement intérieur et extérieur
Positioning systems have undeniably progressed. Currently, in an outdoor environment, the accuracy reaches a few centimetres under certain conditions: open space, clear sky, specific measurement techniques, etc. Nevertheless, the problem of positioning in an indoor environment remains persistent: multipath, attenuation, etc. Different systems for indoor positioning have been developed, using technologies such as UWB, WiFi or Infrared. These systems provide interesting results that could allow to reach one meter accuracy. But, this accuracy is related to many criteria: infrastructure, technology, calibration, technical computing, etc. To reduce these constraints, we propose a new approach for positioning. Our approach utilizes all the network equipments present in an environment. The approach is based on two fundamental steps: the study of visibility and the development of geographical links. The study of visibility estimates the visible equipments in the environment. We have studied several models of visibility and we carried out a comparison of the results. A three-dimensional graph is build using the study of geographical links between equipments. This graph allows us to visualize the distribution of equipments and to estimate the geographic positions of each device. To implement our approach, we developed a simulator in Matlab. The simulator first studies the visible equipments for the unknown device. Then, it estimates the distances between the device and the visible equipments. Finally, it constructs a graph and calculates the geographical positions. Simulation results are presented to validate our approach. Our approach is a positioning system capable of operating without additional infrastructure in an indoor environment

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Jebali, Ahmed. "Contrôle de divergence dans des environnements faiblement connectés." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2003. http://www.theses.fr/2003VERS0028.

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Abstract:

Nous avons élaboré un modèle de réplication pour applications coopérantes dans des environnements faiblement connectés. Le modèle a deux caractéristiques: réplication totale et réplicats actifs. Nous avons défini la notion de mesure d'une opération et d'un réplicat. La borne de divergence est le risque encouru s'il y a divergence entre les réplicats et l'objet partagé. Le but est de confiner la divergence sous une borne B : le critère de divergence bornée. If faut assurer 2 conditions suffisantes : trouver un partitionnement correct de B en des bornes locales et assurer que la divergence entre les opérations initiées et leur estimation ne dépasse pas la borne locale. L'estimation est une fonction de profil du trafic des opérations. Le protocole réalise un optimisme contrôlé : les synchronisations sont initiées quand c'est nécessaire et possible. Il permet aussi la continuité de service en cas de déconnexion. Sabbarus est la plate-forme qui implante ce protocole
We worked out a replication model for applications on weakly connected environments. The model has 2 characteristics: total replication active replicas. We defined the concept of the measure of an operation an a replica. The divergence is the risk assumed if there is a divergence between replicas and the shared object. The matter is then to confine the divergence in a preset bound B : the bounded divergence criterion. We must ensure 2 sufficient conditions: to find a partitioning of B in local bounds and to ensure that the divergence between the operations initiated and the their estimation does not exceed the local bound. The estimation is done by profile functions of operation traffic. The protocol carries out an optimistic control: synchronizations are initiated when it is necessary and possible. Moreover, it allows the continuity of service in case of disconnection. Sabbarus is the platform implementing the protocol

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Mroue, Maxime. "Développement de réseaux radio d'objets connectés pour les Villes Intelligentes : amélioration de la Qualité de Service du réseau LoRa." Thesis, Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019NANT4025/document.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est la mise au point de nouveaux mécanismes pour améliorer la qualité de service des réseaux LPWAN dans le contexte des Villes Intelligentes. Dans un premier temps, nous analysons l'évolution de la qualité de service en observant le taux de paquets erronés (PER) de la couche MAC de différents standards LPWAN, soumise à la densification des réseaux. Dans un deuxième temps, nous nous concentrons sur la technologie LoRa et nous identifions les verrous à lever, notamment le taux de paquets rejetés, les collisions entre paquets et le nombre de passerelles déployées, dans différents scénarios de densification des réseaux. Nous introduisons alors un nouveau protocole appelé LoRa+ basé sur « l'écoute avant de parler » (Listen Before Talk, LBT). Enfin, nous utilisons des outils et métriques issus du modèle « Okumura-Hata » afin d'analyser et comparer les performances de ce nouveau protocole avec LoRa au sein de plusieurs types de réseaux, et nous démontrons que LoRa+ s'avère être un choix opportun, permettant de réduire à la fois les taux de paquets rejetés et erronés ainsi que le nombre des passerelles déployées dans les réseaux
The objective of this thesis is the development of new mechanisms to improve the quality of service for LPWAN in the context of Smart Ci- ties. First, we analyze the evolution of the quality of service by observing the packet error rate (PER) of the MAC layer of different LPWAN standards, sub- ject to network densification. Second, we focus on LoRa technology, where we identify obstacles to be raised, including the rate of rejected packets, the collisions between packets and the number of gateways deployed, in different network densification scenarios. We then introduce a new protocol called LoRa+ based on «Listening Before Talking, LBT». Finally, we use « Okumura-Hata » tools and metrics to analyze and compare the performance of this new protocol with LoRa in several types of networks, and we demonstrate that LoRa+ proves to be a timely choice, reducing both rejected packet rate and packet error rate as well as the number of gateways deployed in networks

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Da, penha coelho Alexandre Augusto. "Tolérance aux fautes et fiabilité pour les réseaux sur puce 3D partiellement connectés." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAT054.

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Abstract:

Le paradigme de réseaux sur puce (NoC), basé sur un mécanisme modulaire de commutation par paquets, peut répondre à de nombreux défis de communication sur puce tels que la complexité du câblage, la latence des communications et la bande passante. De plus, les avantages combinés des circuits intégrés 3D et des NoCs offrent la possibilité de concevoir un système haute performance dans une zone limitée de la puce. Les NoCs 3D souffrent de certains problèmes de fiabilité tels que la variabilité des processus de fabrication 3D-IC. En particulier, le faible rendement de la connexion verticale a un impact significatif sur la conception des piles de matrices tridimensionnelles avec un grand nombre de TSV. De même, les progrès des technologies de fabrication de circuits intégrés entraînent une augmentation potentielle de leur sensibilité aux effets des rayonnements présents dans l'environnement dans lequel ils vont fonctionner. En fait, le nombre croissant de défaillances transitoires est devenu, au cours des dernières années, une préoccupation majeure dans la conception des systèmes de contrôle critiques. Par conséquent, l'évaluation de la sensibilité des circuits et des applications aux événements causés par les particules énergétiques présentes dans l'environnement réel est une préoccupation majeure à laquelle il faut répondre. Cette thèse présente donc des contributions dans deux domaines importants de la recherche sur la fiabilité : dans la conception et la mise en œuvre de schémas de routage à tolérance de pannes sans blocage pour les réseaux sur puce tridimensionnels émergents ; et dans la conception de cadres d'injection de défauts capables d'émuler des défauts transitoires simples et multiples dans les circuits basés sur HDL. La première partie de cette thèse aborde les problèmes des défauts transitoires et permanents dans l'architecture des NoCs 3D et présente une nouvelle unité de calcul de routage résiliente ainsi qu'un nouveau schéma de routage tolérant aux défauts d'exécution. Un nouveau mécanisme résilient est introduit afin de tolérer les défauts transitoires se produisant dans l'unité de calcul de route (RCU), qui est l'élément logique le plus important dans les routeurs NoC. En combinant un circuit de détection de défauts fiable à double échantillonnage au niveau du circuit et un mécanisme de réacheminement économique, nous développons une solution complète de tolérance aux fautes qui peut détecter et corriger efficacement ces erreurs fatales avant que les paquets affectés ne quittent le routeur. Pourtant, dans la première partie de cette thèse, un nouveau schéma de routage à tolérance de pannes pour les réseaux 3D sur puce à connexion verticale partielle appelé FL-RuNS est présenté. Grâce à une distribution asymétrique des canaux virtuels, FL-RuNS peut garantir une distribution de paquets à 100% sous un ensemble non contraint de temps d'exécution et de pannes permanentes des liaisons verticales. Dans le but d'émuler les effets du rayonnement sur les nouvelles conceptions de SoCs, la deuxième partie de cette thèse aborde les méthodologies d'injection de fautes en introduisant deux outils appelés NETFI-2 et NoCFI. NETFI-2 est une méthodologie d'injection de fautes capable d'émuler des défauts transitoires tels que SEU et SET dans un circuit HDL. Des expériences approfondies réalisées sur deux études de cas attrayantes sont présentées pour démontrer les caractéristiques et les avantages de NETFI-2. Enfin, dans la dernière partie de ce travail, nous présentons NoCFI comme une nouvelle méthodologie pour injecter des défauts multiples tels que les MBU et SEMT dans une architecture de réseaux sur puce. NoCFI combine ASIC-design-flow, afin d'extraire les informations de layout, et FPGA-design-flow pour émuler plusieurs défauts transitoires
Networks-on-Chip (NoC) have emerged as a viable solution for the communication challenges in highly complex Systems-on-Chip (SoC). The NoC architecture paradigm, based on a modular packet-switched mechanism, can address many of the on-chip communication challenges such as wiring complexity, communication latency, and bandwidth. Furthermore, the combined benefits of 3D IC and Networks-on-Chip (NoC) schemes provide the possibility of designing a high-performance system in a limited chip area. The major advantages of Three-Dimensional Networks-on-Chip (3D-NoCs) are a considerable reduction in the average wire length and wire delay, resulting in lower power consumption and higher performance. However, 3D-NoCs suffer from some reliability issues such as the process variability of 3D-IC manufacturing. In particular, the low yield of vertical connection significantly impacts the design of three-dimensional die stacks with a large number of Through Silicon Via (TSV). Equally concerning, advances in integrated circuit manufacturing technologies are resulting in a potential increase in their sensitivity to the effects of radiation present in the environment in which they will operate. In fact, the increasing number of transient faults has become, in recent years, a major concern in the design of critical SoC. As a result, the evaluation of the sensitivity of circuits and applications to events caused by energetic particles present in the real environment is a major concern that needs to be addressed. So, this thesis presents contributions in two important areas of reliability research: in the design and implementation of deadlock-free fault-tolerant routing schemes for the emerging three-dimensional Networks-on-Chips; and in the design of fault injection frameworks able to emulate single and multiple transient faults in the HDL-based circuits. The first part of this thesis addresses the issues of transient and permanent faults in the architecture of 3D-NoCs and introduces a new resilient routing computation unit as well as a new runtime fault-tolerant routing scheme. A novel resilient mechanism is introduced in order to tolerate transient faults occurring in the route computation unit (RCU), which is the most important logical element in NoC routers. Failures in the RCU can provoke misrouting, which may lead to severe effects such as deadlocks or packet loss, corrupting the operation of the entire chip. By combining a reliable fault detection circuit leveraging circuit-level double-sampling, with a cost-effective rerouting mechanism, we develop a full fault-tolerance solution that can efficiently detect and correct such fatal errors before the affected packets leave the router. Yet in the first part of this thesis, a novel fault-tolerant routing scheme for vertically-partially-connected 3D Networks-on-Chip called FL-RuNS is presented. Thanks to an asymmetric distribution of virtual channels, FL-RuNS can guarantee 100% packet delivery under an unconstrained set of runtime and permanent vertical link failures. With the aim to emulate the radiation effects on new SoCs designs, the second part of this thesis addresses the fault injection methodologies by introducing two frameworks named NETFI-2 (Netlist Fault Injection) and NoCFI (Networks-on-Chip Fault Injection). NETFI-2 is a fault injection methodology able to emulate transient faults such as Single Event Upsets (SEU) and Single Event Transient (SET) in a HDL-based (Hardware Description Language) design. Extensive experiments performed on two appealing case studies are presented to demonstrate NETFI-2 features and advantage. Finally, in the last part of this work, we present NoCFI as a novel methodology to inject multiple faults such as MBUs and SEMT in a Networks-on-Chip architecture. NoCFI combines ASIC-design-flow, in order to extract layout information, and FPGA-design-flow to emulate multiple transient faults

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Bahmani, M. "Exploration architecturale et étude des performances des réseaux sur puce 3D partiellement connectés verticalement." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01070020.

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Abstract:

L'utilisation de la troisième dimension peut entraîner une réduction significative de la puissance et de la latence moyenne du trafic dans les réseaux sur puce (Network-on-Chip). La technologie des vias à travers le substrat (ou Through-Silicon Via) est la technologie la plus prometteuse pour l'intégration 3D, car elle offre des liens verticaux courts qui remédient au problème des longs fils dans les NoCs-2D. Les TSVs sont cependant énormes et les processus de fabrication sont immatures, ce qui réduit le rendement des systèmes sur puce à base de NoC-3D. Par conséquent, l'idée de réseaux sur puce 3D partiellement connectés verticalement a été introduite pour bénéficier de la technologie 3D tout en conservant un haut rendement. En outre, de tels réseaux sont flexibles, car le nombre, l'emplacement et l'affectation des liens verticaux dans chaque couche peuvent être décidés en fonction des exigences de l'application. Cependant, ce type de réseaux pose un certain nombre de défis : Le routage est le problème majeur, car l'élimination de certains liens verticaux fait que l'on ne peut utiliser les algorithmes classiques qui suivent l'ordre des dimensions. Pour répondre à cette question nous expliquons et évaluons un algorithme de routage déterministe appelé "Elevator First", qui garanti d'une part que si un chemin existe, alors on le trouve, et que d'autre part il n'y aura pas d'interblocages. Fondamentalement, la performance du NoC est affecté par a) la micro architecture des routeurs et b) l'architecture d'interconnexion. L'architecture du routeur a un effet significatif sur la performance du NoC, à cause de la latence qu'il induit. Nous présentons la conception et la mise en œuvre de la micro-architecture d'un routeur à faible latence implantantl'algorithme de routage Elevator First, qui consomme une quantité raisonnable de surface et de puissance. Du point de vue de l'architecture, le nombre et le placement des liens verticaux ont un rôle important dans la performance des réseaux 3D partiellement connectés verticalement, car ils affectent le nombre moyen de sauts et le taux d'utilisation des FIFOs dans le réseau. En outre, l'affectation des liens verticaux vers les routeurs qui n'ont pas de ports vers le haut ou/et le bas est une question importante qui influe fortement sur les performances. Par conséquent, l'exploration architecturale des réseaux sur puce 3D partiellement connectés verticalement est importante. Nous définissons, étudions et évaluons des paramètres qui décrivent le comportement du réseau, de manière à déterminer le placement et l'affectation des liens verticaux dans les couches de manière simple et efficace. Nous proposons une méthode d'estimation quadratique visantà anticiper le seuil de saturation basée sur ces paramètres.

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Bahmani, Maryam. "Exploration architecturale et étude des performances des réseaux sur puce 3D partiellement connectés verticalement." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENM066/document.

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Abstract:

L'utilisation de la troisième dimension peut entraîner une réduction significative de la puissance et de la latence moyenne du trafic dans les réseaux sur puce (Network-on-Chip). La technologie des vias à travers le substrat (ou Through-Silicon Via) est la technologie la plus prometteuse pour l'intégration 3D, car elle offre des liens verticaux courts qui remédient au problème des longs fils dans les NoCs-2D. Les TSVs sont cependant énormes et les processus de fabrication sont immatures, ce qui réduit le rendement des systèmes sur puce à base de NoC-3D. Par conséquent, l'idée de réseaux sur puce 3D partiellement connectés verticalement a été introduite pour bénéficier de la technologie 3D tout en conservant un haut rendement. En outre, de tels réseaux sont flexibles, car le nombre, l'emplacement et l'affectation des liens verticaux dans chaque couche peuvent être décidés en fonction des exigences de l'application. Cependant, ce type de réseaux pose un certain nombre de défis : Le routage est le problème majeur, car l'élimination de certains liens verticaux fait que l'on ne peut utiliser les algorithmes classiques qui suivent l'ordre des dimensions. Pour répondre à cette question nous expliquons et évaluons un algorithme de routage déterministe appelé “Elevator First”, qui garanti d'une part que si un chemin existe, alors on le trouve, et que d'autre part il n'y aura pas d'interblocages. Fondamentalement, la performance du NoC est affecté par a) la micro architecture des routeurs et b) l'architecture d'interconnexion. L'architecture du routeur a un effet significatif sur la performance du NoC, à cause de la latence qu'il induit. Nous présentons la conception et la mise en œuvre de la micro-architecture d'un routeur à faible latence implantantl'algorithme de routage Elevator First, qui consomme une quantité raisonnable de surface et de puissance. Du point de vue de l'architecture, le nombre et le placement des liens verticaux ont un rôle important dans la performance des réseaux 3D partiellement connectés verticalement, car ils affectent le nombre moyen de sauts et le taux d'utilisation des FIFOs dans le réseau. En outre, l'affectation des liens verticaux vers les routeurs qui n'ont pas de ports vers le haut ou/et le bas est une question importante qui influe fortement sur les performances. Par conséquent, l'exploration architecturale des réseaux sur puce 3D partiellement connectés verticalement est importante. Nous définissons, étudions et évaluons des paramètres qui décrivent le comportement du réseau, de manière à déterminer le placement et l'affectation des liens verticaux dans les couches de manière simple et efficace. Nous proposons une méthode d'estimation quadratique visantà anticiper le seuil de saturation basée sur ces paramètres
Utilization of the third dimension can lead to a significant reduction in power and average hop-count in Networks- on-Chip (NoC). TSV technology, as the most promising technology in 3D integration, offers short and fast vertical links which copes with the long wire problem in 2D NoCs. Nonetheless, TSVs are huge and their manufacturing process is still immature, which reduces the yield of 3D NoC based SoC. Therefore, Vertically-Partially-Connected 3D-NoC has been introduced to benefit from both 3D technology and high yield. Moreover, Vertically-Partially-Connected 3D-NoC is flexible, due to the fact that the number, placement, and assignment of the vertical links in each layer can be decided based on the limitations and requirements of the design. However, there are challenges to present a feasible and high-performance Vertically-Partially-Connected Mesh-based 3D-NoC due to the removed vertical links between the layers. This thesis addresses the challenges of Vertically-Partially-Connected Mesh-based 3D-NoC: Routing is the major problem of the Vertically-Partially-Connected 3D-NoC. Since some vertical links are removed, some of the routers do not have up or/and down ports. Therefore, there should be a path to send a packet to upper or lower layer which obviously has to be determined by a routing algorithm. The suggested paths should not cause deadlock through the network. To cope with this problem we explain and evaluate a deadlock- and livelock-free routing algorithm called Elevator First. Fundamentally, the NoC performance is affected by both 1) micro-architecture of routers and 2) architecture of interconnection. The router architecture has a significant effect on the performance of NoC, as it is a part of transportation delay. Therefore, the simplicity and efficiency of the design of NoC router micro architecture are the critical issues, especially in Vertically-Partially-Connected 3D-NoC which has already suffered from high average latency due to some removed vertical links. Therefore, we present the design and implementation the micro-architecture of a router which not only exactly and quickly transfers the packets based on the Elevator First routing algorithm, but it also consumes a reasonable amount of area and power. From the architecture point of view, the number and placement of vertical links have a key role in the performance of the Vertically-Partially-Connected Mesh-based 3D-NoC, since they affect the average hop-count and link and buffer utilization in the network. Furthermore, the assignment of the vertical links to the routers which do not have up or/and down port(s) is an important issue which influences the performance of the 3D routers. Therefore, the architectural exploration of Vertically-Partially-Connected Mesh-based 3D-NoC is both important and non-trivial. We define, study, and evaluate the parameters which describe the behavior of the network. The parameters can be helpful to place and assign the vertical links in the layers effectively. Finally, we propose a quadratic-based estimation method to anticipate the saturation threshold of the network's average latency

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Élisabelar, Christian. "Structures et techniques de contrôle des convertisseurs connectés à un réseau triphasé impédant." Toulouse, INPT, 1990. http://www.theses.fr/1990INPT013H.

