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Dissertations / Theses on the topic 'Surveillance film'
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1
Edgren, Justin. "ANIMATING DYSTOPIA: AN ANALYSIS OF MY ANIMATED FILM, P19." OpenSIUC, 2013. https://opensiuc.lib.siu.edu/theses/1099.
Full textAbstract:
In this paper, I discuss the modern socio-technological state of global social control and its representation in my stop motion animated film P19. I will compare the ways in which social control has changed and remained the same from September 11, 2001 to the present. I will discuss the surveillance and control grids permeating all communication networks and how humans are interacting with them. I will conclude with an analysis of some of my techniques and processes in stop motion animation.
2
Reburn, Jennifer. "Watching men : masculinity and surveillance in the American serial killer film 1978-2008." Thesis, University of Glasgow, 2012. http://theses.gla.ac.uk/3390/.
Full textAbstract:
This thesis explores the depiction of masculinity in the American serial killer film with a particular focus on the articulation of surveillance. I trace shifts and trends in films made between 1978 and 2008. Drawing on existing analyses of the serial killer panic, I argue that cinema swiftly assimilated FBI rhetoric which influenced the development of the serial killer as a cultural figure. In particular, I highlight the profiler as a crucial element of serial killer discourse. This thesis tracks the development of this figure within American cinema, investigates the influence of this character on portrayals of the serial killer, and argues that the killer and profiler are constructed as opposing agents of surveillance. Using a chronological approach, I investigate the films shaped by this historical moment, splitting them into time-specific cycles in order to understand the cultural shifts affecting their development. I argue that a fascination with surveillance is a factor in the continuing power of the serial killer, exploring the different ways in which surveillance is thematised in the films. Highlighting the gendered nature of surveillance, I contend that the films support gender norms, with the killer often functioning as a violent example of the suppression of non-normative expressions of gendered identity. Including discussions of both mainstream and niche films, I show that the serial killer is distanced from normative masculinity in ways which allude to the Gothic and to gender, class and race prejudice, constructing the status of the serial killer as a special, inscrutable individual removed from power structures. The thesis argues that cinematic representations have embraced certain elements of FBI rhetoric, emphasising the exceptional surveillance skills of the profiler. As a result, the serial killer is frequently depicted as an extraordinary figure requiring elite expertise. I consider the ramifications of these portrayals and discuss the moments at which patriarchal power structures underlying this form of violence are both concealed and exposed.
3
Carr, Jonathan. "The normalisation of surveillance through the prism of film : a practice-based study." Thesis, University of York, 2015. http://etheses.whiterose.ac.uk/15775/.
Full textAbstract:
This practice-based research project uses a study of the key technological, political and social triggers that have brought about the normalisation of surveillance to identify the ways in which cinema has, over the last two decades, reflected the transformation of top/down institutional monitoring into a complex, criss-crossing dynamic that allows citizens to look up and challenge authority figures as well as peer across at each other both off- and online. The research illustrates that the domestication and demystification of monitoring has resulted in citizens playing an active part in the surveillance game while also making them more accepting of an institutional gaze that whistleblowers like NSA contractor Edward Snowden have demonstrated is being used to a greater extent than ever before. At the same time, the vast majority of contemporary films utilise the aesthetics and practices of surveillance primarily for the purpose of spectacle rather than presenting narratives and characters that help to investigate how the new monitoring dynamic is changing the way in which we watch and interact with each other, the media and our popular culture. While recognising the many positive aspects of ‘new’ surveillance this thesis argues that cinema must return to its historical position as a scrutiniser of institutional and domestic-based monitoring and my creative practice is a direct response to the shortcomings of current big screen depictions. The feature screenplay, Function Creep, contemporises the characters and tropes of classic surveillance narratives like Francis Ford Coppola’s The Conversation (1974) and Sydney Pollack’s Three Days of the Condor (1975) while the short film, Groucho, uses satire and stylistic experimentation to investigate counter surveillance by citizens in a domestic setting and the way in which Internet content can reach and engage a global audience.
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Muir, Lorna. "Between discipline and control : cinematic engagements with contemporary transformations in the surveillance society." Thesis, University of Aberdeen, 2011. http://digitool.abdn.ac.uk:80/webclient/DeliveryManager?pid=186203.