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Les structures des convertisseurs et leurs techniques de controle, fondees sur la modulation de largeur d'impulsion et la resonance, sont evaluees en vue de prelever l'energie sur un reseau triphase impedant dans les meilleures conditions: reduction des harmoniques, controle du facteur de puissance. Les concepts de fonction de modulation et de cellule de commutation sont d'abord rappeles. Ils permettent une approche synthetique des structures et des techniques de controle des convertisseurs triphases proposes. La modelisation du convertisseur d'un point de vue fonctionnel, permet d'analyser le comportement du systeme global de conversion sous deux aspects: le controle du point de fonctionnement vis-a-vis des termes fondamentaux, la transformation des grandeurs electriques instantanees a travers un convertisseur. En exploitant la polyvalence de la structure de l'onduleur de tension mli, des systemes de conversion qui realisent les fonctions de redresseur, de compensateur statique d'energie reactive et de changeur de frequence ont ete etudies et experimentes. Les memes fonctions ont ete ensuite etudiees en utilisant les techniques des convertisseurs a resonance. Elles permettent d'ameliorer les formes d'onde, mais au prix d'une complexite accrue tant au niveau de la structure que de la commande

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Legrand, Adrien. "Détection, anticipation, action face aux risques dans les bâtiments connectés." Electronic Thesis or Diss., Amiens, 2019. http://www.theses.fr/2019AMIE0058.

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Abstract:

Cette thèse vise à exploiter la future masse de données qui émergera du nombre conséquent d'objets connectés à venir. Concentré sur les données de bâtiments connectés, ces travaux ont pour but de contribuer à un système générique de détection d'anomalies. La première année fut consacrée à définir la problématique, le contexte et à recenser les modèles candidats. La piste des réseaux de neurones auto-encodeurs a été privilégiée et justifiée par une première expérimentation. Une deuxième expérience plus conséquente, prenant plus en compte l'aspect temporel et traitant de toutes les classes d'anomalies a été menée en deuxième année. Cette expérimentation vise à étudier les améliorations que peuvent apporter la récurrence face la convolution au sein d’un auto-encodeur utilisé dans le cadre de bâtiments connectés. Les résultats de cette étude a donné lieu à une présentation et une publication dans une conférence IEEE sur IoT en Egypte. La dernière année a été consacrée à l'amélioration de l'utilisation d'auto-encodeur en incluant au fonctionnement original de l'auto-encodeur une estimation de l'incertitude. Ces tests, menés sur divers jeux de données connus dans un premier temps puis sur un jeu de données de bâtiment connecté dans un second temps, ont montrés une amélioration des performances et ont été publiés dans une conférence IEEE IA
This thesis aims to exploit the future mass of data that will emerge from the large number of connected objects to come. Focusing on data from connected buildings, this work aims to contribute to a generic anomaly detection system. The first year was devoted to defining the problem, the context and identifying the candidate models. The path of autoencoder neural networks has been selected and justified by a first experiment. A second, more consistent experiment, taking more into account the temporal aspect and dealing with all classes of anomalies was conducted in the second year. This experiment aims to study the improvements that recurrence can bring in response to convolution within an autoencoder used in connected buildings. The results of this study were presented and published in an IEEE conference on IoT in Egypt. The last year was devoted to improving the use of auto-encoder by proposing to include an estimate of uncertainty in the original operation of the auto-encoder. These tests, conducted on various known datasets initially and then on a connected building dataset later, showed improved performance and were published in an IEEE IA conference

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Dron, Wilfried. "Méthode d'estimation de la durée de vie des objets connectés." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066719.

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Abstract:

Les objets connectés sont des systèmes embarqués communicants, généralement alimentés par des sources d’énergie limitées comme des batteries. Leur durée de vie devient alors une contrainte importante qu’il est nécessaire de prendre en compte dès les premières étapes de leur conception. Dans le contexte de ces travaux de thèse, cette durée de vie est définie comme étant le temps qui s’écoule depuis le démarrage du système jusqu’à l’épuisement de sa source d’alimentation. Nous nous intéressons ici à l’estimation de cette durée de vie lors des phases de conception amont. Une étude de l’état de l’art nous a montré que les solutions d’estimation proposées par la communauté scientifique ne sont pas assez précises. Aussi, afin de remédier à ce manque de précision, nous présentons une méthode permettant d’estimer cette durée de vie dans le cas d’application des réseaux de capteurs sans fils. Cette méthode prend en considération trois aspects fondamentaux, à savoir, l’application logicielle embarquée sur le nœud de capteur, sa plateforme matérielle et la batterie qui l’alimente. Cette méthode a été implémentée sous la forme d’un environnement (framework) pour le simulateur de réseaux à évènement discret OMNeT++. Nous avons évalué la précision et les performances de simulation de notre méthode. Par ailleurs, dans le cadre d’une collaboration scientifique avec le SICS (Suède) notre méthode a été appliquée à l’étude d’un réseau de capteurs composé de 25 nœuds exploitant la plateforme matérielle T-Mote Sky, le protocole de communication 6LowPan et le système d’exploitation ContikiOS. Lors de cette étude, nous avons étendu la durée de vie du réseau de quelque mois à plus d’une année. Enfin, nous avons confronté nos résultats de simulation à des mesures expérimentales. L’erreur moyenne absolue obtenue, tous modèles confondus, est comprise entre 6,17% et 11,56% de la durée de vie totale. En comparaison, les méthodes de l’état de l’art ont une erreur d’estimation supérieure à 35%. Soulignons que tous nos résultats de simulation ont été obtenus avec des modèles établis à partir des données disponibles dans les documentations techniques et qu’aucune calibration n’a été nécessaire
Connected devices are embedded electronic systems that are powered by batteries. Their lifetime is an important constraint to take into account at very early design stages. In the context of this work, the lifetime is defined as being the time elapsed from the device very first boot until its battery does not contain enough energy to supply it. Thus, in this work, we investigate lifetime estimation in early design stages. A deep state-of-the-art's study showed that existing solutions were not accurate enough to do such estimation. Therefore, we introduce an original method oriented toward lifetime estimation in order to address this limitation. Our method relies on three fundamental aspects that are the software running on the device, its hardware platform and the battery that supplies it. This method has been implemented as a framework for the OMNeT++ network simulator. We evaluate the simulation performances of our implementation as well as the precision of our method. Moreover, in the context of a scientific collaboration with the SICS (Sweden), this method has been applied to a case study that implies several TMote Sky nodes running ContikiOS with a RPL/6LowPan communication's stack. Actually, our method gave us access to useful insights. These latter were used to improve the lifetime from 4 months to more than a year. We also compare our method’s simulation results to real experiment's measures. The absolute mean error is going from 6.17% to 11.56% depending on the model. In comparison, the state-of-the-art methods/solutions lead to an error that is greater than 35% - which highlights their inaccuracies. We also need to mention that the models that we have designed in our method were built using only the technical specifications and do not require any calibration

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Cuenot, Jérémy. "Architectures d'alimentation et de commande des actionneurs haute-vitesse connectés aux réseaux avioniques à tension variable." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0263/document.

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La révolution technologique majeure des nouveaux aéronefs repose sur une électrification intensive de nombreux constituants de l'appareil et le fait que la vitesse des génératrices électriques n'est plus fixe mais variable. Cette nouvelle manière de générer la puissance électrique engendre des variations de tension sur les réseaux DC. De plus, pour accroître la compacité des Machines Synchrones à Aimants Permanents (MSAP) à puissance donnée, on augmente autant que possible leur vitesse d'entrainement, en les associant pour certaines applications à des réducteurs mécaniques. La variation du niveau de tension du bus DC alimentant une MSAP haute vitesse implique son dimensionnement afin d'assurer sa contrôlabilité sur toute la plage de vitesse reportant d'importantes contraintes sur l'onduleur de tension. Pour pallier ce problème, une solution consiste à intercaler un convertisseur DC/DC entre le filtre d'entrée et l'onduleur de tension pour maintenir la tension DC d'entrée de l'onduleur à une valeur adaptée au fonctionnement de la MSAP et optimiser son dimensionnement. Cependant, cette solution augmente l'ordre du système, ce qui accroît la complexité de son contrôle, accentuée par les contraintes liées à la nature haute-fréquence des MSAP considérées.Les travaux menés dans cette thèse concernent l'étude, l'optimisation et le contrôle des structures d'alimentation des actionneurs haute vitesse connectés aux réseaux DC avioniques à tension variable. Il en résulte que pour les applications avioniques considérées, ces architectures d'alimentation intégrant un convertisseur DC/DC supplémentaire permettent de réduire sa masse et son volume sans dégrader le rendement global de la chaîne de conversion notamment avec les convertisseurs à source impédante qui permettent de supprimer structurellement les ondulations de courant en entrée du convertisseur. De plus, des stratégies de commande Pulse Amplitude Modulation employées avec des architectures de contrôle non-linéaires (platitude, passivité) permettent d'assurer le contrôle de ces MSAP haute-vitesse tout en assurant leur stabilité sur toute la plage de fonctionnement
The main technological revolution of the new aircrafts is based on intensive electrification of many components of the aircraft. Moreover, the speed of electrical generators is no longer fixed but variable. This new way of generating electrical power generates voltage variations on DC networks. Besides, to increase the compactness of the Permanent Magnet Synchronous Machines (PMSM) at a given power, their mechanical speed is increased as much as possible by combining them with mechanical reducers for certain applications. The variation of the voltage level of the DC bus supplying a high-speed PMSM implies its sizing in order to ensure its controllability over the entire speed range which carries significant stresses on the Voltage Source Inverter (VSI). To solve this problem, one solution consists in adding an extra DC / DC converter between the input filter and the VSI to maintain the inverter input voltage at a value adapted to the operating point of the PMSM and to optimize its dimensioning. However, this solution increases the order of the system, which increases the complexity of its control, accentuated by the constraints related to the high-frequency nature of the PMSMs considered. The work carried out in this thesis concerns the study, the optimization and the control of the power supply architecture of the high-speed actuators connected to variable-voltage avionic DC networks. As a result, for the avionics applications considered, these power supply architectures integrating an additional DC / DC converter make it possible to reduce the mass and the volume of the power supply structure without degrading the overall efficiency of the conversion chain, in particular by using the impedance-source converters which allow to cancel the DC input current ripples. In addition, Pulse Amplitude Modulation (PAM) control strategies used with non-linear control architectures (flatness, passivity) make it possible to control these high-speed PMSMs while ensuring their stability over the entire operating range

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Cuenot, Jérémy. "Architectures d'alimentation et de commande des actionneurs haute-vitesse connectés aux réseaux avioniques à tension variable." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0263.

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La révolution technologique majeure des nouveaux aéronefs repose sur une électrification intensive de nombreux constituants de l'appareil et le fait que la vitesse des génératrices électriques n'est plus fixe mais variable. Cette nouvelle manière de générer la puissance électrique engendre des variations de tension sur les réseaux DC. De plus, pour accroître la compacité des Machines Synchrones à Aimants Permanents (MSAP) à puissance donnée, on augmente autant que possible leur vitesse d'entrainement, en les associant pour certaines applications à des réducteurs mécaniques. La variation du niveau de tension du bus DC alimentant une MSAP haute vitesse implique son dimensionnement afin d'assurer sa contrôlabilité sur toute la plage de vitesse reportant d'importantes contraintes sur l'onduleur de tension. Pour pallier ce problème, une solution consiste à intercaler un convertisseur DC/DC entre le filtre d'entrée et l'onduleur de tension pour maintenir la tension DC d'entrée de l'onduleur à une valeur adaptée au fonctionnement de la MSAP et optimiser son dimensionnement. Cependant, cette solution augmente l'ordre du système, ce qui accroît la complexité de son contrôle, accentuée par les contraintes liées à la nature haute-fréquence des MSAP considérées.Les travaux menés dans cette thèse concernent l'étude, l'optimisation et le contrôle des structures d'alimentation des actionneurs haute vitesse connectés aux réseaux DC avioniques à tension variable. Il en résulte que pour les applications avioniques considérées, ces architectures d'alimentation intégrant un convertisseur DC/DC supplémentaire permettent de réduire sa masse et son volume sans dégrader le rendement global de la chaîne de conversion notamment avec les convertisseurs à source impédante qui permettent de supprimer structurellement les ondulations de courant en entrée du convertisseur. De plus, des stratégies de commande Pulse Amplitude Modulation employées avec des architectures de contrôle non-linéaires (platitude, passivité) permettent d'assurer le contrôle de ces MSAP haute-vitesse tout en assurant leur stabilité sur toute la plage de fonctionnement
The main technological revolution of the new aircrafts is based on intensive electrification of many components of the aircraft. Moreover, the speed of electrical generators is no longer fixed but variable. This new way of generating electrical power generates voltage variations on DC networks. Besides, to increase the compactness of the Permanent Magnet Synchronous Machines (PMSM) at a given power, their mechanical speed is increased as much as possible by combining them with mechanical reducers for certain applications. The variation of the voltage level of the DC bus supplying a high-speed PMSM implies its sizing in order to ensure its controllability over the entire speed range which carries significant stresses on the Voltage Source Inverter (VSI). To solve this problem, one solution consists in adding an extra DC / DC converter between the input filter and the VSI to maintain the inverter input voltage at a value adapted to the operating point of the PMSM and to optimize its dimensioning. However, this solution increases the order of the system, which increases the complexity of its control, accentuated by the constraints related to the high-frequency nature of the PMSMs considered. The work carried out in this thesis concerns the study, the optimization and the control of the power supply architecture of the high-speed actuators connected to variable-voltage avionic DC networks. As a result, for the avionics applications considered, these power supply architectures integrating an additional DC / DC converter make it possible to reduce the mass and the volume of the power supply structure without degrading the overall efficiency of the conversion chain, in particular by using the impedance-source converters which allow to cancel the DC input current ripples. In addition, Pulse Amplitude Modulation (PAM) control strategies used with non-linear control architectures (flatness, passivity) make it possible to control these high-speed PMSMs while ensuring their stability over the entire operating range

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Roux, Jonathan. "Détection d'intrusion dans des environnements connectés sans-fil par l'analyse des activités radio." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30011.

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Abstract:

Le déploiement massif des objets connectés, formant l'Internet des Objets ou IoT, bouleverse aujourd'hui les environnements réseaux traditionnels. Ces objets, auparavant exempts de connectivité, sont désormais susceptibles d'introduire des vulnérabilités supplémentaires dans les environnements qui les intègrent. La littérature dresse aujourd'hui un portrait peu flatteur de la sécurité de ces objets, qui constituent de plus en plus des cibles de choix pour les attaquants, qui y voient de nouvelles surfaces exploitables pour s'introduire dans les environnements auparavant sécurisés. En outre, les moyens de communications non-filaires utilisés par ces objets sont nombreux, avec des caractéristiques très hétérogènes à tous les niveaux protocolaires, notamment en terme de fréquences utilisées, qui rendent complexes l'analyse et la surveillance des environnements qui s'en équipent. Ces problématiques, et notamment l'hétérogénéité forte de ces nombreux protocoles, remettent en question les solutions traditionnelles permettant d'assurer la sécurité des échanges effectués. Or, l'explosion du nombre de ces objets impose d'adapter ou de proposer des architectures de sécurité qui soient adaptées à ces nouvelles problématiques. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la surveillance et à la détection d'anomalies pouvant survenir sur les moyens de communications sans-fil utilisés dans l'IoT, quels qu'ils soient. Nous avons relevé un manque crucial de solutions ayant la capacité d'analyser tous les échanges, et ce, qu'importe le protocole utilisé. Pour y répondre, nous proposons une architecture de sécurité basée sur le monitoring des signaux radios physiques, permettant de s'affranchir de la connaissance des protocoles et donc d'être générique. Son objectif est d'apprendre le modèle des comportements radios légitimes d'un environnement à l'aide de sondes radios, puis d'identifier les déviations vis-à-vis de ce modèle, pouvant correspondre à des anomalies ou des attaques. La description de cette architecture est la première contribution de cette thèse. Nous avons ensuite étudié l'applicabilité de notre solution dans différents contextes, chacun ayant ses caractéristiques propres. La première étude, correspondant à notre deuxième contribution, consiste à proposer une implémentation et un déploiement de notre approche dans les domiciles connectés. L'évaluation de celle-ci face à des attaques réelles injectées dans l'espace radio et ses résultats montrent la pertinence de notre approche dans ces environnements. [...]
The massive deployment of connected objects, forming the Internet of Things (IoT), is now disrupting traditional network environments. These objects, previously connectivity-free, are now likely to introduce additional vulnerabilities into the environments that integrate them. The literature today paints an unflattering picture of the security of these objects, which are increasingly becoming prime targets for attackers who see them as new exploitable surfaces to penetrate previously secure environments. In addition, the wireless means of communication used by these objects are numerous, with very heterogeneous characteristics at all protocol levels. Particularly in terms of the frequencies used, which make it difficult to analyse and monitor the environments that are equipped with them. These issues, and in particular the strong heterogeneity of these numerous protocols, call into question the traditional solutions used to ensure the security of the exchanges carried out. However, the explosion in the number of these objects requires security architectures that are adapted to these new issues. In this thesis, we are interested in monitoring and detecting anomalies that may occur in any wireless means of communication used in the IoT. We found a critical lack of solutions with the ability to analyze all exchanges, regardless of the protocol used. To answer this question, we propose a new security architecture based on the monitoring of physical radio signals, making it possible to free oneself from protocol knowledge and therefore to be generic. Its objective is to learn the model of legitimate radio behaviour in an environment using radio probes, then to identify deviations from this model, which may correspond to anomalies or attacks. The description of this architecture is the first contribution of this thesis. We then studied the applicability of our solution in different contexts, each with its own characteristics. The first study, corresponding to our second contribution, consists in proposing an implementation and deployment of our approach in connected homes. The evaluation of the latter in the face of real attacks injected into radio space and its results show the relevance of our approach in these environments. Finally, the last contribution studies the adaptation and deployment of our generic solution to professional environments where the presence of expert users promotes the integration of advanced diagnostic information to identify the origins of an anomaly. The subsequent evaluation and the results associated with each of the diagnostic mechanisms implemented demonstrate the value of our approach in heterogeneous environments

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Maurer, Alexandre. "Communication fiable dans les réseaux multi-sauts en présence de fautes byzantines." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066347/document.