Full textAbstract:
This thesis examines how cinema engages with changing surveillance practices, and the hypothesised paradigm shift from discipline to control. The first part of the thesis outlines those changes in terms of three crucial areas in any discussion of surveillance – the organisation of the body, space and time. Since its publication in the 1970s, Michel Foucault’s Discipline and Punish has been a continuous influence on much social theory. However, recent developments in surveillance practices suggest that the Foucauldian model of discipline may no longer be the most appropriate theoretical framework within which to discuss contemporary modes of surveillance. In Postscript on Control Societies, written in 1990, Gilles Deleuze offers a possible new paradigm (the control society) through which to explore emerging trends in surveillance practices, often linked to the increasing use of digital technologies. While the paradigm of control does not simply replace that of discipline, it does help us to understand the development and amelioration of disciplinary structures. The second part of the thesis offers an original perspective on ongoing debates in surveillance studies concerning discipline and control, by investigating how this shift is articulated and reflected upon in a diverse range of films (from mainstream productions such as Enemy of the State to avant-garde ‘essays’ such as Harun Farocki’s Ich glaubte Gefangene zu sehen) which explicitly engage with changes in surveillance practice. It focuses specifically on the cinematic representation of the body, space and time in the context of the hypothesised transition from discipline to control, and addresses a series of important questions for cinema’s engagement with surveillance: can cinema, with its reliance on the visual image, address the emerging surveillance society which is increasingly invisible and, if so, what strategies does cinema use to achieve this; and, what is the implication of such strategies for the cinematic spectator? In conclusion, the thesis reflects on how cinema shapes our understanding of the emerging surveillance society.
5
Naveh, Jonathan. "Narratives on the Watch: Bodies, Images, & Technologies of Control in Contemporary Surveillance Cinema." Ohio University / OhioLINK, 2014. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ohiou1407952133.
Full text
6
Perampalam, Meera. "Surveiller et Cadrer. Les caméras de surveillance dans le cinéma des années 1990 à nos jours." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCA047.
Full textAbstract:
L’état de surveillance dans lequel est plongée la société contemporaine contraint à ériger des dispositifs spécifiques de sécurité. Les méthodes de surveillance utilisées relèvent principalement de l’observation et de l’écoute. De ce fait, le septième art, jouant sur « l’audio – visuel », se serait réapproprié certains de ces dispositifs comme celui de la caméra de surveillance.Ce travail de recherche s’inscrit dans le courant des Visual Culture Studies, etcherche à faire l’archéologie puis l’analyse d’un regard particulier, tel que le cinéma de fiction l’actualise très souvent depuis plusieurs années, celui des caméras de surveillance. Ainsi, la prolifération de ces images de surveillance dans les filmsmontre l’impact de phénomènes sociaux dans la représentation tant des images desautorités, que celles produites par les citoyens A travers les concepts de la surveillance, en passant par ceux de la sousveillance, la caméra de surveillance aucinéma apporte des points de vues divers sur le monde qui nous entoure en puisantégalement dans des représentations hybrides via l’intermédialité proposée par les films<br>The contemporary society is immersed in a state of surveillance, which forces it to set up specific security devices. The surveillance techniques used are mainlybased on observation and listening. Thus, cinema, as an audio and visual art has adopted some of these devices, such as the surveillance camera.This research takes part in the Visual Culture Studies, and aims to offer anarcheological description followed by the analysis of a specific gaze, that of the surveillance cameras, which has often been actualized over the past several years through narrative cinema. Consequently, the increased presence of thesesurveillance images in the movies shows the impact of social phenomenons in the representation of images produced by the authorities and those produced by private citizens. With the notions of surveillance and sousveillance, the surveillance camerain cinema displays several points of view of the world that surrounds us, using also hybrid representations through the intermediality offered by films
7
Sweep, Femke. "The Future of Data Collection : A Speculative Design Inquiry Into the World ofPersonal Devices and Surveillance." Thesis, Linnéuniversitetet, Institutionen för design (DE), 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:lnu:diva-77550.
Full textAbstract:
This paper will investigate both modern and potential future methods of data collection and analysis. The research was conducted through qualitative research practices such as an autoethnographic recounting of a personal privacy scare on a mobile device, personal interviews regarding the individual’s own online data, and observed reactions to relevant instances regarding for instance surveillance apps. This research was done while considering a wide breadth of texts and articles relevant to the question of what things like dataveillance look like today, how they affect our lives and how they may take form in the future. This research finally culminates in the form of a short film in which these topics are framed in a speculative and somewhat more dystopian near future scenario
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Goff, Samuel Alec. "Physical culture and the embodied Soviet subject, 1921-1939 : surveillance, aesthetics, spectatorship." Thesis, University of Cambridge, 2018. https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/273344.
Full textAbstract:
My thesis examines visual and written culture of the interwar Soviet Union dealing with the body as an object of public observation, appreciation, and critique. It explores how the need to construct new Soviet subjectivities was realised through the figure of the body. I explore the representation of ‘physical culture’ (fizkul’tura), with reference to newspapers, specialist fizkul’tura and medical journals, and Party debates. This textual discourse is considered alongside visual primary sources – documentary and non-fiction film and photography, painting and sculpture, and feature films. In my analysis of these visual primary sources I identify three ‘categories of looking’ – surveillance, aesthetics, and spectatorship – that I claim structure representations of the embodied Soviet subject. My introduction incorporates a brief history of early Soviet social psychological conceptualisations of the body, outlining the coercive renovative project of Soviet subjectification and introducing the notion of surveillance. My first and second chapters explore bodily aesthetics. The first focuses on non-fiction media from the mid- to late-1920s that capture the sporting body in action; this chapter introduces the notion of spectatorship and begins to unpack the ideological function of how bodies are observed. The second further explores questions of bodily aesthetics, now in relation to fizkul’tura painting and Abram Room’s 1936 film, Strogii iunosha. My third chapter looks at fizkul’tura feature films from the mid- 1930s to explore how bodies were related to social questions of gender and sexuality, including marriage and pregnancy. My final chapter focuses on cinematic representations of football from the late 1930s and the relationship between bodies on display and onlooking crowds. These two chapters together indicate how the dynamic between the body and its spectator (whether individual or in a group) was reimagined in the late interwar years; the body’s aesthetic appeal is now of little importance compared to its ability to constitute a public subjectivity through the manipulation of emotion, trauma, and pathos.
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Polley, Kerry A. "Ceci n'est pas un film visual perception in Michael Haneke's 'Caché' /." Oxford, Ohio : Miami University, 2009. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc%5Fnum=miami1250228246.
Full text
10
Rochefort, Claire. "Analyse du vieillissement, estimation de la durée de vie et méthode de surveillance de l’état de santé des condensateurs à film métallisé." Electronic Thesis or Diss., Lyon 1, 2024. http://www.theses.fr/2024LYO10183.