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Abstract:

A mesure que les réseaux s'étendent, ils deviennent de plus en plus susceptibles de défaillir. En effet, leurs nœuds peuvent être sujets à des attaques, pannes, corruptions de mémoire... Afin d'englober tous les types de fautes possibles, nous considérons le modèle le plus général possible : le modèle Byzantin, où les nœuds fautifs ont un comportement arbitraire (et donc, potentiellement malveillant). De telles fautes sont extrêmement dangereuses : un seul nœud Byzantin, s'il n'est pas neutralisé, peut déstabiliser l'intégralité du réseau.Nous considérons le problème d'échanger fiablement des informations dans un réseau multi-Sauts malgré la présence de telles fautes Byzantines. Des solutions existent mais nécessitent un réseau dense, avec un grand nombre de voisins par nœud. Dans cette thèse, nous proposons des solutions pour les réseaux faiblement connectés, tels que la grille, où chaque nœud a au plus 4 voisins. Dans une première partie, nous acceptons l'idée qu'une minorité de nœuds corrects échouent à communiquer fiablement. En contrepartie, nous proposons des solutions qui tolèrent un grand nombre de fautes Byzantines dans les réseaux faiblement connectés. Dans une seconde partie, nous proposons des algorithmes qui garantissent une communication fiable entre tous les nœuds corrects, pourvu que les nœuds Byzantins soient suffisamment distants. Enfin, nous généralisons des résultats existants à de nouveaux contextes : les réseaux dynamiques, et les réseaux de taille non-Bornée
As modern networks grow larger and larger, they become more likely to fail. Indeed, their nodes can be subject to attacks, failures, memory corruptions... In order to encompass all possible types of failures, we consider the most general model of failure: the Byzantine model, where the failing nodes have an arbitrary (and thus, potentially malicious) behavior. Such failures are extremely dangerous, as one single Byzantine node, if not neutralized, can potentially lie to the entire network. We consider the problem of reliably exchanging information in a multihop network despite such Byzantine failures. Solutions exist but require a dense network, where each node has a large number of neighbors. In this thesis, we propose solutions for sparse networks, such as the grid, where each node has at most 4 neighbors. In a first part, we accept that some correct nodes fail to communicate reliably. In exchange, we propose quantitative solutions that tolerate a large number of Byzantine failures, and significantly outperform previous solutions in sparse networks. In a second part, we propose algorithms that ensure reliable communication between all correct nodes, provided that the Byzantine nodes are sufficiently distant from each other. At last, we generalize existing results to new contexts: dynamic networks, and networks with an unbounded diameter

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Sabine, Anastasia. "Production et circulation d’informations médicales personnelles sur le web et les objets connectés." Thesis, Paris 13, 2019. http://www.theses.fr/2019PA131044.

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Abstract:

Ce travail de recherche s’inscrit dans le domaine des sciences de l’information et de la communication. Il s’intéresse plus exactement à la recherche de l’information de santé à travers les médias sociaux (blogs, forums, réseaux sociaux, …) et les objets connectés. Particulièrement, le partage d’informations médicales personnelles non professionnelles. On voit apparaître dans le domaine de la santé, suite à l’expansion du Web 2.0, l'avènement de plateformes et d’applications mobiles où des internautes échangent des récits d’expériences médicales personnelles. Notre problématique s’attache à questionner la structure de l’information médicale personnelle produite sur les médias sociaux notamment les forums de santé. Une première analyse vise à comprendre cet engouement avec l’étude approfondie des fils de discussions, entre internautes, à travers les médias sociaux. Une seconde analyse génère l’examen des données médicales produites dans les applications mobiles de santé, par le Quantified Self et par les pratiques numériques du soi issues principalement des sujets présents dans les forums de santé. Une troisième enquête cherche à éclairer les chemins empruntés par les données personnelles médicales produites par les utilisateurs, et,les outils juridiques votés par l’Europe pour contraindre le système économique des données. Les résultats montrent que les informations médicales créées par les internautes sont très présentes sur le web. Dans les pages de résultats de recherche de Google, les forums de santé sont les premiers sites proposés. Les algorithmes les considèrent comme les plus pertinents. Il ne s’agit pourtant pas d’informations vérifiées mais d’informations populaires, évaluées par les internautes. Les internautes sont intéressés par des témoignages, des expériences et non par des informations produites par les professionnels de la santé. L’objectif premier de cette thèse est d’apporter un éclairage détaillé sur l’essor des données médicales personnelles qui sont diffusées dans les médias sociaux, en effectuant une approche empirique des multiples pratiques des utilisateurs – participation dans les forums de santé, dans les réseaux sociaux ou par le QS. Les créateurs d’applications mobiles de santé profitent des nombreux espoirs portés par les utilisateurs malades et les chercheurs, pour développer des collecteurs de données médicales opérationnels qui séduisent les entreprises commerciales. Des questions éthiques et morales se soulèvent dans ce contexte où les dispositifs numériques, en particulier dans le domaine médical, favorisent la collecte et la vente de données personnelles plutôt que la santé de l’individu
Non communiqué

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Maurer, Alexandre. "Communication fiable dans les réseaux multi-sauts en présence de fautes byzantines." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066347.

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Abstract:

A mesure que les réseaux s'étendent, ils deviennent de plus en plus susceptibles de défaillir. En effet, leurs nœuds peuvent être sujets à des attaques, pannes, corruptions de mémoire... Afin d'englober tous les types de fautes possibles, nous considérons le modèle le plus général possible : le modèle Byzantin, où les nœuds fautifs ont un comportement arbitraire (et donc, potentiellement malveillant). De telles fautes sont extrêmement dangereuses : un seul nœud Byzantin, s'il n'est pas neutralisé, peut déstabiliser l'intégralité du réseau.Nous considérons le problème d'échanger fiablement des informations dans un réseau multi-Sauts malgré la présence de telles fautes Byzantines. Des solutions existent mais nécessitent un réseau dense, avec un grand nombre de voisins par nœud. Dans cette thèse, nous proposons des solutions pour les réseaux faiblement connectés, tels que la grille, où chaque nœud a au plus 4 voisins. Dans une première partie, nous acceptons l'idée qu'une minorité de nœuds corrects échouent à communiquer fiablement. En contrepartie, nous proposons des solutions qui tolèrent un grand nombre de fautes Byzantines dans les réseaux faiblement connectés. Dans une seconde partie, nous proposons des algorithmes qui garantissent une communication fiable entre tous les nœuds corrects, pourvu que les nœuds Byzantins soient suffisamment distants. Enfin, nous généralisons des résultats existants à de nouveaux contextes : les réseaux dynamiques, et les réseaux de taille non-Bornée
As modern networks grow larger and larger, they become more likely to fail. Indeed, their nodes can be subject to attacks, failures, memory corruptions... In order to encompass all possible types of failures, we consider the most general model of failure: the Byzantine model, where the failing nodes have an arbitrary (and thus, potentially malicious) behavior. Such failures are extremely dangerous, as one single Byzantine node, if not neutralized, can potentially lie to the entire network. We consider the problem of reliably exchanging information in a multihop network despite such Byzantine failures. Solutions exist but require a dense network, where each node has a large number of neighbors. In this thesis, we propose solutions for sparse networks, such as the grid, where each node has at most 4 neighbors. In a first part, we accept that some correct nodes fail to communicate reliably. In exchange, we propose quantitative solutions that tolerate a large number of Byzantine failures, and significantly outperform previous solutions in sparse networks. In a second part, we propose algorithms that ensure reliable communication between all correct nodes, provided that the Byzantine nodes are sufficiently distant from each other. At last, we generalize existing results to new contexts: dynamic networks, and networks with an unbounded diameter

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Lebreton, Jean Mickaël. "Systèmes et protocoles de télé-réveil appliqués à l’optimisation énergétique des réseaux de capteurs sans fil." Thesis, La Réunion, 2017. http://www.theses.fr/2017LARE0014/document.

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Abstract:

De nos jours, une forte croissance des objets connectés est constatée, dépassant même la population mondiale. Devant l'ampleur de ce phénoméne, l'efficacité énergétique des objets communicants est une sérieuse problématique. La maximisation de leur durée de vie est requise pour assurer une qualité de service. Dans cette optique, les travaux de cette thèse visent à optimiser la consommation énergétique des communications sans fil dans un réseau de capteurs. Le télé-réveil, un concept imaginé depuis une dizaine d'années, consiste au déclenchement du réveil du noeud communicant par un signal radio à distance. Par défaut, le noeud reste en mode veille de façon permanente à très basse consommation. Au besoin, il peut être réveillé à la demande par un signal radio spécifique. Ainsi, la consommation énergétique du module radio est grandement réduite par l'écoute passive du canal en mode veille. Ce principe de télé-réveil nécessite toutefois le développement de nouvelles architectures matérielles associées à des protocoles de communication adaptés et innovants. Malgré les propositions récentes, le niveau de maturité technologique n'a pas encore été atteint sur ce sujet. Par conséquent, un système de télé-réveil est proposé dans cette thèse, en incluant une caractérisation théorique de ses performances. Le récepteur de télé-réveil consomme 363 nW en mode veille contre 49,8 µW en mode de réception. De plus, deux nouveaux protocoles de télé-réveil DoRa et DC-DoRa sont proposés avec une évaluation de leurs performances par simulation. Les résultats obtenus montrent que ces protocoles de télé-réveil diminuent fortement l'énergie consommée par le module radio, en comparaison des protocoles MAC actuellement utilisés dans les réseaux de capteur. Enfin, la mise en œuvre expérimentale du système et des protocoles de télé-réveil a permis de mesurer les performances réelles de notre approche dans un environnement de surécoute et d'interférence
Nowadays, a significant growth of connected things is observed, exceeding even the worldpopulation. Given the magnitude of this phenomenon, the energy efficiency of communicatingobjects is a crucial issue. Maximizing their lifetime is necessary to ensure a qualityof service. In this regard, the aim of this thesis is to optimize the energy consumption ofwireless communications in a wireless sensor network.The concept of wake-up radio was created a decade ago, which consists of waking up thecommunicating node by a remote radio signal. By default, the node remains in sleepingmode at a very low power consumption. If needed, the node can be woken up on demandthrough a specific radio signal. Thus, the energy consumption of the radio module is greatlyreduced by idle listening to the channel in sleeping mode. However, this wake-up radioprinciple requires the development of new hardware architectures associated with adaptedand innovative communication protocols. Despite recent proposals, the level of technologymaturity has not yet been reached on this subject.Therefore, a wake-up radio system is proposed in this thesis, including a theoreticalcharacterization of its performances. The wake-up receiver consumes 363 nW in sleepingmode and 49.8 µW in receiving mode. Moreover, two new protocols called DoRa and DC-DoRaare proposed with an evaluation of their performances by simulation. The resultsshow that these wake-up radio protocols greatly reduce the energy consumed by the radiomodule, compared to the MAC protocols currently used in wireless sensor networks. Finally,the experimental implementation of the wake-up radio system and protocols enabled thereal performance measurement of our approach in an environment with overhearing andinterference

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Bachy, Yann. "Sécurité des équipements grand public connectés à Internet : évaluation des liens de communication." Thesis, Toulouse, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAT0014/document.

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Abstract:

Aujourd’hui, les équipements intégrant du logiciel et connectés à Internet sont de plus en plus nombreux et variés. Avec l’arrivée de l’“Internet des objets” et la tendance au “tout connecté”, de nombreux équipements de notre quotidien bénéficient maintenant d’une connexion à Internet : les Smart-TVs, les lecteurs DVD, les systèmes d’alarmes, les systèmes domotiques, jusqu’aux équipements facilitant l’hospitalisation à domicile de patients par exemple. Ces évolutions technologiques s’accompagnent malheureusement de problèmes de sécurité. L’utilisation massive du réseau Internet a facilité la propagation de logiciels malveillants, qui peuvent aujourd’hui cibler tout type d’équipement informatique et notamment les équipements connectés. Alors qu’il existe déjà des normes permettant d’évaluer la sécurité d’équipements informatiques industriels, leur application aux équipements grand public est encore limitée. La présence et la criticité des vulnérabilités qui peuvent affecter ces équipements sont encore mal connues car elles n’ont pas fait l’objet d’études approfondies. C’est précisément l’objectif de cette thèse, qui propose une méthode permettant de mener une analyse de vulnérabilités des équipements grand public connectés à Internet. Cette méthode est constituée de deux grandes phases : une phase d’analyse des risques suivie d’unephase d’expérimentations. L’analyse de sécurité d’un équipement, quelle qu’elle soit, nécessite une bonne connaissance de l’environnement de celui-ci. Afin de guider l’évaluateur dans cette tâche, nous proposons, dans une première phase, de nous fonder sur des méthodes d’analyse des risques existantes. Ces méthodes sont aujourd’hui bien éprouvées et permettent à l’évaluateur d’obtenir une vue globale des risques encourus par l’utilisation de l’équipement étudié. Ensuite, lors de la seconde phase de l’étude, l’évaluateur se concentre sur les risques les plus importants afin de montrer la faisabilité technique des scénarios menant aux risques considérés, à l’aide d’expérimentations. Étant donné le grand nombre et la diversité des connexions présentes sur les équipements connectés, il est important de mettre l’accent sur les scénarios d’attaque qui peuvent s’avérer riches, même si ces scénarios ont pour origine une vulnérabilité locale simple. Pour cette seconde phase, une méthode d’expérimentation est donc proposée pour étudier ces scénarios d’attaque, qui, de plus, ciblent des équipementsdont les spécifications ne sont pas forcément disponibles. Afin d’illustrer la méthode globale, cette thèse se fonde sur deux cas d’étude : les box ADSL et les téléviseurs connectés. Ces études ont été menées sur un panel d’équipements provenant des principaux fournisseurs d’accès à Internet et des principaux fabricants de téléviseurs, ce qui nous a permis de comparer les différents équipements présents sur le marché. Les vulnérabilités mises en évidence concernent en particulier les liens de communication (boucle locale pour les Box ADSL, interface DVB-T pour les Smarts TVs) reliant les équipements à leurs fournisseurs de service (FAI pour les Box ADSL, TV et VoD pour les Smart TVs). Ces liens de communication sont habituellement considérés de confiance et ne sont à notre connaissance pas ou peu étudiés jusqu’à présent. Cette thèse contribue ainsi à l’analyse de sécurité sur ces liens particuliers des équipements connectés et met en lumière des chemins d’attaque originaux.Enfin, cette thèse se termine par la présentation des différents mécanismes de protection existants afin d’empêcher l’introduction ou l’exploitation des failles de sécurité identifiées
Today, equipment embedding software and an Internet connection are more and more numerous and various. With the emergence of “the internet of things” and the trend to interconnect everything, many equipment used in our every day life are now connected to the internet: Smart-Tvs, DVD players, alarm and home automation systems, and even health assistance home devices, for example. Unfortunately, these technological evolutions also introduce new security threats. The massive use of internet facilitates the propagation of malware, capable of targeting any computer device, and more specifically any internet connected device. Although several methods allowing security analysis of industrial systems exist, their application to home devices is still limited. The existence and the criticality of potential vulnerabilities in these devices are not well-known, because they have not been thoroughly studied. This is precisely the objective of this thesis, which presents a method allowing to carry out a vulnerability analysis of internet connected home devices. This method is composed of two main phases: a risk analysis phasefollowed by an experimental phase. The security analysis of any type of equipement, requires a good knowledge ofits environment. In order to guide the evaluator in this task, we propose, as a first step, to rely on existing risk analysis methods. These methods are now mature, and allow the evaluator to obtain a global view of the risks incurred by the usage of anequipment. Then, during the second step of our method, the evaluator concentrates on the most important risks in order to demonstrate the technical feasibility of the scenarios leading to the considered risks, by carrying out several experiments.Considering the large amount and the diversity of I/Os on connected devices, it is important to focus on specifically rich attack scenarios, possibly depending on a simple local vulnerability. For this second step, an experimental method is proposedin order to study these attack scenarios, which, moreover, target equipement whose specifications are not necessarily available.In order to illustrate the entire method, this thesis presents two case studies: Integrated Access Devices and Smart-Tvs. These studies are carried out on a panel of devices from major internet service providers and TV manufacturers, allowing us to compare several devices available on the market. The vulnerabilities pointed out, mainly concern the communication means (local loop for the IAD, DVB-T interface for the smart-TVs) connecting these devices to their service providers (ISP for the IAD, TV and VoD for the smart-TVs). These communication links are usually considered safe, and have been, to our knowledge, seldom explored. Thisthesis thereby contributes to the security analysis of these particular communication means for connected devices and points out some original attack paths. Finally, this thesis ends by presenting different existing security mechanisms that can be used to avoid exploitation of the identified weaknesses

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Pawar, Nahit. "On interoperability and network architecture bottom-up heterogeneity control in Internet of Things." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2021. http://www.theses.fr/2021IPPAS009.