Full textAbstract:
Très largement utilisés, les condensateurs à films métallisés sont une cause commune de panne des systèmes d’électronique de puissance. Leur défaillance peut engendrer des risques d’explosion et d’incendie. Outre l’enjeu de sécurité, l’étude des défaillances est justifiée par les enjeux économiques relatifs à la maintenance des systèmes. L’objectif est de prédire l’évolution du vieillissement pour estimer la durée de vie utile restante et d’anticiper les pannes soudaines. A ce jour, les lois de vieillissement les plus utilisées nécessitent d’effectuer préalablement des essais de vieillissement accéléré afin d’identifier leurs paramètres et de permettre leur extrapolation. Ces paramètres varient grandement selon les différentes séries de condensateurs et leurs fabricants. Ces lois sont donc coûteuses à exploiter et non robustes. D’autres lois sont basées sur des processus stochastiques ou sur les mécanismes de défaillance. Il reste cependant à évaluer leur robustesse et leur portée prédictive. Enfin, si des dispositifs sont mis en place pour diminuer l’occurrence des défaillances catalectiques et leurs impacts, des accidents subsistent. Il reste nécessaire de prévenir ce type de défaillance catalectique indépendamment des spécificités internes et de l’historique du condensateur. Afin de répondre à ces problématiques, des travaux ont été menés en collaboration avec Schneider Electric dans le cadre d’un contrat CIFRE. Plusieurs essais de vieillissement accéléré ont été effectués sur un total de 111 condensateurs provenant de fabricants différents. Une première campagne de test s’est focalisée sur un vieillissement dans des conditions fixes en tension alternative et en température. La seconde a ajouté la contrainte de l’humidité. Des analyses post-mortem ont montré que les différentes campagnes de vieillissement conduisaient à la prévalence d’un type de mécanisme de défaillance spécifique. La première campagne a mis en évidence les effets des auto-cicatrisations et la seconde, ceux de la corrosion. Grâce à ces résultats, des modélisations de l’évolution de la capacité selon ces deux mécanismes ont pu être établies. Ces dernières ont été validées par les données au regard de lois existantes. Une première modélisation de la dégradation de la résistance de métallisation sous l’effet d’auto-cicatrisations a également été proposée. En parallèle, un grand nombre d’emballements thermiques de condensateurs ont pu être constatés. Grâce à des relevés d’indicateurs de santé, mesurés en temps réel, une étude approfondie du processus a pu être réalisée. Des signes précurseurs du claquage thermique ont été mis en évidence. Il devient ainsi possible de détecter précocement les emballements et d’agir pour prévenir leurs dégâts. Sur ce principe, une méthode générique de prévention des risques de claquages thermiques a été proposée. Sa faisabilité a été démontrée et évaluée expérimentalement<br>Widely used, the metallized film capacitors are a common cause of electronic system failure. Some of their failures can lead to serious accidents and severe damage to their surroundings, such as explosions or fires. In addition to these safety issues, the failures analysis is justified by the economic issues related to the maintenance of these systems. The objective is to estimate the remaining useful lifetime and to prevent the sudden failures. Nowadays, the most used ageing laws require performing preliminary ageing tests to identify their parameters and enable their extrapolation. These parameters strongly depend on the series and the manufacturer of the capacitor itself. For these reasons, these ageing laws are costly to use and not robust. Other types of laws based on stochastic processes and related to failure mechanisms are emerging. However, their robustness and predictive capability need to be evaluated. Finally, even if measures are implemented to reduce the occurrence of catastrophic failures, risks persist. There is a need to prevent these types of failures without solely relying on the internal characteristics and the background of the capacitors. To address these issues, this work was carried out in collaboration with Schneider Electric as part of a CIFRE contract. Several accelerated ageing tests were carried out on a total of 111 capacitors from different manufacturers. The first test campaign focused on ageing under fixed conditions of alternating voltage and temperature, while the second added the additional constraint of humidity. Post-mortem analysis revealed that the different ageing campaigns led to the prevalence of a specific type of failure mechanism. The first campaign highlighted the effects of self-healing, and the second, those of corrosion. Based on these results, models of the capacitance evolution according to these two mechanisms were established. These were validated by the data in comparison to some existing laws. A first model based on the metallization resistance degradation due to self-healing effects was also proposed. Simultaneously, a large number of thermal runaways on capacitors were observed. Through real-time health indicator measurements, an in-depth study of the process was conducted. Early signs of thermal breakdown were identified. These results enable the early detection of thermal runaway and the implementation of damage prevention measures. Based on this principle, a generic method for preventing the risk of thermal breakdown was proposed. Its feasibility has been demonstrated and experimentally evaluated
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Polley, Kerry A. "Ceci n’est pas un film: Visual Perception in Michael Haneke’s Caché." Miami University / OhioLINK, 2009. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=miami1250228246.
Full text
12
Pinto, Fernando Bichara. "Vigilância e controle nas organizações do século XXI: uma análise sob a ótica do filme “O Grande Chefe”." Niterói, 2017. https://app.uff.br/riuff/handle/1/3806.