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Abstract:

L'Internet des objets (IoT) combine de nombreuses technologies et s'est étendu à des domaines d'application divers et multidisciplinaires. Chaque domaine a son propre ensemble d'exigences d'application en termes de matériel, de communication, de logiciel, de source d'énergie, etc. Cela empêche l'utilisation de modèles de programmation conventionnels de l'informatique distribuée qui suppose que les systèmes sont toujours connectés, disposant de ressources de calcul abondantes et d'accès à l'énergie électrique infinie. De plus, l'IoT englobe une large gamme d'appareils IoT embarqués hétérogènes (unités de traitement, capteurs, actionneurs, émetteurs-récepteurs, etc.) fournis par divers fabricants, chacun avec une architecture d'appareil différente, par conséquent, les logiciels d'application développés pour ces appareils ne sont pas compatibles avec chacun. autre. Cette hétérogénéité des appareils pose de sérieux problèmes pour l'interopérabilité des appareils et également pour les outils de développement IoT harmonisés sur une large gamme d'appareils IoT hétérogènes. Un défi important non seulement pour les experts du domaine, mais aussi pour les professionnels est de réaliser une preuve de concept (PoC) lors de l'industrialisation des services IoT, ce qui implique - le développement, le déploiement et la maintenance de services d'application IoT de bout en bout nécessitant différents types et La principale contribution de cette thèse est d'introduire un nouveau framework nommé PrIoT (Prototyping Internet of Things) qui permet une programmation simple et rapide des appareils IoT, de la conception au déploiement, qui gère mieux l'hétérogénéité de l'architecture des appareils IoT. Plus précisément, le framework PrIoT est basé sur le concept selon lequel les applications IoT possèdent diverses caractéristiques invariantes que nous avons étudiées et rassemblées à partir de diverses architectures et applications IoT présentées dans la littérature. Nous avons ensuite développé un langage de programmation minimaliste de haut niveau et des API pour montrer la composabilité facile de nos fonctionnalités en variante dans le développement d'applications IoT. D'un point de vue matériel, afin de mieux contrôler l'hétérogénéité des appareils, nous proposons deux nouveaux systèmes modulaires nommés R-Bus et P-Bus pour concevoir des systèmes embarqués sous la forme d'un ensemble de modules matériels pouvant être montés et démontés en fonction des besoins des applications IoT. . Cela résout l'hétérogénéité de l'interface des périphériques et prend en charge diverses classes de périphériques de contrainte, ainsi qu'une configuration système avancée et des fonctionnalités plug-and-play pour faciliter le prototypage matériel IoT. Cette approche complète notre proposition de cadre PrIoT car elle offre une nouvelle façon de créer des prototypes d'applications IoT de bout en bout avec une flexibilité à la fois matérielle et logicielle des appareils IoT. En fait, notre objectif est de permettre un prototypage rapide de l'IoT de bout en bout en mettant en œuvre une couche d'abstraction de haut niveau qui cache les détails de diverses technologies sous-jacentes à l'IoT et en mettant en œuvre des systèmes modulaires pour une intégration flexible des appareils ciblés pour la conception de systèmes IoT. notre cadre PrIoT à travers l'implémentation de référence et aussi le développement de l'implémentation prototype de divers scénarios IoT en utilisant notre framework et en le comparant à diverses solutions existantes. Pour nos systèmes modulaires, nous avons défini deux métriques - adéquation et ratio de couverture qui mesurent la compatibilité des systèmes modulaires embarqués en ce qui concerne les unités de traitement. Nous avons utilisé ces métriques pour comparer notre solution avec les systèmes modulaires existants
Internet of Things (IoT) combines many technologies and it has spanned across diverse and multidisciplinary application domains. Each domain has its own set of application requirements in terms of hardware, communication, software, source of energy, etc. This inhibits the use of conventional programming models of distributed computing which assumes that the systems are always connected, having abundant computational resources and access to infinite electric energy. Additionally, IoT encompasses a wide range of heterogeneous embedded IoT devices (processing units, sensors, actuators, transceivers, etc.) provided by various manufacturers each with different device architecture, as a result the application software developed for these devices are not compatible with each other. This device heterogeneity poses serious problems for device interoperability and also for harmonized IoT development tools over a wide range of heterogeneous IoT devices. An important challenge not only for domain experts but also for professionals is to realize proof-of-concept (PoC) during industrialization of IoT services, that involves - development, deployment and maintenance of end-to-end IoT application services requiring different types and levels of expertise. The main contribution of this thesis is to introduce a new framework named PrIoT (Prototyping Internet of Things) that allows easy and rapid IoT device programming from design to deployment that better handles the heterogeneity of IoT device architecture. More specifically, the PrIoT framework is based on the concept that IoT applications possess various invariant characteristics that we studied and gathered from various IoT architectures and applications presented in the literature. We then developed a minimalist high level programming language and APIs to show the easy composability of our in-variant functionalities in the development of IoT applications. From a hardware perspective, in order to control better the device heterogeneity, we propose two novel modular systems named R-Bus and P-Bus for designing embedded systems as a set of hardware modules that can be mounted and dismounted based on the IoT applications needs. This re-solves device interface heterogeneity and accommodates various classes of constraint devices along with advance system configuration and plug-&-play functionalities to ease IoT hardware prototyping. This approach complements our proposed PrIoT framework as it offers a new way to build end-to-end IoT application prototypes with flexibility in both hardware and software of the IoT devices. In fact, our objective is to enable rapid end-to-end IoT prototyping by implementing a high-level abstraction layer that hides the details of various technologies underlying IoT and implementing modular systems for flexible device integration targeted for IoT system design. We validate our PrIoT framework through reference implementation and also the development of prototype implementation of various IoT scenarios using our framework and comparing it against various existing solutions. For our modular systems we defined two metrics -suitability and coverage ratio that measure the compatibility of embedded modular systems with respect to processing units. We used these metrics to compare our solution with existing modular systems

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Picard, Alexis. "I²PHEN : une nouvelle plateforme de télésurveillance médicale basée sur l'Internet des Objets." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCD056.

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Abstract:

La télésurveillance médicale est un domaine encore en plein développement en France. C'est une branche de la télémédecine qui a pour vocation de permettre à un médecin de recueillir et d'interpréter à distance les données nécessaires au suivi médical d'un patient. Elle permet, entre autres, d'améliorer le suivi médical à distance des personnes âgées en perte d'autonomie ou atteintes de pathologies chroniques (insuffisance cardiaque, diabète et hypertension artérielle par exemple), et ainsi elle favorise leur maintien à domicile et prévient au plus tôt d'éventuelles hospitalisations.Cette Thèse CIFRE au sein de l'entreprise MainCare (éditeur majeur de solutions digitales pour le monde de la santé) nous a permis de proposer la nouvelle plateforme I²PHEN (IoT Interoperable Platform for Health moNitoring low power) au sein de laquelle le suivi des paramètres de santé du patient est réalisé à l'aide d'objets connectés (tensiomètre, thermomètre, glucomètre, ...) qui communiquent avec la plateforme distante (monitoring de données distribuées). Le serveur de récupération peut alors déclencher des alertes, définies au préalable avec les équipes médicales. Le choix technologique des réseaux utilisés est un point majeur. En effet, les réseaux LPWAN (Low-Power Wide Area Network) offrent une alternative rentable et moins coûteuse en énergie que les réseaux cellulaires pour transmettre des petites quantités de données, sur des distances importantes et à partir de capteurs et d'objets faible puissance alimentés sur batterie. Ce domaine étant nouveau, et encore peu dédié au domaine médical, il a été nécessaire de développer de nouveaux axes de recherche comme COMMA, notre nouvel algorithme adaptatif pour réduire la consommation énergétique et les interférences en mobilités quotidiennes. Le premier verrou a été la consommation énergétique, en relation avec la qualité de service, de ces nouveaux réseaux dans le domaine critique de la santé. Le second verrou, et probablement le plus difficile, a été de proposer des solutions d'interopérabilité pour que les objets connectés puissent dialoguer via ces nouveaux réseaux avec la plateforme distante, par l'intermédiaire d'une passerelle locale (basée sur Arduino). Au final, la plateforme que nous proposons dans notre plateforme permet le télémonitoring des patients de bout en bout, interopérable et économe en énergie
Medical telemonitoring is an area still in full development in France. It is a branch of telemedicine which aims at enabling a doctor in collecting and interpreting remotely the data necessary for the medical follow-up of a patient. It enables, among others, in improving remote medical monitoring of seniors with loss of autonomy or suffering from chronic diseases (heart diseases, diabetes and high blood pressure for example). Hence it encourages their stay at home and to warn as soon as possible of any hospitalizations.This CIFRE Thesis within Maincare company (major publisher of digital solutions for the world of health) allowed us to propose our novel platform I²PHEN (IoT Interoperable Platform for Health moNitoring low power) in which the monitoring of a patient's health parameters is done using connected objects (sphygmomanometer, thermometer, glucometer, ...) which communicates with the remote platform (distributed data monitoring). The central server can then trigger alerts which are defined beforehand with the medical teams. The technological choice of the networks used is a major concern. LPWAN networks (Low-Power Wide Area Network) offer a cost-effective alternative and are less expensive in terms of energy than cellular networks to transmit small amounts of data from sensors and energy efficient objects powered on batteries over important distances. This field being new, and still little dedicated to the medical field, it is necessary to develop new focus of research such as COMMA, a new adaptive algorithm to reduce energy consumption and interference in daily mobility. Hence, the first lock is the energy consumption, in relation to the quality of service (QoS), of these new networks in the critical area of telemedecine. The second lock, and probably the most difficult, is to propose interoperable solutions in which connected objects can interact, through these new networks, with the remote platform through a local gateway (based on Arduino). In the end, the platform that we propose in this PHD allows the telemonitoring of patients from end to end, is interoperable and energy efficient

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Couraud, Benoît. "Optimisation des transferts d'énergie pour les systèmes connectés : application aux systèmes RFID communiquant en champ proche à très haut débit." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0572/document.

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Abstract:

Dans le contexte de développement de produits sans-contact communiquant à très haut débit, dît systèmes VHBR (Very High Bit Rate), il s’avère que les cartes ou passeports VHBR, télé-alimentés à partir du lecteur qui communique avec eux, sont contraints de fonctionner avec une alimentation bien plus faible que les produits communiquant à des débits standards. Pour répondre à cette problématique de manque de puissance d’alimentation, il a été nécessaire de commencer par reprendre la théorie des lignes en l'orientant de manière à ce qu'elle permette de quantifier les transferts de puissance entre une source et une charge séparées par un média quelconque. Ensuite, ce nouveau moyen de quantification des transferts de puissance a été utilisé pour faire de l'aide à la conception des lecteurs VHBR. Ensuite, ce travail de recherche se concentre sur les cartes ou passeports VHBR. En effet, pour permettre à un tel système sans contact de fonctionner de manière télé-alimentée dans un environnement où la puissance disponible est réduite, il faut optimiser sa conception. Les solutions proposées ici consistent à déterminer la géométrie des antennes inductives qui optimisent la récupération d'énergie et le transfert de puissance vers la puce d'une carte VHBR. Ainsi, les travaux présentés dans ce manuscrit apportent des solutions globales à cette problématique de récupération d'énergie dans les objets connectés que sont les systèmes sans contact, en décrivant des méthodes de conception qui permettent d'une part de limiter les pertes de puissance au sein des lecteurs VHBR, et d'autre part d'optimiser la récupération d'énergie au sein des cartes VHBR
The research work presented in this thesis provides solutions to help industrials to better design RFID readers and RFID tags that implement VHBR (Very High Bit Rate) protocols. Indeed, VHBR technology has a large drawback on the functionning of RFID tags as it lowers the energy available to supply the tag. First, this research work focuses on RFID reader design, and especially matching networks design. After describing a new way of assessing power transfer in Radio Frequency systems, it is shown that T matching networks as thoses proposed in ISO/IEC 10373-6 give the best results in terms of power transfer and signal integrity. Thus, a design method is proposed to correctly choose the three T matching network components that will optimize the power transfer and still meet the signal integrity requirements.Second, this thesis will focus on the design of RFID tags, by describing a new tag's antenna design method that optimize the energy harvested by the antenna and meanwhile reduce the power reflections between the antenna and the tag's chip. This design method is based on new explicit formula that compute a rectangular planar antenna inductance as a function of its geometric characteristics. This method showed very accurate results, and can become an interesting tool for industrials to speed up and optimize their antenna design procedure.Finally, a platform that measures RFID chip's impedance in every state of the chip has been designed, even during load modulation communication. The accuracy of this tool and its importance in order to achieve a good antenna design confer it a great usefulness

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Couraud, Benoît. "Optimisation des transferts d'énergie pour les systèmes connectés : application aux systèmes RFID communiquant en champ proche à très haut débit." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0572.

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Abstract:

Dans le contexte de développement de produits sans-contact communiquant à très haut débit, dît systèmes VHBR (Very High Bit Rate), il s’avère que les cartes ou passeports VHBR, télé-alimentés à partir du lecteur qui communique avec eux, sont contraints de fonctionner avec une alimentation bien plus faible que les produits communiquant à des débits standards. Pour répondre à cette problématique de manque de puissance d’alimentation, il a été nécessaire de commencer par reprendre la théorie des lignes en l'orientant de manière à ce qu'elle permette de quantifier les transferts de puissance entre une source et une charge séparées par un média quelconque. Ensuite, ce nouveau moyen de quantification des transferts de puissance a été utilisé pour faire de l'aide à la conception des lecteurs VHBR. Ensuite, ce travail de recherche se concentre sur les cartes ou passeports VHBR. En effet, pour permettre à un tel système sans contact de fonctionner de manière télé-alimentée dans un environnement où la puissance disponible est réduite, il faut optimiser sa conception. Les solutions proposées ici consistent à déterminer la géométrie des antennes inductives qui optimisent la récupération d'énergie et le transfert de puissance vers la puce d'une carte VHBR. Ainsi, les travaux présentés dans ce manuscrit apportent des solutions globales à cette problématique de récupération d'énergie dans les objets connectés que sont les systèmes sans contact, en décrivant des méthodes de conception qui permettent d'une part de limiter les pertes de puissance au sein des lecteurs VHBR, et d'autre part d'optimiser la récupération d'énergie au sein des cartes VHBR
The research work presented in this thesis provides solutions to help industrials to better design RFID readers and RFID tags that implement VHBR (Very High Bit Rate) protocols. Indeed, VHBR technology has a large drawback on the functionning of RFID tags as it lowers the energy available to supply the tag. First, this research work focuses on RFID reader design, and especially matching networks design. After describing a new way of assessing power transfer in Radio Frequency systems, it is shown that T matching networks as thoses proposed in ISO/IEC 10373-6 give the best results in terms of power transfer and signal integrity. Thus, a design method is proposed to correctly choose the three T matching network components that will optimize the power transfer and still meet the signal integrity requirements.Second, this thesis will focus on the design of RFID tags, by describing a new tag's antenna design method that optimize the energy harvested by the antenna and meanwhile reduce the power reflections between the antenna and the tag's chip. This design method is based on new explicit formula that compute a rectangular planar antenna inductance as a function of its geometric characteristics. This method showed very accurate results, and can become an interesting tool for industrials to speed up and optimize their antenna design procedure.Finally, a platform that measures RFID chip's impedance in every state of the chip has been designed, even during load modulation communication. The accuracy of this tool and its importance in order to achieve a good antenna design confer it a great usefulness

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Rouyer, Julien. "Contribution à la gestion du trafic routier pour le véhicule connecté." Electronic Thesis or Diss., Reims, 2024. http://www.theses.fr/2024REIMS009.

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Abstract:

Nous étudions divers aspects des intersections routières : tout en présentant des propriétés combinatoires des trajets pouvant être empruntés simultanément pour les traverser, nous proposons un algorithme de consensus à destination de véhicules connectés, visant à abolir la nécessité de panneaux de signalisation et feux tricolores : les voies ouvertes à la circulation sont choisies en temps réel et l'information circule par le biais de CAM. Cet algorithme utilise une fonction qui, à chaque file d'attente, associe un poids : elle a été construite comme un optimum expérimental obtenu à partir d'une classe de fonctions, de manière à obtenir des temps d'attente moyens minimaux, tout en maîtrisant autant que possible le temps d'attente maximal de chaque véhicule
We study various aspects of road intersections: we present combinatorial properties of the paths that can be taken simultaneously to cross them, and we propose a consensus algorithm for intelligent vehicles, aimed at abolishing the need for any traffic signs and traffic lights: the open lanes are chosen in real time and information is transmitted via CAM. This algorithm uses a function which associates a weight to each queue: it has been constructed as an experimental optimum obtained from a class of functions, so as to obtain minimum average waiting times, while keeping the maximum waiting time for each vehicle as low as possible

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Mendes, ruiz Pedro. "Réseaux multi-octave d'antennes spirales connectées." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLC075/document.

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Abstract:

Une des problématiques qui est souvent associée aux réseaux large bande est l’apparition des lobes de réseaux, liée à la périodicité de l’espacement entre les éléments du réseau. Un autre problème dans les réseaux large bande est la fréquence de fonctionnement de l’élément du réseau. La plus basse fréquence d’opération est généralement liée à la taille de l’élément. Dans cette thèse un réseau d’anneaux concentriques a été développé. Les connections entre les spirales de polarisation opposée diminuent le coefficient de réflexion dans les fréquences basses. La topologie des anneaux concentriques a été optimisée avec des Algorithmes Génétiques pour minimiser le niveau des lobes secondaires relatifs dans les hautes fréquences. L’addition d’une contrainte de taille dans la procédure d’optimisation a assuré que le réseau soit compact. Le réseau optimisé opère entre 1 et 6.9 GHz. Le design a été d’avantage développé avec la technique WAVES avec l’inclusion d’une copie réduite en son centre, ce qu’a permis l’extension de la bande passante jusque 13 GHz. De plus, nous avons proposé un nouveau design pour le réseau de spirales connectés qui consiste en des antennes spirales disposées dans un réseau uniforme avec les bras connectés aux bras des antennes voisines. Les simulations indiquent que le réseau peut avoir une bande passante arbitrairement large selon la finitude du réseau. Un prototype a été construit et mesuré pour valider le concept
One of the usual problems associated with wideband arrays is having the highest frequency of operation limited by the appearance of grating lobes, associated with the periodicity in the spacing between elements of the array. Another issue is the working frequency of the element of the array. The lowest frequency of operation is in general related to the size of the element. In this thesis a Concentric Ring Array of Connecting Spirals has been developed. The connections between spirals of opposite polarizations reduces the reflection coefficient at lower frequencies. The concentric rings topology had the radius and relative rotations of each ring optimized using Genetic Algorithms to minimize the RSLL at higher frequencies. The addition of a size constraint in the optimization procedure kept the array compact. The optimized array operates from 1 to 6.9 GHz. The design was then updated using the WAVES technique to include a scaled down copy in its center, extending the bandwidth of the array up to 13 GHz. Moreover, we proposed a new design for the array of connected spirals which consists of arranging spirals in a uniform array and connecting the arms of the neighboring spirals. Simulations indicate that the design can have an arbitrarily large bandwidth depending on the finiteness of the array. A prototype has been built and measured to validate the concept

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Mouawad, Mina Rady Abdelshahid. "Agile Multi-PHY Wireless Networking." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. http://www.theses.fr/2021SORUS462.

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Abstract:

Cette thèse contribue au domaine émergent des réseaux sans-fil agiles utilisant plusieurs couches physiques. Traditionnellement, les réseaux sans-fil industriels n'emploient qu'une seule interface radio, à l'instar des implémentations de la pile protocolaire réseau IETF 6TiSCH qui s'appuient sur la radio IEEE 802.15.4 O-QPSK opérant dans la bande de fréquence à 2,4 GHz. Des progrès dans l'intégration de plusieurs schémas de modulation/codage au sein d'un même circuit radio et capable d'opérer dans différentes bandes de fréquence permettent aujourd'hui l'exploitation au sein d'un même réseau d'une diversité de configurations radios. Nous utilisons le terme "PHY'' pour désigner toute combinaison de : modulation, bande de fréquence et schéma de codage. Dans cette recherche, nous soutenons que la combinaison de PHY longue portée et courte portée peut offrir des performances de bout en bout de réseau équilibrées qu'aucun PHY unique n'atteint. Nous démontrons comment un ensemble de PHY courte et longue portée peut être intégré sous une architecture 6TiSCH généralisée ("g6TiSCH'') et nous évaluons expérimentalement ses performances dans un banc d'essai de 36 nœuds à Inria-Paris. De plus, nous montrons, expérimentalement, comment un slotframe TSCH peut adapter la durée du slot, slot par slot, en fonction du débit du PHY utilisé ("6DYN''). Enfin, nous concevons et évaluons, par simulation, une fonction d'objectif pour RPL qui optimise la durée de vie du réseau ("Life-OF''). Nous démontrons comment Life-OF combine divers PHYs pour augmenter la durée de vie du réseau de jusqu'à 470% par rapport à la fonction d'objectif MRHOF du staandard IETF actuel
This thesis contributes to the emerging field of agile multi-PHY wireless networking. Industrial wireless networks have relied on a single physical layer for their operation. One example is the standardized IETF 6TiSCH protocol stack for industrial wireless networking, which uses IEEE~802.15.4 O-QPSK radio in the 2.4~GHz band as its physical layer. Advances in radio chip manufacturing have resulted in chips that support a diverse set of long range and short range PHYs. We use the term "PHY'' to refer to any combination of: modulation, frequency band, and coding scheme. In this research, we argue that combining long-range and short-range PHYs can offer balanced network end-to-end performance that no single PHY achieves. We demonstrate how a set of short-range and long-range PHYs can be integrated under one generalized 6TiSCH ("g6TiSCH'') architecture and we evaluate its performance experimentally in a testbed of 36~motes at Inria-Paris. We further demonstrate, experimentally, how a TSCH slotframe can adapt the slot duration on a slot-by-slot basis, as a function of the bitrate of the used PHY ("6DYN''). Finally, we design and evaluate, through simulation, an objective function for RPL that optimizes for network lifetime ("Life-OF''). We demonstrate how Life-OF combines diverse PHYs to boost network lifetime to be up to 470% compared to the IETF standard MRHOF

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Makke, Ali. "Pervasive Service Provisioning in Intermittently Connected Hybrid Networks." Thesis, Lorient, 2015. http://www.theses.fr/2015LORIS362/document.