Full textAbstract:
Submitted by Joel de Lima Pereira Castro Junior (joelpcastro@uol.com.br) on 2017-06-05T20:56:24Z
No. of bitstreams: 1
Dissertação - Fernando Bicharra.pdf: 1363399 bytes, checksum: b6188f78912fefb17db9deee9699ad6b (MD5)<br>Approved for entry into archive by Biblioteca de Administração e Ciências Contábeis (bac@ndc.uff.br) on 2017-06-06T21:22:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1
Dissertação - Fernando Bicharra.pdf: 1363399 bytes, checksum: b6188f78912fefb17db9deee9699ad6b (MD5)<br>Made available in DSpace on 2017-06-06T21:22:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Dissertação - Fernando Bicharra.pdf: 1363399 bytes, checksum: b6188f78912fefb17db9deee9699ad6b (MD5)<br>Instituto de Lógica, Filosofia e Teoria da Ciência. Niterói, RJ<br>Este trabalho de dissertação teve como objetivo principal utilizar o cinema
como ferramenta epistemológica para o entendimento dos mecanismos de vigilância
e controle nas organizações do século XXI. O estudo do filme O Grande Chefe
(2006), de Lars Von Triers, relacionou-se com o referencial bibliográfico numa via de
mão dupla: a análise fílmica suscitou questões e novos entendimentos acerca do
controle nas organizações, e a revisão teórica foi lapidando o quadro argumentativo
da ferramenta epistemológica oferecida pela obra cinematográfica. O que pudemos
concluir é que analisando os mecanismos de vigilância e controle nas teorias
organizacionais, à luz do materialismo histórico, isto é, encarando a Administração e
o saber científico criado nas teorias organizacionais em sua totalidade e levando em
conta suas as condições materiais e seu papel no desenvolvimento capitalista, é que
nas organizações do século XXI, representadas pela empresa retratadas no filme,
coexistem sofisticados discursos ideológicos, que combinam preceitos toyotista e da
administração flexível, e técnicas de controle coercitivo, onde impera a utilização ora
da força, ora da formação de consentimento, conforme a teoria gramsciana de
dominação, contemporânea à predominância do fordismo como teoria administrativa
hegemônica no mundo, tanto em termos de saber científico quanto em aplicação nas
indústrias.<br>This dissertation aimed to use the film as an epistemological tool for the
understanding of monitoring and control mechanisms in the twenty-first century
organizations. The study of the film The director of it all (2006), from Lars Von Triers,
was related to the bibliographic reference in a two-way street: the filmic analysis
raised questions and new understandings of control in organizations, and theoretical
review was chiseling the argumentative framework of epistemological tool offered by
the cinematographic work. What we can conclude is that analyzing the surveillance
and control mechanisms in organizational theories in the light of historical
materialism, that is, facing the administration and the scientific knowledge created in
organizational theory in its entirety, taking into account their material conditions and
their role in capitalist development, is that the organizations of the twenty-first
century, represented by the company portrayed in the film, coexist sophisticated
ideological discourses that combine Toyotist and flexible management principles, and
coercive control techniques, dominated by the use now of force, sometimes the
consent of training, according to Gramsci's theory of domination, contemporary to the
predominance of Fordism as administrative theory hegemonic in the world, both in
terms of scientific knowledge and in application in industries.
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Makdessi, Maawad. "Modélisation, vieillissement et surveillance de l'état de santé des condensateurs films utilisés dans des applications avioniques." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01058227.
Full textAbstract:
Le domaine aéronautique connait de nos jours un engouement sans précédent autour de l'avion plus électrique. L'importance du nombre d'équipements électriques est à un tel point que l'amélioration de leur fiabilité devient incontournable. Actuellement, les composants passifs occupent 75 % des éléments électroniques utilisés en avionique dont la moitié correspond à des condensateurs. Ces derniers doivent donc répondre aux exigences environnementales avioniques assez contraignantes. C'est dans ce contexte que nous nous sommes intéressés particulièrement à l'étude des condensateurs à technologie film utilisant le polypropylène ou le polyester comme diélectrique. Afin de mieux comprendre le comportement fréquentiel de cette technologie, deux modèles fins de condensateurs films ont été développés, permettant ainsi de suivre les évolutions de leurs grandeurs électriques dans des conditions cohérentes avec l'application. Dans un deuxième temps, l'effet des contraintes en tension et en température constantes a été étudié sous la forme de facteurs d'accélération du vieillissement. Cela a été établi par l'intermédiaire de plusieurs essais, permettant d'établir les lois d'évolutions temporelles des paramètres électriques des condensateurs. Comme ces contraintes constantes ne sont pas toujours représentatives des conditions réelles d'utilisation, les cinétiques de dégradation ont été comparées à celles où les condensateurs sont sollicités par de fortes ondulations de courant, seules ou associées à une tension continue. Enfin, la dernière partie de notre travail expose l'utilisation des données expérimentales issues des essais de vieillissement dans un objectif de diagnostic en ligne. Les techniques utilisées assurent l'analyse de la dégradation de ces composants, étape essentielle dans la prédiction de l'état de santé des condensateurs en ligne
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Tedeschi, Francesca <1997>. "Mimesis and Surveillance Art." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2022. http://hdl.handle.net/10579/21291.