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Abstract:

La vision de l'informatique ubiquitaire permettant de construire des espaces intelligents interactifs dans l'environnement physique passe, peu à peu, du domaine de la recherche à la réalité. La capacité de calcul ne se limite plus à l'ordinateur personnel mais s'intègre dans de multiples appareils du quotidien, et ces appareils deviennent, grâce à plusieurs interfaces, capables de communiquer directement les uns avec les autres ou bien de se connecter à Internet.Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à un type d'environnement cible de l'informatique ubiquitaire qui forme ce que nous appelons un réseau hybride à connexions intermittentes (ICHN). Un ICHN est un réseau composé de deux parties : une partie fixe et une partie mobile. La partie fixe est constituée de plusieurs infostations fixes (potentiellement reliées entre elles avec une infrastructure fixe, typiquement l'Internet). La partie mobile, quant à elle, est constituée de smartphones portés par des personnes nomades. Tandis que la partie fixe est principalement stable, la partie mobile pose un certain nombre de défis propres aux réseaux opportunistes. En effet, l'utilisation de moyens de communication à courte portée couplée à des déplacements de personnes non contraints et à des interférences radio induit des déconnexions fréquentes. Le concept du "store, carry and forward" est alors habituellement appliqué pour permettre la communication sur l'ensemble du réseau. Avec cette approche, un message peut être stocké temporairement sur un appareil avant d'être transféré plus tard quand les circonstances sont plus favorables. Ainsi, n'importe quel appareil devient un relai de transmission opportuniste qui permet de faciliter la propagation d'un message dans le réseau. Dans ce contexte, la fourniture de services est particulièrement problématique, et exige de revisiter les composants principaux du processus de fourniture, tels que la découverte et l'invocation de service, en présence de ruptures de connectivité et en l'absence de chemins de bout en bout. Cette thèse aborde les problèmes de fourniture de service sur l'ensemble d'un ICHN et propose des solutions pour la découverte de services, l'invocation et la continuité d'accès. En ce qui concerne le défi de la découverte de services, nous proposons TAO-DIS, un protocole qui met en œuvre un mécanisme automatique et rapide de découverte de services. TAO-DIS tient compte de la nature hybride d'un ICHN et du fait que la majorité des services sont fournis par des infostations. Il permet aux utilisateurs mobiles de découvrir tous les services dans l'environnement afin d'identifier et de choisir les plus intéressants. Pour permettre aux utilisateurs d'interagir avec les services découverts, nous introduisons TAO-INV. TAO-INV est un protocole d'invocation de service spécialement conçu pour les ICHN. Il se fonde sur un ensemble d'heuristiques et de mécanismes qui assurent un acheminement efficace des messages (des requêtes et des réponses de services) entre les infostations fixes et les clients mobiles tout en conservant un surcoût et des temps de réponses réduits. Puisque certaines infostations dans le réseau peuvent être reliées entre elles, nous proposons un mécanisme de continuité d'accès (handover) qui modifie le processus d'invocation pour réduire les délais de délivrance. Dans sa définition, il est tenu compte de la nature opportuniste de la partie mobile de l'ICHN. Nous avons mené diverses expérimentations pour évaluer nos solutions et les comparer à d'autres protocoles conçus pour des réseaux ad hoc et des réseaux opportunistes. Les résultats obtenus tendent à montrer que nos solutions surpassent ces autres protocoles, notamment grâce aux optimisations que nous avons développées pour les ICHN. À notre avis, construire des protocoles spécialisés qui tirent parti des techniques spécifiquement conçues pour les ICHN est une approche à poursuivre en complément des recherches sur des protocoles de communication polyvalents
The vision of pervasive computing of building interactive smart spaces in the physical environment is gradually heading from the research domain to reality. Computing capacity is moving beyond personal computers to many day-to-day devices, and these devices become, thanks to multiple interfaces, capable of communicating directly with one another or of connecting to the Internet.In this thesis, we are interested in a kind of pervasive computing environment that forms what we call an Intermittently Connected Hybrid Network (ICHN). An ICHN is a network composed of two parts: a fixed and a mobile part. The fixed part is formed of some fixed infostations (potentially connected together with some fixed infrastructure, typically the Internet). The mobile part, on the other hand, is formed of smartphones carried by nomadic people. While the fixed part is mainly stable, the mobile part is considered challenging and form what is called an Opportunistic Network. Indeed, relying on short-range communication means coupled with the free movements of people and radio interferences lead to frequent disconnections. To perform a network-wide communication, the "store, carry and forward" approach is usually applied. With this approach, a message can be stored temporarily on a device, in order to be forwarded later when circumstances permit. Any device can opportunistically be used as an intermediate relay to facilitate the propagation of a message from one part of the network to another. In this context, the provisioning of pervasive services is particularly challenging, and requires revisiting important components of the provisioning process, such as performing pervasive service discovery and invocation with the presence of connectivity disruptions and absence of both end-to-end paths and access continuity due to user mobility. This thesis addresses the problems of providing network-wide service provisioning in ICHNs and proposes solutions for pervasive service discovery, invocation and access continuity. Concerning service discovery challenge, we propose TAO-DIS, a service discovery protocol that performs an automatic and fast service discovery mechanism. TAO-DIS takes into account the hybrid nature of an ICHN and that the majority of services are provided by infostations. It permits mobile users to discover all the services in the surrounding environment in order to identify and choose the most convenient ones. To allow users to interact with the discovered services, we introduce TAO-INV. TAO-INV is a service invocation protocol specifically designed for ICHNs. It relies on a set of heuristics and mechanisms that ensures performing efficient routing of messages (both service requests and responses) between fixed infostations and mobile clients while preserving both low values of overhead and round trip delays. Since some infostations in the network might be connected, we propose a soft handover mechanism that modifies the invocation process in order to reduce service delivery delays. This handover mechanism takes into consideration the opportunistic nature of the mobile part of the ICHN. We have performed various experiments to evaluate our solutions and compare them with other protocols designed for ad hoc and opportunistic networks. The obtained results tend to prove that our solutions outperform these protocols, namely thanks to the optimizations we have developed for ICHNs. In our opinion, building specialized protocols that benefit from techniques specifically designed for ICHNs is an approach that should be pursued, in complement with research works on general-purpose communication protocols

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Boukhalfa, Mohamed Fouzi. "Low latency radio and visible light communications for autonomous driving." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. http://www.theses.fr/2021SORUS164.

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Abstract:

Le sujet de cette thèse porte sur les réseaux sans fil véhiculaires et, plus précisément, sur l’utilisation de la transmission radio et de la communication par la lumière (VLC) pour améliorer la sécurité des véhicules. La thèse est motivée par les problèmes de fiabilité et d’évolutivité de la norme IEEE 802.11p. L’idée est d’évoluer vers de nouvelles techniques, et d’associer la transmission radio à la communication en VLC pour permettre une communication hybride. La première partie de la thèse concerne la mise au point de techniques d’accès radio à faible latence dans les réseaux véhiculaires. L’idée de la solution est de mélanger les techniques TDMA classiques et des mécanismes avancés de protocoles à compétition utilisant des signalements actifs. Cette solution a été spécifié, évalué et comparé à d’autres solutions de la littérature. Nous avons également introduit dans cette partie un schéma d’accès spécial pour les paquets d’urgence de haute priorité, tout en garantissant un accès fiable et à faible latence. La seconde partie de la thèse concerne la communication par lumière visible pour le contrôle de peloton. Pour cela, nous avons proposé et développé un algorithme qui sélectionne la communication radio, proposée dans la première partie, et la communication par lumière visible en se basant sur l’état du canal radio et d’alignement du peloton
The subject of this thesis is vehicle wireless networks and, more specifically, the use of radio transmission and Visible Light Communication (VLC) to improve vehicle safety. The thesis is motivated by the reliability and scalability issues of the IEEE 802.11p standard. The idea is to move towards new techniques, especially in future 803.11bd standards, and to combine radio transmission with VLC to enable hybrid communication. The first part of the thesis concerns the development of a low latency radio access technique in vehicular networks. The idea of the solution is to combine classical TDMA techniques and advanced mechanisms of competitive protocols using active signaling. This solution has been specified, evaluated, and compared to other solutions from literature. This part also introduces a special access scheme for high priority emergency packets, while ensuring reliable and low latency access. The second part of the thesis concerns visible light communication for platoon control. The idea is to develop an algorithm to select the radio communication, proposed in the first part, and visible light communication based on the radio channel conditions and platoon alignment

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Cellier, Colas. "Étude et simulation d’un système éolien connecté au réseau monophasé." Mémoire, École de technologie supérieure, 2012. http://espace.etsmtl.ca/1053/1/CELLIER_Colas.pdf.

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Abstract:

La recherche de type éolien de nos jours fait l’objet de différentes topologies liées aux convertisseurs et aux commandes associées. L’énergie renouvelable de type éolien est en pleine expansion; de ce fait différentes entreprises dans un but de compétitivité recherche des moyens d’optimiser les performances, mais également de réduire les coûts. Ainsi dans ce projet, nous traiterons, dans la finalité de cette étude, de différentes topologies en passant par l’onduleur à trois niveaux ainsi que le redresseur à trois IGBT dit redresseur de vienne. Nous allons évoquer dans un premier temps les topologies des différents types d’éoliennes, pour ensuite décrire plus en détail le type de génératrice utilisée (PMSG ou MSAP), par la suite nous allons rentrer dans l’étude technique d’une topologie usuelle d’électronique de puissance (PMSG/Redresseur/Onduleur quatre interrupteurs) reliée à un réseau monophasé. À partir de là nous dériverons cette topologie à différentes sortes de topologies plus performantes (trois niveaux coté onduleur) puis plus économique (onduleur six interrupteurs et redresseur de vienne). En généralisant nous analyserons les performances qualitatives ainsi que pécuniaires de ces différentes topologies, et nous tenterons de rendre accessibles et performants des dispositifs censés être moins couteux.

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Abakar, Kerima Saleh. "Interopérabilité et mutualisation des ressources pour les systèmes communicants hybrides orientés Smart-City." Electronic Thesis or Diss., Mulhouse, 2024. http://www.theses.fr/2024MULH7120.

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Abstract:

Le LPWAN, ou Low Power Wide Area Network, est un type de réseau de communication sans fil à faible débit, de large couverture avec une consommation minimale d’énergie. La variante LoRaWAN, Long Range Wide Area Network permet de connecter un grand nombre d'appareils sur de vastes zones. Cependant, ces réseaux présentent des limites en termes de qualité de service (QoS). Ce travail propose des solutions d'optimisation susceptibles de permettre à ce réseau de répondre aux exigences de la connectivité des villes intelligentes. Nos recherches ont permis de détecter l’impact du facteur charge utile (Payload) sur les indicateurs clés de la QoS. Le facteur History Range (HR) lié au mécanisme d’auto-adaptation de débits de données (ADR), servant de base de changement dynamique du Data Rate (DR) du mécanisme ADR a également été étudié. Grâce à l’ajustement de ce paramètre, les simulations conduites sur NS3 ont permis d’obtenir un taux de PDR allant jusqu’à 88% par rapport au mécanisme ADR natif et ont réduit les pertes liées aux interférences de 20%. Partant des analyses citées, nous proposons le mécanisme d’optimisation LLNRM qui présente des résultats meilleurs que les autres approches d'optimisation de référence, avec une amélioration allant jusqu'à 40 % du PDR avec deux passerelles et de plus de 25 % avec cinq passerelles. Ces résultats mettent également en évidence la capacité de LLNRM à améliorer les performances du réseau dans des scénarios de type urbain.Sur le plan général, les contributions issues de cette thèse permettraient à LoRaWAN de répondre aux besoins des villes intelligentes, ce qui est un gage de l’atteinte des Objectifs de Développement Durable (ODD9)
LPWAN, or Low Power Wide Area Network, is a type of low-speed wireless communication network with wide coverage and minimal power consumption. The LoRaWAN variant, Long Range Wide Area Network, allows a large number of devices to be connected over large areas. However, these networks have limitations in terms of quality of service (QoS). This work proposes optimization solutions that could enable this network to meet the connectivity requirements of smart cities. Our research has detected the impact of payload factor on key QoS metrics. The History Range (HR) factor related to the data rate self-adaptation (ADR) mechanism, serving as a basis for dynamic change in the Data Rate (DR) of the ADR mechanism, was also studied. Thanks to the adjustment of this parameter, the simulations conducted on NS3 allowed to obtain a PDR rate of up to 88% compared to the native ADR mechanism and reduced the interference losses by 20%. Based on the above analyses, we propose the LLNRM optimization mechanism which presents better results than other reference optimization approaches, with an improvement of up to 40% of the PDR with two gateways and more than 25% with five gateways. These results also highlight LLNRM's ability to improve network performance in urban scenarios. In general, the contributions resulting from this thesis would allow LoRaWAN to meet the needs of smart cities, which is a guarantee of the achievement of the Sustainable Development Goals (SDG9)

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Cassoret, Bertrand. "Réduction active du bruit magnétique des machines asynchrones directement connectées au réseau." Phd thesis, Université d'Artois, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00372876.

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Abstract:

Ce travail permet, d'une part, de mieux appréhender l'étude du bruit magnétique des machines asynchrones et, d'autre part, de présenter une méthode permettant de le réduire en injectant un faible courant harmonique.
Le premier chapitre expose le phénomène, fait une synthèse des relations mécaniques et acoustiques existantes et les confronte avec des expériences pratiques.
Une méthode de calcul des harmoniques d'induction présents dans l'entrefer est développée dans le deuxième chapitre, ils sont responsables des forces de Maxwell à l'origine du bruit. Les relations obtenues sont valables pour un moteur à rotor bobiné ou à cage et permettent la détermination des harmoniques de courant rotorique et statorique. Elles sont comparées à celles données par d'autres auteurs qui négligent certains termes.
Les applications numériques présentées dans le troisième chapitre soulignent l'importance d'un phénomène qualifié de résonance de denture, responsable de courants rotoriques harmoniques importants et de bruit magnétique. Elles montrent également la validité de la théorie en comparant les résultats aux relevés pratiques.
Le dernier chapitre expose le principe de réduction active du bruit magnétique. Il consiste à injecter un faible courant harmonique créant une force qui s'oppose à celle à l'origine du bruit. Plusieurs montages sont proposés, permettant l'injection d'un courant supplémentaire dans une machine alimentée par le réseau. L'étude expérimentale permet de valider le procédé.

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Kherroubi, Zine el abidine. "Novel off-board decision-making strategy for connected and autonomous vehicles (Use case highway : on-ramp merging)." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSE1331.

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Abstract:

L'insertion sur autoroute est un défi pour réaliser une conduite entièrement automatisée (Niveau 4 de conduite autonome). La combinaison des technologies de communication et de conduite autonome, qui sous-tend la notion de Connected Autonomous Vehicles (CAV), peut améliorer considérablement les performances de sécurité lors de l'insertion sur autoroute. Cependant, même avec l'émergence des véhicules CAVs, certaines contraintes clés doivent être prises en compte afin de réaliser une insertion sécurisée sur autoroute. Tout d'abord, les véhicules conduits par des conducteurs humains seront toujours présents sur la route, et il faudra peut-être des décennies avant que tous les véhicules commercialisés ne soient entièrement autonomes et connectés. Aussi, les capteurs embarqués des véhicules peuvent fournir des données inexactes ou incomplètes en raison des limites des capteurs et des angles morts, en particulier dans de telles situations de conduite critiques. Afin de résoudre ces problèmes, la présente thèse propose une nouvelle solution utilisant une unité de bord de route (Road-Side Unit (RSU)) permettant une insertion entièrement automatisée sur autoroute pour véhicules connectés et automatisés. Notre approche est basée sur un réseau de neurones artificiels (ANN) pour prédire l'intention des conducteurs. Cette prédiction est utilisée comme état d'entrée pour un agent Deep Reinforcement Learning (DRL) qui fournit l'accélération longitudinale pour le véhicule qui s'insère. Afin d'y parvenir, nous montrons d'abord comment l'unité Road-Side Unit peut-être utilisée pour améliorer la perception dans la zone d'insertion sur autoroute. Ensuite, nous proposons un modèle de reconnaissance d'intention du conducteur qui peut prédire le comportement des véhicules conduits par des conducteurs humains sur la voie principale de l'autoroute, avec une précision de 99%. Nous utilisons la sortie de ce modèle comme état d'entrée pour entrainer un agent Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradients (TD3) qui apprend une politique de conduite « sûre » et « coopérative » pour effectuer l'insertion sur autoroute. Nous montrons que notre stratégie de prise de décision améliore les performances par rapport aux solutions proposées dans l'état de l'art
Merging in the highway on-ramp is a significant challenge toward realizing fully automated driving (level 4 of autonomous driving). The combination of communication technology and autonomous driving technology, which underpins the notion of Connected Autonomous Vehicles (CAVs), may improve greatly safety performances when performing highway on-ramp merging. However, even with the emergence of CAVs vehicles, some keys constraints should be considered to achieve a safe on-ramp merging. First, human-driven vehicles will still be present on the road, and it may take decades before all the commercialized vehicles will be fully autonomous and connected. Also, on-board vehicle sensors may provide inaccurate or incomplete data due to sensors limitations and blind spots, especially in such critical situations. To resolve these issues, the present thesis introduces a novel solution that uses an off-board Road-Side Unit (RSU) to realize fully automated highway on-ramp merging for connected and automated vehicles. Our proposed approach is based on an Artificial Neural Network (ANN) to predict drivers’ intentions. This prediction is used as an input state to a Deep Reinforcement Learning (DRL) agent that outputs the longitudinal acceleration for the merging vehicle. To achieve this, we first show how the road-side unit may be used to enhance perception in the on-ramp zone. We then propose a driver intention model that can predict the behavior of the human-driven vehicles in the main highway lane, with 99% accuracy. We use the output of this model as an input state to train a Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradients (TD3) agent that learns « safe » and « cooperative » driving policy to perform highway on-ramp merging. We show that our proposed decision-making strategy improves performance compared to the solutions proposed previously

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Abdayem, Anthony. "Stratégies de contrôle optimisées pour les convertisseurs multiniveaux modulaires (MMCs) connectés au réseau basse tension." Electronic Thesis or Diss., CY Cergy Paris Université, 2024. http://www.theses.fr/2024CYUN1301.

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Abstract:

Le convertisseur modulaire multiniveaux (MMC) s'est imposé comme l'une des topologies les plus prometteuses pour les applications à moyenne et haute tension ainsi qu'à haute puissance. Récemment, il a également montré son potentiel pour des applications nécessitant de faibles tensions, appelées mini MMCs, qui contiennent un plus petit nombre de sous-modules par bras. Les caractéristiques clés des MMCs incluent la modularité, l'évolutivité en tension et en puissance, la tolérance aux pannes, le fonctionnement sans transformateur et des formes d'onde de sortie de haute qualité. Ces dernières années, de nombreuses études de recherche ont été menées pour aborder les défis techniques liés au fonctionnement, au contrôle et à la topologie des MMCs.L'une des applications les plus importantes des MMCs se trouve dans les systèmes connectés au réseau. Ces convertisseurs offrent l'avantage de réduire les harmoniques de courant et de tension sans avoir besoin de composants passifs encombrants. De plus, les MMCs se révèlent fiables grâce à leur structure, qui leur permet de continuer à fonctionner même en cas de défaillance d'un ou plusieurs interrupteurs de puissance. Cependant, leur contrôle est complexe en raison du grand nombre de configurations de commutation, nécessitant des algorithmes de contrôle sophistiqués. Cette thèse se concentre sur la mise en œuvre de techniques de contrôle avancées pour améliorer les performances des MMCs. Elle vise à explorer les MMCs, à améliorer les structures de puissance existantes pour de nouvelles applications, et à accroître l'efficacité et la fiabilité grâce à des techniques de conception de contrôle et de modulation. La recherche explore également le contrôle des MMCs à l'aide de méthodes de contrôle prédictif modélisées (MPC) innovantes.Plus précisément, cette thèse comprend une série d'études abordant les défis et améliorant les performances des MMCs dans diverses applications. Le premier ensemble d'études porte sur une nouvelle conception de contrôle pour les MMCs, permettant le contrôle séparé des tensions des condensateurs dans les bras supérieur et inférieur. La recherche cible également les MMCs monophasés, permettant le contrôle en conditions de déséquilibre de puissance entre les bras supérieur et inférieur. De plus, l'étude traite des techniques de modulation et d'équilibrage de tension. Une nouvelle technique de modulation, la technique de modulation intégrale (IM), une avancée par rapport à la technique de modulation au niveau le plus proche (NLM), est introduite. Un nouvel algorithme de tri est également proposé pour améliorer l'efficacité des MMCs en réduisant le nombre de commutations par seconde pour les techniques de modulation existantes telles que NLM, IM et PWM.La recherche s'étend également à l'exploitation en tolérance aux pannes dans les MMCs triphasés, proposant une méthode qui injecte des courants circulants harmoniques de fréquence et de courant continu pour maintenir le fonctionnement en cas de défaillance d'un bras. Une contribution importante consiste à développer un algorithme de contrôle prédictif modélisé à ensemble fini à horizon unique (FCS-MPC) pour les MMCs monophasés, qui surpasse les méthodes traditionnelles en termes de commutations, de qualité des formes d'onde de courant de réseau et de variation des tensions des condensateurs. Six algorithmes FCS-MPC pour les MMCs sont introduits, offrant des perspectives sur leurs performances par rapport à un schéma de contrôle en cascade classique. La thèse se termine par une configuration innovante pour un convertisseur à ponts en H en cascade (CHB), conçu pour l'intégration des énergies renouvelables, démontrant son efficacité à travers des simulations
The modular multilevel converter (MMC) has emerged as one of the most promising topologies for medium- to high-voltage, high-power applications. Recently, it has also shown potential for applications requiring low voltages, known as mini MMCs, which contain a smaller number of submodules per arm. Key features of MMCs include modularity, voltage and power scalability, fault tolerance, transformer-less operation, and high-quality output waveforms. In recent years, numerous research studies have been conducted to address the technical challenges associated with MMC operation, control, and topology.One of the most significant applications for MMCs is in grid-connected systems. These converters offer the advantage of reducing current and voltage harmonics without the need for bulky passive components. Moreover, MMCs demonstrate reliability due to their structure, which enables them to continue operating even if one or more power switches fail. However, their control is complex due to the numerous switching configurations, necessitating sophisticated control algorithms. This thesis focuses on implementing advanced control techniques to enhance MMC performance. It aims to explore MMCs, improve existing power structures for novel applications, and increase efficiency and reliability through control design and modulation techniques. The research also investigates controlling MMCs using novel Model Predictive Control methods.Specifically, this thesis comprises a series of investigations addressing challenges and enhancing MMC performance across various applications. The first set of studies focuses on a new control design for MMCs, allowing separate control of capacitor voltages in the upper and lower arms. The research also targets single-phase MMCs, enabling control under unbalanced power conditions between the upper and lower arms. Additionally, the study addresses modulation and voltage balancing techniques. A new modulation technique, the Integral Modulation Technique, an advancement of the Nearest Level Modulation Technique, is introduced. A novel sorting algorithm is also proposed to enhance MMC efficiency by reducing the number of commutations per second for existing modulation techniques such as NLM, IM, and PWM.The research extends to fault-tolerant operation in three-phase MMCs, proposing a method that injects DC and frequency harmonic circulating currents to sustain operation in the event of a faulty arm. A significant contribution involves developing a single-horizon finite control set model predictive control (FCS-MPC) algorithm for single-phase MMCs, which outperforms traditional methods in terms of commutations, grid current waveform quality, and capacitor voltage variance. Six FCS-MPC algorithms for MMCs are introduced, offering insights into their performance compared to a classic cascaded control scheme. The thesis concludes with a novel configuration for a Cascaded H-Bridge (CHB) converter designed for renewable energy integration, demonstrating effectiveness through simulations.In summary, this thesis presents a comprehensive exploration of MMCs, addressing control challenges, fault tolerance, modulation techniques, and innovative configurations for renewable energy integration. The findings contribute to advancing MMC technologies in various applications

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Forrisi, Ivano. "Contribution to renewable systems grid connected : control, stability analysis and reliability." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0345.

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Abstract:

Cette thèse a pour but l'analyse d'un système photovoltaïque connecté au réseau électrique en prenant en compte le contrôle, l'étude de la stabilité et la fiabilité. Un onduleur de type 2-Niveau a été comparé avec un onduleur multi-niveaux appelé Neutral Point Clamped. Les avantages et désavantage de chaque topologie ont été analysé en considérant l'efficacité énergétique, l'optimisation de l'injection de l'énergie sur le réseau électrique et la fiabilité du système. Pour le contrôle du courant de sortie de l'onduleur, ont été proposées deux solutions : un contrôle basé sur la théorie de la platitude et un contrôle par passivité. Ces deux différents contrôles sont comparés par rapport à la robustesse, la complexité et le nombre de capteurs utilisés. Il a été montré que les deux contrôles sont capables de gérer la problématique de la résonance du filtre LCL. Pour augmenter l'efficacité de l'algorithme MPPT dans une configuration Distributed-MPPT avec la connexion en série des deux sorties des convertisseurs boost, une nouvelle technique a été proposé pour l'équilibrage des tension d'entrée d'un onduleur NPC. En utilisant un outil appelé TPtool, un étude de la stabilité large signal par "Higher-Order-Singular-Value-Decomposition" a été présenté et comparé avec une méthode basée sur les modèles Takagi-Sugeno pour des systèmes non-linéaires. Finalement, l'onduleur 2-Niveaux est comparé avec deux multi-niveaux différents (NPP et NPC) en termes de disponibilité, en prenant en compte les niveaux de redondance des convertisseurs. Pour analyser la disponibilité, a été considérée la théorie des chaines de Markov et pour l'implémentation, le logiciel GRIF a été utilisé
The aim of this PhD thesis is to analyze a PV-grid connected system in terms of control, stability and reliability. A comparison between a classical 2-Level inverter and a multilevel NPC is presented. The advantages and weakness of both the converters are analyzed with respect to the power efficiency, optimization of the energy injection to the grid and reliability of the system. In order to control the inverter output current, two different solutions are proposed: flatness-based control and passivity-based control. These controls are compared in terms of robustness, complexity and number of sensors used. It is shown that both the controls may manage the resonance problems due to a LCL filter. For increasing the efficiency of the MPPT in a configuration Distributed-MPPT with connections in series of the boost converters outputs, a novel technique for the dc voltages balancing of a NPC inverter is proposed. A large stability analysis using "Higher-Order-Singular-Value-Decomposition" is presented and compared with Takagi-Sugeno approach for nonlinear systems. Finally, 2-Level inverter is compared with two multilevel inverters (NPC and NPP) in terms of availability, considering the redundancy levels of the converters. To analyze the systems availability, the Markov chains theory is considered and it is implemented on GRIF

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Heurtefeux, Karel. "Protocoles Localisés pour Réseaux de Capteurs." Phd thesis, INSA de Lyon, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00449801.

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Abstract:

Les réseaux de capteurs sont au cœur des eﬀorts de recherche de la communauté internationale depuis plusieurs années. Les domaines d'applications sont variés allant du suivi médical à la traçabilité alimentaire en passant par le bâtiment intelligent ou le monitoring urbain (pollution, bruit, consommation électrique...). Pour que ces réseaux denses, composés de centaines voire de milliers d'entités contraintes en énergie, en puissance de calcul et en communication puissent fonctionner et s'adapter aux différentes applications, il est nécessaire, selon nous, de recourir à l'auto-organisation. L'auto-organisation est un processus duquel émerge une structure globale provenant seulement des multiples interactions locales, sans références à la globalité du réseau. De nombreuses études traitent de l'évaluation de performances des stratégies d'auto-organisation. Mais le réseau est toujours considéré comme entièrement déployé, statique. Nous montrons qu'une analyse plus ﬁne est possible pour caractériser les différentes stratégies d'auto-organisation durant la vie d'un réseau de capteurs sans ﬁl en prenant en compte la dynamique du réseau malgré l'immobilité physique des capteurs. On propose de mettre en évidence les différentes phases de la vie d'un réseau de capteurs et de caractériser un ensemble de protocoles d'auto-organisation sur ces différentes phases ; c'est-à-dire d'en déterminer les comportements. Nous ne concevons pas l'auto-organisation comme une ﬁn en soi, elle doit servir à résoudre des problématiques. Après avoir démontré par une série d'expérimentations dans des environnements réels, l'inadaptation de la mesure du signal reçu (RSSI) pour résoudre le déﬁ de la localisation dans les réseaux de capteurs, nous montrons qu'il est possible de concevoir un protocole d'auto-organisation dédié à la localisation du voisinage : le Protocole de Localisation Qualitative: QLoP. Ce protocole permet de déterminer une distance qualitative en se basant uniquement sur le voisinage à 1 et 2 sauts. Nous montrons dans cette thèse que QLoP possède à la fois de bonnes propriétés pour estimer la proximité d'un nœud mais s'adapte aussi parfaitement aux changements de topologie induite par le déploiement de nouveaux capteurs ou la disparition d'autres. Les propriétés de QLoP, démontrées précédemment permettent de construire une topologie logique, le Relative Neighborhood Graph (RNG), de façon eﬃcace. Cette topologie permet de favoriser les liens les plus robustes et d'acheminer ainsi les paquets même dans un environnement très bruité. Enﬁn, nous montrons que le choix de la couche MAC ainsi que la topologie inﬂuent grandement sur les performances d'un réseau de capteurs. Nous proposerons une solution utilisant les propriétés de QLoP aﬁn de déﬁnir une couche MAC appropriée.

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Courtecuisse, Vincent. "Supervision d’une centrale multisources à base d’éoliennes et de stockage d’énergie connectée au réseau électrique." Paris, ENSAM, 2008. http://www.theses.fr/2008ENAM0027.

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Abstract:

Le concept de systèmes multisources (incluant du stockage de l’énergie) avec une gestion intégrée et optimisée de l’énergie est aussi connu sous le nom de centrale virtuelle. Ce type de centrale est constituée de différentes catégories de générateurs (par exemple : éolien, photovoltaïque, micro turbine hydraulique, micro turbine à gaz, pile à combustible,…) pouvant être associés à différents systèmes de stockage (par exemple : batterie, volant d’inertie, stockage électromagnétique ou SMES, supercondensateur, pompage hydraulique, compression d’air,…. ). Du point de vue des gestionnaires des réseaux de transport et de distribution, une centrale virtuelle doit pouvoir se comporter comme une centrale classique. Elle doit donc participer pleinement aux services système et le gestionnaire de la centrale doit pouvoir s’engager 24h à l’avance sur la quantité d’énergie électrique qu’il pourra produire. Des systèmes multisources associés à du stockage existent déjà dans des sites isolés (régions peu peuplées, îles,…). Des études et des expériences ont été réalisées sur des réseaux isolés associant des générateurs diesels et éoliens avec du stockage inertiel ou par batteries. L’objectif de ces études est l’augmentation du taux de pénétration de l’éolien en vue de diminuer la consommation de fuel. Les principaux problèmes posés par ces systèmes sont le choix et le dimensionnement du système de stockage, ainsi que la détermination des stratégies de supervision afin d’optimiser la consommation énergétique tout en assurant la stabilité du réseau
The concept of multisource system (with energy storage) with integrated and optimised energy control it’s also knows as a virtual power plant. These types of power plants are constituted from different class of generators which can be associated with different types of energy storage systems. From the point of view of network managing, a virtual power plant must behave as a classical power plant. It must participate to the ancillary service and also the manager has to know 24h ahead the quantity of electrical energy he can produce. The multisource systems associated with storage system exists already in isolated sites, many studies and experimentations have been developed for isolated networks using diesel generators associated with wind turbines and flywheel energy storage systems or using batteries. The objective of this project is to increase the penetration rate of the wind power plants to decrease the fuel consumption. The mains problems of this system are the choice of storage system and the determination of the supervisory control in order to optimize the energetic consumption and to assure the network stability

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Grassi, Giulio. "Connected cars : a networking challenge and a computing resource for smart cities." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066554.

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Abstract:

Récemment, les villes sont devenues "de plus en plus intelligentes", avec une multitude de périphériques IoT et de capteurs déployés partout. Parmi ces objets intelligents, les voitures peuvent jouer un rôle important. Les véhicules sont (ou seront), en effet, équipés avec plusieurs interfaces réseau, ils ont (ou auront) des capacités de calcul et des dispositifs capables d'analyser l'environnement. Pour réaliser le concept de "connected-car" il faut un changement de modèle Internet, à partir d'une architecture centrée sur l'hôte (IP) vers un paradigme centré sur l'information, comment l'architecture ICN (Information Centric Networking). Cette thèse analyse ainsi les avantages et les défis du paradigme ICN, en particulier du Named Data Networking (NDN), dans le domaine VANET, en présentant la première implémentation de NDN pour VANET (V-NDN). Il propose ensuite Navigo, un mécanisme de forwarding basé sur NDN pour la récupération de contenu en utilisant les communications V2V et V2I. Ensuite, le problème de la mobilité des fournisseurs de données est traité, proposant une solution distribuée basée sur NDN, MAP-Me. Toutefois, le rôle du véhicule dans les villes intelligentes ne s'arrête pas au niveau de la connectivité. Les voitures, avec leurs nouvelles capacités de calcul, sont les candidates idéales pour jouer un rôle dans l'architecture Fog Computing, en déplaçant des tâches de calcul vers l'edge du réseau. En tant que preuve de concept, cette thèse présente ParkMaster, un système qui combine les techniques de machine learning, le cloud et l'edge pour analyser l'environnement et traiter le problème de la disponibilité du stationnement
In the recent years we have seen a continuous integration of technology with the urban environment. This fusion aims to improve the efficiency and the quality of living in big urban agglomerates, while reducing the costs for their management. Cities are getting “smarter and smarter”, with a plethora of IoT devices and sensors deployed all over the urban areas. Among those intelligent objects, an important role may be played by cars. Modern vehicles are (or will be) indeed equipped with multiple network interfaces, they have (or will have) computational capabilities and devices able to sense the environment. However, smart and connected cars do not represent only an opportunity, but also a challenge. Computation capabilities are limited, mobility and the diversity of network interfaces are obstacles when providing connectivity to the Internet and to other vehicles. When addressing the networking aspect, we believe that a shift in the Internet model is needed, from a host oriented architecture (IP) to a more content focused paradigm, the Information Centric Networking (ICN) architectures. This thesis thus analyzes the benefits and the challenges of the ICN paradigm, in particular of Named Data Networking (NDN), in the VANET domain, presenting the first implementation running on real cars of NDN for VANET (V-NDN). It then proposes Navigo, an NDN based forwarding mechanism for content retrieval over V2V and V2I communications, with the goal of efficiently discovering and retrieving data while reducing the network overhead. Networking mobility is not only a challenge for vehicles, but for any connected mobile device. For this reason, this thesis extends its initial area of interest — VANET — and addresses the network mobility problem for generic mobile nodes, proposing a NDN-based solution, dubbed MAP–Me. MAP-Me tackles the intra-AS content provider mobility problem without relying on any fixed node in the network. It exploits notifications messages at the time of a handover and the forwarding plane to maintain the data provider “always” reachable.Finally, the “connected car” concept is not the only novel element in modern vehicles. Cars indeed won’t be only connected, but also smart, able to locally process data produced by in-car sensors. Vehicles are the perfect candidates to play an important role in the recently proposed Fog Computing architecture. Such an architecture moves computational tasks typical of the cloud away from it and brings them to the edge, closer to where the data is produced. To prove that such a model, with the car as computing edge node, is already feasible with the current technology and not only a vision for the future, this thesis presents ParkMaster. Parkmaster is a fully deployed edge-based system that combines vision and machine learning techniques, the edge (driver’s smartphone) and the cloud to sense the environment and tackle the parking availability problem

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Mahamat, Chabakata. "Analyse et commandes des convertisseurs multi-niveaux pour un générateur photovoltaïque connecté au réseau électrique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLN024/document.

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Abstract:

Ces travaux de thèse préparés au laboratoire SATIE, s’inscrivent dans la promotion de l’énergie solaire photovoltaïque (PV). Dans ces travaux, nous nous intéressons particulièrement au dimensionnement et au contrôle-commande du système PV connecté au réseau dans un contexte d’utilisation au Tchad où l’on doit tenir compte des problématiques du coût, du rendement, de fiabilité du système et de la qualité de l’énergie. Le réseau considéré est un réseau basse tension BT (220 V) avec une fréquence égale à 50 Hz mais susceptible de varier, auquel on injecte une puissance de 5,2 kW. Une méthode de dimensionnement des éléments passifs du filtre, a été préposée en premier lieu. Dans le but de réduire le coût de fabrication et le volume du filtre passif, une technique de fragmentation en plusieurs petites inductances en série a été adoptée. Cette technique optimise le volume et le coût du système PV classique. Ensuite, nous avons proposé une nouvelle architecture du système PV connecté au réseau utilisant un onduleur multi-niveaux. L’adaptation de cet onduleur à structure innovante a permis de réduire le coût de fabrication du filtre passif d’environ 40 % par rapport au système classique optimisé, tout en augmentant le rendement. Enfin, une commande PQ découplée, utilisant une boucle à verrouillage de phase PLL pour synchronisation, a été conçue et appliquée aux deux systèmes PV. Elle est bien adaptée au système avec onduleur multi-niveaux
This PhD work, prepared at SATIE laboratory, is part of the promotion of solar photovoltaic (PV) energy. In this work, we are particularly interested in design and control of the grid-connected PV system in a context of use in Chad where cost, reliability, efficiency, and energy quality issues of the system should be taken into account. The considered grid is a low voltage grid (220 V) with a frequency equal to fifty hertz (50 Hz) but likely to vary, in which a power of five point two ( 5.2 kW) is injected. A design method of the filter passive to reduce the filter elements is proposed firstly. In order to reduce manufacturing cost and volume of the passive filter, we apply a technique consisting of dividing each inductance value and making it in several small inductances in series. This technique optimizes the conventional PV system. Then, we proposed a new grid-connected PV system architecture using a multi-level inverter. The adaptation of this innovative structure has reduced the manufacturing cost of passive filter by nearly 40 % compared to the classical optimized system. Finally, a decoupled PQ control, using a phase locked loop for sysnchronization, has been designed and applied for both systems. It is well adapted to the system with multilevel inverter

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Rakotoary, Sarah. "Dynamiques infocommunicationnelles d’une communauté connectée : une analyse des formes socioculturelles de la diaspora malgache présente sur Facebook." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAL016.

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Ce travail de recherche porte sur l’étude des pratiques infocommunicationnelles des diasporas malgaches connectées. Celles-ci se distinguent par leurs usages des réseaux socionumériques notamment dans la perspective d’entretenir des relations particulières avec leur pays d’origine mais aussi avec leur pays d’accueil. La diaspora malgache est largement présente sur un dispositif technique particulier qui est le réseau socionumérique Facebook où des formes de socialisations en ligne se manifestent. Certains membres des diasporas malgaches éparpillées dans le monde se retrouvent sur des groupes pour échanger, informer, ou tout simplement rester en contact. Ces groupes sont devenus le véritable reflet de pratiques sociales connectées à travers des échanges en ligne, et par la suite hors ligne grâce à l’organisation de rencontres. Notre question de recherche se réfère ainsi au processus d’appropriation sociale du dispositif technique que représente le réseau socionumérique. En outre, si les échanges qui se mettent en place au sein du dispositif technique permettent de mettre à jour la présence de formes socioculturelles ; il s’agit de déterminer en quoi la prégnance et la circulation de ces formes qu’elles soient en ligne ou hors ligne tendent à formaliser la construction d’une communauté connectée. Cette thèse propose ainsi de réfléchir sur le processus d’ancrage social du dispositif technique au sein d’une communauté transnationale, tout en questionnant la réalité technique du dispositif au regard des traces sociales laissées par ses usagers
This research focuses on the infocommunicationnal practices of Malagasy connected diaspora. Indeed its uses of social networks are characterised by their need to maintain relationships with their home country but also with their host country. Malagasy diaspora has clearly invested a social network which is Facebook, where online forms of socialisation appear. Some members of the worldwide malagasy diaspora join Facebook groups in order to exchange, to inform or to keep in touch. These groups become a true reflect of online and offline social practices. Our research is about the understanding of the social appropriation process of the social network considered as a sociotechnical device. The social network supports sociocultural forms ; our work aims at identifying how these online and offline forms allow the construction of a connected community. The aim of this thesis is to explore the « social anchoring » of a technical device in a transnational community, and to understand its technical reality regarding social marks produced by users

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Rami, Guillaume. "Contrôle de tension auto adaptatif pour des productions décentralisées d'énergie connectées au réseau électrique de distribution." Grenoble INPG, 2006. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00160675.

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Abstract:

Une des problématiques amenées par l'utilisation de productions décentralisées d'énergie (PDE) est la difficulté de réglage des niveaux de tension. En effet. , l'injection de puissance de ces génératrices induit un changement du plan de tension et du transit de puissance sur le réseau pouvant provoquer des surtensions critiques. Les installations « petite puissance» de PDE sont en règle générale non observables, de plus, l'utilisation de télémesures ou de communications entre ces GED et un organe de contrôle de type OPF est difficilement envisageable en vue des quantités d'informations et des coûts engendrés par ceux-ci. Ainsi, Notre étude porte sur le développement d'un contrôle de tension autonome et intelligent pour ces PDE, utilisant uniquement des informations mesurées localement. Le but est de réaliser un contrôle global de la tension sur un réseau électrique de distribution, sans utiliser de coordination à l'aide de communication. Ce régulateur est capable d'adapter son contrôle et ses objectifs de manière optimale pour conserver la tension dans les limites admissibles sur le réseau considéré. Suite au développement de ce régulateur, des tests logiciels et pratiques ont été faits pour d'une part valider le fonctionnement d'un tel contrôle sur différentes configurations de réseau, ou sur des productions classiques ou intermittentes (éolienne) et d'autre part pour prouver la faisabilité d'un tel système. Ce travail s'est terminé par la comparaison de cette approche locale avec un contrôle coordonné de tension grâce à de la production décentralisée
Voltage fluctation problems in the distribution grid are involved by the connection of distributed generators (DG). Indeed, the productions of these generators may influence the network voltage map and the loadflow. These technical problems can lead to critical overvoltages. The current structure of the network is not adapted to a high insertion of DG. Indeed to telemetrie and communications agents are placed in the distribution grid. It is difficult to imagine solutions for voltage control using communications and measurements because of the high quantities of information and of the costs involved by these solutions. Thus, our study relates the developments of an autonomous and intelligent voltage control of such DG, using local informations. This control permit to carry out on the grid a global voltage control without DG coordination using communications. This control is able to adapt its objectives in an optimal way, to keep the voltage level between networks limits. Following the development of this control, software tests and practical tests were carried out to improve the operation of such a control on various network configurations and various productions, to prove the appliance of such a system. This work has been completed by the comparison between this local approach and a coordinated voltage control using DG

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Brubach, Jean-Blaise. "Etude de l'effet du confinement et de la température sur l'organisation en réseaux connectifs des molécules d'eau." Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112069.

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Abstract:

Les effets du confinement sur l'organisation des molécules d'eau en réseau connectif sont très peu connus. Le but de la présente étude est d'évaluer l'étendue des perturbations sur l'organisation des molécules d'eau en réseau, par différents systèmes de confinement qu'ils soient ioniques ou non et dans des gammes de taille susceptibles de modifier la dynamique du réseau. Pour ce faire nous avons sélectionné deux systèmes micellaires et un système lamellaire dans des gammes de taille comprises entre 10 et 200 angström impliquant des cœurs d'eau contenant entre 10 et 130000 molécules d'eau. Nous nous sommes attachés à établir des liens entre la structure et les propriétés d'organisation des molécules, soit en utilisant des systèmes de géométrie et de taille connues (micelle AOT) ou soit en effectuant des mesures (Diffusion de Neutron) qui en permettent une caractérisation précise. L'utilisation d'un spectromètre à Transformée de Fourier couplé au rayonnement synchrotron, dans l'infrarouge lointain, a permis de réaliser des mesures sur des échantillons très absorbants tout en conservant un bon rapport signal sur bruit. Grâce à l'étendue de son spectre l'ensemble spectroscopique SIRLOIN est idéalement adapté à l'étude de l'intégralité des modes intermoléculaires pour l'eau en volume ou confinée dans des systèmes à deux ou trois dimensions. Il a permis ainsi la première étude complète de l'eau "bulk" dans l'infrarouge moyen et lointain, en fonction de la température fournissant ainsi la première comparaison avec les prédictions des modèles de percolation. De plus les premières observables par spectroscopie infrarouge de la bande de connectivité sur des systèmes micellaires et lamellaires sont également redevables à la brillance supérieure du rayonnement synchrotron. Nous avons pu mettre en évidence le rôle important joué par les molécules d'eau à l'interface, en contact direct avec la partie hydrophile des tensioactifs formant ces systèmes de confinement
The aim of this study is to quantitatively evaluate the extent of the perturbation of water organisation rising a well-controlled confining medium. We have selected two reversed micelles systems, ionic (AOT) or not (DMP), and one lamella systems in a range of size between 10 and 200 angstrom involving typically water pool of 10 to 130000 water molecules. Besides, when not available in the litterature the micelle sizes have been precisely measured using Small Angle Neutron Scattering in order to establish the link between the structure and the organisation of the water molecules. This step allowed the study of systems with well-known sizes and geometries. The use of a Fast Fourier Transform Spectrometer coupled with synchrotron radiation (SIRLOIN beamline) in far infrared has allowed to realise measurements of these highly absorbent samples with a good signal to noise ratio. Thanks to its spectral range, the ensemble SIRLOIN is well adapted to both the study of all the intermolecular and intramolecular mode of vibration of the water molecule as well as to the study of the vibration of the molecules forming the confining system itself. We present here the first study of the bulk water in mid-infrared and far infrared region as a function of the temperature and the first comparison with predictions from the model of percolation. Besides, the first observation in the far infrared of the water connectivity band within both micelles and lamella systems are also indebted to the high brilliance of the synchrotron radiation. We have also highlighted the important role played by the water molecules at the interface in direct contact with the hydrophilic part of the surfactant of these different systems of confinement

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Riffonneau, Yann. "Gestion des flux énergétiques dans un système photovoltaïque avec stockage connecté au réseau : application à l'habitat." Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10206.

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Abstract:

Ces travaux de thèse constituent une contribution à l'introduction massive de la production photovoltaïque (PV) sur le réseau électrique. L'énergie PV possède un potentiel immense, notamment dans le secteur de l'habitat, mais l'effet d'intermittence limite son développement à grande échelle. Dans cette thèse nous proposons d'ajouter un élément de stockage aux systèmes photovoltaïques connectés au réseau dans l'habitat. Nous commençons par introduire la notion de gestion d'énergie dans ces systèmes dits « hybrides », dont l'objectif qui a été fixé est de réduire les pics de puissance appelée, voire produite. Ensuite, nous proposons et étudions des stratégies de gestion optimisées d'énergie basées sur des données prévisionnelles d'irradiations, de températures ambiante, de consommation et des prix de l'énergie. Enfin, nous apportons des solutions théoriques originales de gestion en temps réel, notamment en introduisant des réponses au problème des incertitudes sur les prévisions
The work done during this thesis contributes to the intensive penetration of the photovoltaic electricity production into the electric grid. Photovoltaic energy holds an immense potential, in particular in the housing sector, but intermittent nature limits its large scale development. In this thesis, we propose to add a storage element to the grid connected photovoltaic system (housing application). First, we introduce the notion of energy management in these systems called « hybrids systems ». The objective is to reduce the peak power consumption and production. Next, we propose and study optimized energy strategies based on predictive indications of irradiation, ambient temperature, power consumption and electricity grid prices. Finally, we bring theoretical solutions to the real time energy management, notably by proposing a solution to the problem of prediction uncertainty

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Forrisi, Ivano. "Contribution to renewable systems grid connected : control, stability analysis and reliability." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0345/document.

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Abstract:

Cette thèse a pour but l'analyse d'un système photovoltaïque connecté au réseau électrique en prenant en compte le contrôle, l'étude de la stabilité et la fiabilité. Un onduleur de type 2-Niveau a été comparé avec un onduleur multi-niveaux appelé Neutral Point Clamped. Les avantages et désavantage de chaque topologie ont été analysé en considérant l'efficacité énergétique, l'optimisation de l'injection de l'énergie sur le réseau électrique et la fiabilité du système. Pour le contrôle du courant de sortie de l'onduleur, ont été proposées deux solutions : un contrôle basé sur la théorie de la platitude et un contrôle par passivité. Ces deux différents contrôles sont comparés par rapport à la robustesse, la complexité et le nombre de capteurs utilisés. Il a été montré que les deux contrôles sont capables de gérer la problématique de la résonance du filtre LCL. Pour augmenter l'efficacité de l'algorithme MPPT dans une configuration Distributed-MPPT avec la connexion en série des deux sorties des convertisseurs boost, une nouvelle technique a été proposé pour l'équilibrage des tension d'entrée d'un onduleur NPC. En utilisant un outil appelé TPtool, un étude de la stabilité large signal par "Higher-Order-Singular-Value-Decomposition" a été présenté et comparé avec une méthode basée sur les modèles Takagi-Sugeno pour des systèmes non-linéaires. Finalement, l'onduleur 2-Niveaux est comparé avec deux multi-niveaux différents (NPP et NPC) en termes de disponibilité, en prenant en compte les niveaux de redondance des convertisseurs. Pour analyser la disponibilité, a été considérée la théorie des chaines de Markov et pour l'implémentation, le logiciel GRIF a été utilisé
The aim of this PhD thesis is to analyze a PV-grid connected system in terms of control, stability and reliability. A comparison between a classical 2-Level inverter and a multilevel NPC is presented. The advantages and weakness of both the converters are analyzed with respect to the power efficiency, optimization of the energy injection to the grid and reliability of the system. In order to control the inverter output current, two different solutions are proposed: flatness-based control and passivity-based control. These controls are compared in terms of robustness, complexity and number of sensors used. It is shown that both the controls may manage the resonance problems due to a LCL filter. For increasing the efficiency of the MPPT in a configuration Distributed-MPPT with connections in series of the boost converters outputs, a novel technique for the dc voltages balancing of a NPC inverter is proposed. A large stability analysis using "Higher-Order-Singular-Value-Decomposition" is presented and compared with Takagi-Sugeno approach for nonlinear systems. Finally, 2-Level inverter is compared with two multilevel inverters (NPC and NPP) in terms of availability, considering the redundancy levels of the converters. To analyze the systems availability, the Markov chains theory is considered and it is implemented on GRIF

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Garcia, del Molino Luis Carlos. "Non-hermitian random matrices and applications to randomly connected firing rate neuronal networks." Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCC167.

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Abstract:

On étudie l'impacte des propriétés statistiques des matrices de connectivité sur la dynamique des réseaux de neurones. Cette étude se fait à travers de l'analyse des propriétés spectrales de matrices aléatoires
We study the impact of the statistical properties of connectivity matrices on the dynamics of neuronal networks. This study is done by analyzing the spectral properties of random matrices

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Khernane, Nesrine. "Collaborative multimedia sensors for a connected and smart city." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCD027.

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Abstract:

En raison de leur fort potentiel applicatif dans différents domaines innovants (télésurveillance, télémédecine, etc.), les réseaux de capteurs multimédias sans fil (RCMSF) suscitent l’intérêt de nombreux travaux de recherche. En outre des contraintes soulevées par les réseaux de capteurs scalaires, les RCMSF imposent de nouvelles contraintes liées à la nature même des données capturées et manipulées. En effet, les données multimédias sont, sans aucune mesure, très largement volumineuses en comparaison aux données scalaires. De plus, leur contenu sémantique, très riche, dépendent de la qualité de l’acquisition. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la problématique pratique d’un réseau de capteurs multimédias permettant de renseigner les automobilistes en temps réel sur les places de parking disponibles au niveau d’une ville, voire d’une agglomération. Cependant, de manière générale, les approches proposées dans nos travaux concernent tout RCMSF de surveillance.Dans ce contexte, l’objectif principal reste de maximiser la durée de vie du réseau tout en assurant une qualité perçue acceptable au niveau de la destination et ce sous un contrôle distribué (pour des raisons de passage à l’échelle évidentes). Deux axes sont à considérer : le traitement des données à la source et leur routage.Dans l'axe traitement de données, le problème principal réside dans la « qualité » des données à transmettre. De manière générale, plus la qualité est importante, plus les données sont volumineuses et conséquemment la consommation énergétique est importante et vice-versa. Il s’agit donc de trouver un équilibre qui préserve les ressources énergétiques, c-à-d. maximiser sa durée de vie tout en assurant une qualité acceptable des données envoyées. Cette dernière est le résultat d’un processus d’encodage au niveau de la source.Ainsi, nous avons d'abord abordé l'axe de traitement de données et proposé un algorithme complètement distribué qui maximise la durée de vie du réseau tout en assurant de manière optimale un équilibre entre la puissance d'encodage au niveau de la source et la qualité vidéo exigée au niveau de la destination. Contrairement aux approches existantes, notre algorithme, de nature distribuée, est assuré de trouver un tel compromis quelle que soit la configuration initiale du réseau.En raison de la complexité de ce problème, notamment dans un contexte décentralisé, les travaux antérieurs n’ont traité que la partie traitement de données indépendamment du routage. En d’autres termes, le routage a été considéré comme une entrée.Dans les travaux de recherche de cette thèse, nous avons par la suite montré que le routage impacte directement les résultats du processus de prolongation de la durée de vie du réseau. En effet, nous avons analysé le comportement de plusieurs protocoles de routage dans les RCMSF et les résultats obtenus ont mis en exergue cette influence. Nous avons donc proposé un modèle analytique intégrant de facto et le codage des données au niveau des sources et leur routage jusqu’à la station de traitement. Nous avons développé une résolution semi-distribuée de ce problème. Les résultats obtenus étaient très encourageants.Ainsi, dans la deuxième partie, une solution entièrement distribuée a été proposée, dans laquelle, l'axe de routage ne peut pas être réalisé sans les paramètres déterminés et mis à jour par l'axe de traitement de données, et inversement. La solution proposée permet: a) un routage de bout en bout avec des décisions locales dans chaque nœud capteur et b) de déterminer le nombre suffisant de chemins nécessaires pour assurer une transmission fiable de données.Pour la suite, nous avons complété nos travaux en considérant plus de contraintes réalistes, notamment la fiabilité des liens ainsi que la variation de leurs capacités (en fonction de l'énergie restante des nœuds intermédiaire). Les résultats de simulation ont montré une économie d’environs 25% de l'énergie totale
Due to their high application potential in various innovative fields (telemonitoring, telemedicine, etc.), Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSN) arouse the interest of numerous research projects. In addition to inherent constraints of scalar sensor networks in terms of energy limitation, deployment, coverage, reliability, ..., WMSNs impose new constraints related to the captured data. Indeed, multimedia data are very voluminous in comparison to scalar data and, in addition, have a time constraint (real-time delivery). Moreover, their semantic content, very rich, is subject to different perceptions and interpretations depending on the quality of the acquisition. As a target application, this dissertation focuses detecting available car parking spaces within a large city or a metropolis. Nevertheless, the proposed approaches can be used for a wide variety of WMSN applications for surveillance purposes.In this context, the main objective remains the network lifetime maximization while ensuring an acceptable perceived quality at the destination station. The studied approaches are of a distributed nature for scalability reasons, required in WMSN. Two main axes have been targeted: data processing at source nodes and data routing toward the destination.In the data processing axis, the main problem lies in the quality of the data to be transmitted. In general, the higher the quality is, the larger the data are, and consequently more important is the energy consumption and vice versa. It is therefore a question of finding a balance that preserve the energy resources; i.e. maximize the network lifetime while ensuring an acceptable quality of the sent data. The latter is the result of an encoding process at the source level.Thus, we proposed a fully distributed algorithm that maximizes the network lifetime by optimally balancing the encoding power and the source rate at the source node in order to meet a desired visual quality at the destination station. In opposition to existing approaches, our algorithm, of distributed nature, is ensured to find such a trade-off whatever the initial network configuration is.As a second step, we focuses on data routing. In fact, due to the complexity of this problem, especially in a decentralized context, literature works have not considered jointly data processing and routing. In other words, routing was considered as a network input.In the research work of this thesis, we have subsequently shown that the routing directly impacts the results of the network lifetime maximization process. Indeed, we have analyzed the behavior of several routing protocols in WMSN and the obtained results highlighted this influence. We have therefore proposed an analytic model integrating simultaneously the encoding of data at the source nodes and their routing to the base station. We have developed a semi-distributed resolution of this problem. The results obtained were very encouraging.Thus, in the second part, a fully distributed solution was proposed, in which, the routing axis cannot be achieved without the parameters, that should be determined and updated by the data processing axis. On the other hand, the data processing axis cannot be achieved without the routing tables updated by the routing axis. The proposed solution allows: a) an end-to-end routing with local decisions at each video sensor node and b) the choose of the sufficient number of paths needed to ensure a reliable data transmission.For the rest, we have completed our work by considering more realistic constraints, in particular the dynamic reliability of the links as well as the variation of their capacities (according to the remaining energy of the intermediate nodes). The simulation results showed savings of around 25% of the total energy

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Kazemzadeh, Rasool. "Analyse du comportement d'un ensemble alternateur tétraphasé-convertisseur matriciel à commutation naturelle connecté sur un réseau triphasé." Besançon, 2005. http://www.theses.fr/2005BESA2013.

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Abstract:

ACe mémoire porte sur l'étude d'un alternateur à 4 phases connecté à un réseau triphasé par l'intermédiaire d'un convertisseur matriciel à commutation naturelle. Dans un premier chapitre nous présentons le principe de fonctionnement du générateur actif (alternateur et convertisseur matriciel) connecté sur un réseau triphasé. Le critère de commutation, prenant en compte des grandeurs électriques mesurables a été déterminé. L'alternateur a été modélisé par la réactance subtransitoire et la FEM rapportée à cette réactance. Dans le chapitre 2, nous étudions par simulation le comportement électrique du générateur actif. Deux paramètres de réglage, un angle de pilotage et la force électromotrice permettent de contrôler les échanges de puissance entre le générateur actif et le réseau. Un modèle simplifié du système, basé sur un modèle du premier harmonique permet d'analyser les tensions et les courants à la fréquence fondamentale. Dans un troisième chapitre nous présentons un modèle global du type dipôle, utilisable pour définir les régulations de tension et de puissance. Nous définissons les axes de puissance coté réseau et nous déterminons les domaines de fonctionnement compte tenu des limites imposées par les taux de distorsion harmonique et les défauts de commutation. Le dernier chapitre est consacré au comportement du système en régime transitoire quand la machine fonctionne à vitesse variable ; dans ce cas nous contrôlons parfaitement la fréquence de sortie du convertisseur. Nous étudions enfin le comportement du générateur actif en cas de défaut au point de connexion sur le réseau. Le blocage des impulsions des thyristors permet de limiter les courants transitoires
AThis research relates to the study of an electrical power generation through a multiphase machine and a natural commutated matrix converter. The generator runs at high speed and the converter works as frequency changer. The system, turbo alternator and matrix converter is called activegenerator. In a first chapter, the principle of operating is presented and the commutation criterion using only measurable values is determined. In the second chapter, the behaviour of a four phase active generator connected to a three-phase electrical power network is studied by simulation, through analysis of currents, voltages and power on two sides of the converter. Their frequency spectra are also analyzed. The main drawback is a high value for a current sub harmonic in the generator. Two adjustement parameters of the active generator that are piloting angle and electromotive force of the machine are chosen and their influences are studied. In a third part, a simplified model of the system at the fundamental frequency is proposed allowing the study of the power transferred between the generator and the networks. A single-phase equivalent model is presented for the whole of the system considering constant ratio between currents and voltages on the both side. The active and reactive power axes at network side are determined that gives the operating range. In a last part, the behaviour of the system in transient state has been studied when the machine runs at variable speed. In this case the converter output frequency is perfectly controlled. Network fault and behaviour of the system are also studied

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Dong, Trung-Kien. "Contribution à la modélisation dynamique des batteries Lithium-ion pour l’application photovoltaïque et stockage connecté au réseau." Grenoble INPG, 2010. http://www.theses.fr/2010INPG0066.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est de modéliser dynamiquement les accumulateurs Li-ion dans le cas particulier des nouvelles technologies à base de Lithium Phosphate de Fer (LiFePO4/C). Il s’inscrit dans le cadre des recherches de nouvelles technologies de batteries, alternatives à la technologie Plomb, pour les applications photovoltaïques en site isolé ou raccordées au réseau avec stockage. Une des contraintes majeures rencontrées est que les paramètres du modèle circuit électrique équivalent associés aux basses fréquences du spectre d’impédance ne peuvent pas être identifiés à courants forts. Afin de surmonter cette difficulté, une méthode a été développée en combinant à la fois la mesure de SIE, à courants faibles, et l’analyse temporelle, à courants forts. Une très bonne corrélation entre les résultats mesurés et simulés a été observée sur une large gamme de variation de l’état de charge et du courant de batterie
The aim of the thesis is the dynamic modelling of Lithium Iron Phosphate j Graphite (LiFeP04c) batteries. The work is part of the studies aiming to adapt new energy storage technologies for the photovoltaic applications. The developed model is also applicable for the simulation of Li-ion battery operation under electric vehicle profiles. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) measurements on LiFeP04C batteries show a good correlation with the EIS of Li-ion batteries found in the literature, and thus the known Equivalent Electrical Circuit model of Li-ion batteries has been used in the present mode!. Full ' parameterization of EEC models is not possible only with the EIS method and, therefore, a combined frequencyjtemporal method has been developed. An excellent correlation between simulated and measured date was observed in wide State Of Charge and chargejdischarge current range

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Fernandez, Sophie. "Comparaison des performances électriques d’un onduleur triphasé deux niveaux à commandes directes et indirectes connecté au réseau." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10093.

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Abstract:

Les exigences des normes de raccordement des sources de production décentralisées au réseau électrique français imposent au système de conversion une qualité des grandeurs électriques en sortie des convertisseurs. Leur rendement est également une exigence de premier plan étant donné les puissances mises en jeu. L’enjeu est ici d’évaluer et améliorer le compromis qualité/rendement de ces systèmes de conversion par leur stratégie de commande MLI. Pour répondre à ces exigences, des stratégies à hystérésis triphasé (contrôle direct), appliquées sur une structure d’onduleur de tension triphasé deux niveaux, ont été développées garantissant un comportement comparable des trois courants de ligne. Des contrôles sur les courants de ligne, ainsi que sur les courants polygonaux fictifs ont été mis en œuvre. Ces deux types de contrôle sont basés sur les mêmes règles et critères simples de modulation, afin de pouvoir être implantés simplement sur des systèmes temps réel et pouvoir être ensuite étendus à des structures de convertisseur entièrement commandés plus complexes. La plupart de ces contrôles ont fait apparaître des familles d’harmoniques dans le spectre de tension produit, traduisant une régularité naturelle dans les commutations produites de ces contrôles directs. Dans ce travail, la largeur des bandes d’hystérésis a été considérée fixe, mais ce paramètre de réglage pourrait être exploité dans le but de jouer également sur le rendement. Les performances électriques et énergétiques de ces nouveaux contrôles directs ont été évaluées et certains se sont révélés meilleurs sur ces deux critères que les contrôles directs bibliographiques
The standards connections requirements of the decentralized generating sources to the French electricity network impose on conversion system to take into account the quality of the electric magnitudes in the converter output. Their efficiency is also a requirement leading given the powers brought into play. The challenge is to assess and improve the quality / efficiency compromise of these conversion systems by their PWM control strategy. To answer to these requirements, three phase hysteresis strategies (direct control), applied on a two- levels inverter structure have been developed to ensure a similar behavior of the three line currents. Controls on the line currents together with the fictitious polygonal currents were implemented. These two types of control are based on the same rules and simple modulation criteria to be implanted simply on real-time systems and can then be extended to converter structures fully controlled more complex. Most of these controls showed harmonic families in the produced voltage spectrum, reflecting a natural regularity in the produced switching of these direct controls. In this work, the width of the hysteresis band was considered fixed, but this parameter setting could be exploited in order to play also on the performance. Electrical and energy performances of these new direct control was evaluated and some proved better on these two criteria than the bibliographic direct controls

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Bai, Wenshuai. "DC Microgrid optimized energy management and real-time control of power systems for grid-connected and off-grid operating modes." Thesis, Compiègne, 2021. http://www.theses.fr/2021COMP2586.

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Abstract:

Le travail de recherche de cette thèse se concentre sur l’élaboration de deux modes de fonctionnement du microréseau à savoir : mode connecté au réseau, mode hors réseau comprenant les modes îloté et isolé. Le problème de la défaillance du réseau en mode connecté au réseau et la faible fiabilité de l'alimentation électrique en mode hors réseau doivent être résolues. Ainsi, le but de cette thèse est de proposer un microréseau DC combinant à la fois les avantages du mode connecté au réseau et ceux du mode isolé. On obtient ainsi un microréseau DC qu’on peut qualifier de complet. Le microréseau DC complet contient les sources d'énergie renouvelables, le stockage et le réseau public, et les sources de secours sont utilisées pour réduire le délestage. Dans ce microréseau DC, un système de supervision est proposé dans le but de gérer le flux des puissances. La gestion de la puissance en temps réel dans la couche opérationnelle du système de supervision permet de maintenir l'équilibre de puissance. Dans la couche d'optimisation du système de supervision, l'optimisation journalière est proposée afin de minimiser le coût d'exploitation global. Les résultats de la simulation montrent que le microréseau DC complet peut minimiser les coûts d'exploitation. Ensuite, le système de supervision prend en compte l'efficacité dynamique du convertisseur pour résoudre le problème lié à la qualité de la puissance du microréseau qui peut être dégradée à cause de la tension instable du bus DC. Les résultats de la simulation montrent que la prise en compte de l'efficacité dynamique du convertisseur dans la couche opérationnelle du système de supervision permet de réduire les fluctuations de la tension du bus DC. En ce qui concerne l'importance de la prédiction PV pour l'optimisation de la veille, deux modèles de prédiction sont étudiés et comparés pour donner une puissance de prédiction PV précise. Les résultats montrent que les deux modèles ont presque les mêmes résultats
This thesis focus on the research of the DC microgrid following two operation models: grid-connected mode, and off-grid mode including the islanded and isolated modes. The aim of this thesis is to propose a DC microgrid combining the advantages of the grid-connected or the off-grid mode, which named full DC microgrid. ln the full DC microgrid, the renewable energy sources, storage, and public grid are included, and the back-up sources also applied to reduce the load shedding. ln the full DC microgrid, a supervisory system is proposed to manage the power. The real-time power management in the operational layer of the supervisory system can keep the power balance. ln the optimization layer of the supervisory system, the day-ahead optimization is proposed to achieve the global minimal operation cost. The simulation results show that the full DC microgrid combines both advantages of the grid-connected and the off-grid mode to minimize the operating cost. Then, the supervisory system considers the dynamic efficiency of the converter to solve the problem that the power quality of the microgrid is degraded due to the unstable DC bus voltage caused by the inaccurate power control. The simulation results show that considering the dynamic efficiency of the converter in the operational layer of the supervisory system, the fluctuation of the DC bus voltage can be reduced. Regarding the importance of the PV prediction for the day-ahead optimization, two prediction modes are studied and compared to give a robust PV prediction power. The results are that the two models almost have the same results

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Amroun, Hamdi. "Modèles statistiques avancés pour la reconnaissance de l’activité physique dans un environnement non contrôlé en utilisant un réseau d’objets connectés." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS406/document.

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Abstract:

Avec l’arrivée des objets connectés, la reconnaissance de l’activité physique connait une nouvelle ère. De nouvelles considérations sont à prendre en compte afin d’aboutir à un meilleur processus de traitement. Dans cette thèse, nous avons exploré le processus de traitement pour la reconnaissance de l’activité physique dans un environnement non contrôlé. Les activités physiques reconnues, avec seulement une centrale inertielle (accéléromètre, gyroscope et magnétomètre), sont dites élémentaires. Les autres types d’activités dépendantes d’un contexte sont dites « basés sur le contexte ». Nous avons extrait la transformée en cosinus discrète (DCT) comme principal descripteur pour la reconnaissance des activités élémentaires. Afin de reconnaitre les activités physiques basées sur le contexte, nous avons défini trois niveaux de granularité : un premier niveau dépendant des objets connectés embarqués (smartphone, smartwatch et samrt TV). Un deuxième niveau concerne l’étude des comportements des participants en interaction avec l’écran de la smart TV. Le troisième niveau concerne l’étude de l’attention des participants envers la TV. Nous avons pris en considération l’aspect imperfection des données en fusionnant les données multi capteurs avec le modèle de Dempster-Shafer. A ce titre, nous avons proposé différentes approches pour calculer et approximer les fonctions de masse. Afin d’éviter de calculer et sélectionner les différents descripteurs, nous avons proposé une approche basée sur l’utilisation d’algorithmes d’apprentissage en profondeur (DNN). Nous avons proposé deux modèles : un premier modèle consiste à reconnaitre les activités élémentaires en sélectionnant la DCT comme principal descripteur (DNN-DCT). Le deuxième modèle consiste à apprendre les données brutes des activités basées sur le contexte (CNN-brutes). L’inconvénient du modèle DNN-DCT est qu’il est rapide mais moins précis, alors que le modèle CNN-brutes est plus précis mais très lent. Nous avons proposé une étude empirique permettant de comparer les différentes méthodes pouvant accélérer l’apprentissage tout en gardant un niveau élevé de précision. Nous avons ainsi exploré la méthode d’optimisation par essaim particulaires (PSO). Les résultats sont très satisfaisants (97%) par rapport à l’apprentissage d’un réseau de neurones profond avec les méthodes d’optimisation classiques telles que la descente de Gradient Stochastique et l’optimisation par Gradient accéléré de Nesterov. Les résultats de nos travaux suggèrent le recours à de bons descripteurs dans le cas où le contexte n’importe peu, la prise en compte de l’imperfection des données capteurs quand le domaine sous-jacent l’exige, l’utilisation de l’apprentissage profond avec un optimiseur permettant d’avoir des modèles très précis et plus rapides
With the arrival of connected objects, the recognition of physical activity is experiencing a new era. New considerations need to be taken into account in order to achieve a better treatment process. In this thesis, we explored the treatment process for recognizing physical activity in an uncontrolled environment. The recognized physical activities, with only one inertial unit (accelerometer, gyroscope and magnetometer), are called elementary. Other types of context-dependent activities are called "context-based". We extracted the DCT as the main descriptor for the recognition of elementary activities. In order to recognize the physical activities based on the context, we defined three levels of granularity: a first level depending on embedded connected objects (smartphone, smartwatch and samrt TV . A second level concerns the study of participants' behaviors interacting with the smart TV screen. The third level concerns the study of participants' attention to TV. We took into consideration the imperfection aspect of the data by merging the multi sensor data with the Dempster-Shafer model. As such, we have proposed different approaches for calculating and approximating mass functions. In order to avoid calculating and selecting the different descriptors, we proposed an approach based on the use of deep learning algorithms (DNN). We proposed two models: a first model consisting of recognizing the elementary activities by selecting the DCT as the main descriptor (DNN-DCT). The second model is to learn raw data from context-based activities (CNN-raw). The disadvantage of the DNN-DCT model is that it is fast but less accurate, while the CNN-raw model is more accurate but very slow. We have proposed an empirical study to compare different methods that can accelerate learning while maintaining a high level of accuracy. We thus explored the method of optimization by particle swarm (PSO). The results are very satisfactory (97%) compared to deep neural network with stochastic gradients descent and Nesterov accelerated Gradient optimization. The results of our work suggest the use of good descriptors in the case where the context matters little, the taking into account of the imperfection of the sensor data requires that it be used and faster models

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Grassi, Giulio. "Connected cars : a networking challenge and a computing resource for smart cities." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066554/document.

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Abstract:

Récemment, les villes sont devenues "de plus en plus intelligentes", avec une multitude de périphériques IoT et de capteurs déployés partout. Parmi ces objets intelligents, les voitures peuvent jouer un rôle important. Les véhicules sont (ou seront), en effet, équipés avec plusieurs interfaces réseau, ils ont (ou auront) des capacités de calcul et des dispositifs capables d'analyser l'environnement. Pour réaliser le concept de "connected-car" il faut un changement de modèle Internet, à partir d'une architecture centrée sur l'hôte (IP) vers un paradigme centré sur l'information, comment l'architecture ICN (Information Centric Networking). Cette thèse analyse ainsi les avantages et les défis du paradigme ICN, en particulier du Named Data Networking (NDN), dans le domaine VANET, en présentant la première implémentation de NDN pour VANET (V-NDN). Il propose ensuite Navigo, un mécanisme de forwarding basé sur NDN pour la récupération de contenu en utilisant les communications V2V et V2I. Ensuite, le problème de la mobilité des fournisseurs de données est traité, proposant une solution distribuée basée sur NDN, MAP-Me. Toutefois, le rôle du véhicule dans les villes intelligentes ne s'arrête pas au niveau de la connectivité. Les voitures, avec leurs nouvelles capacités de calcul, sont les candidates idéales pour jouer un rôle dans l'architecture Fog Computing, en déplaçant des tâches de calcul vers l'edge du réseau. En tant que preuve de concept, cette thèse présente ParkMaster, un système qui combine les techniques de machine learning, le cloud et l'edge pour analyser l'environnement et traiter le problème de la disponibilité du stationnement
In the recent years we have seen a continuous integration of technology with the urban environment. This fusion aims to improve the efficiency and the quality of living in big urban agglomerates, while reducing the costs for their management. Cities are getting “smarter and smarter”, with a plethora of IoT devices and sensors deployed all over the urban areas. Among those intelligent objects, an important role may be played by cars. Modern vehicles are (or will be) indeed equipped with multiple network interfaces, they have (or will have) computational capabilities and devices able to sense the environment. However, smart and connected cars do not represent only an opportunity, but also a challenge. Computation capabilities are limited, mobility and the diversity of network interfaces are obstacles when providing connectivity to the Internet and to other vehicles. When addressing the networking aspect, we believe that a shift in the Internet model is needed, from a host oriented architecture (IP) to a more content focused paradigm, the Information Centric Networking (ICN) architectures. This thesis thus analyzes the benefits and the challenges of the ICN paradigm, in particular of Named Data Networking (NDN), in the VANET domain, presenting the first implementation running on real cars of NDN for VANET (V-NDN). It then proposes Navigo, an NDN based forwarding mechanism for content retrieval over V2V and V2I communications, with the goal of efficiently discovering and retrieving data while reducing the network overhead. Networking mobility is not only a challenge for vehicles, but for any connected mobile device. For this reason, this thesis extends its initial area of interest — VANET — and addresses the network mobility problem for generic mobile nodes, proposing a NDN-based solution, dubbed MAP–Me. MAP-Me tackles the intra-AS content provider mobility problem without relying on any fixed node in the network. It exploits notifications messages at the time of a handover and the forwarding plane to maintain the data provider “always” reachable.Finally, the “connected car” concept is not the only novel element in modern vehicles. Cars indeed won’t be only connected, but also smart, able to locally process data produced by in-car sensors. Vehicles are the perfect candidates to play an important role in the recently proposed Fog Computing architecture. Such an architecture moves computational tasks typical of the cloud away from it and brings them to the edge, closer to where the data is produced. To prove that such a model, with the car as computing edge node, is already feasible with the current technology and not only a vision for the future, this thesis presents ParkMaster. Parkmaster is a fully deployed edge-based system that combines vision and machine learning techniques, the edge (driver’s smartphone) and the cloud to sense the environment and tackle the parking availability problem

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Dissertations / Theses on the topic 'Réseaux connectés'

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