Full textAbstract:
Partendo dalle nozioni fondamentali sul tema del mascheramento e del volto espresse da diversi critici e studiosi come Belting, Bettini, Frontisi-Ducroux, Vernant. A seguire, vi sarà sviluppata un'approfondita elaborazione sul concetto di mimesis. Il lavoro prevede l'analisi di tre case studies nell'ambito dell'arte contemporanea. Gli artisti individuati fanno parte di quella che viene definita corrente della "Surveillance Art", una critica politica ai metodi di sorveglianza sempre più presenti nelle nostre società contemporanee.
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Kim, Minyoung. "Surveillance System for Biological Agents in Water Systems." Diss., Tucson, Arizona : University of Arizona, 2005. http://etd.library.arizona.edu/etd/GetFileServlet?file=file:///data1/pdf/etd/azu%5Fetd%5F1308%5F1%5Fm.pdf&type=application/pdf.
Full text
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Clarke, Roger Anthony, and Roger Clarke@xamax com au. "Data Surveillance: Theory, Practice & Policy." The Australian National University. Faculty of Engineering and Information Technology, 1997. http://thesis.anu.edu.au./public/adt-ANU20031112.124602.
Full textAbstract:
Data surveillance is the systematic use of personal data systems in the investigation or monitoring of the actions or communications of one or more persons. This collection of papers was the basis for a supplication under Rule 28 of the ANU's Degree of Doctor of Philosophy Rules.
The papers develop a body of theory that explains the nature, applications and impacts of the data processing technologies that support the investigation or monitoring of individuals and populations. Literature review and analysis is supplemented by reports of field work undertaken in both the United States and Australia, which tested the body of theory, and enabled it to be articulated.
The research programme established a firm theoretical foundation for further work. It provided insights into appropriate research methods, and delivered not only empirically-based descriptive and explanatory data, but also evaluative information relevant to policy-decisions. The body of work as a whole provides a basis on which more mature research work is able to build.
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Deschamps, de Paillette Thierry. "Transmissions numériques sans-fil pour la surveillance environnementale en milieu sous-marin." Thesis, La Rochelle, 2020. http://www.theses.fr/2020LAROS023.
Full textAbstract:
La surveillance de l’environnement sous-marin nécessite le déploiement de capteurs et d’infrastructures dédiées dont le coût et l’impact sur la faune et la flore doivent être réduits. L’application cible vise des zones géographiques inférieures à 1km2 dans lesquelles les transmissions de flux vidéo et de mesures, prélevés par des capteurs immergés, doivent être réalisées sans-fil sur des distances supérieures à 10m avec un débit minimum de 80kbps pour des puissances d’émission d’une dizaine de Watts. Une étude comparative des méthodes de communication acoustiques, optiques et électromagnétiques en eau de mer est présentée. Cette analyse est introduite en définissant un ensemble de critères de performances destinés à évaluer et sélectionner la technique la mieux adaptée aux besoins applicatifs. Les méthodes électromagnétiques, dont les coûts de déploiements et l’impact environnemental sont minimaux, présentent toutefois des limitations de portée pour le débit de données souhaité. La suite de cette thèse présente les travaux de recherche qui ont été menés pour lever ces verrous technologiques. Un premier modèle simplifié de propagation des champs électromagnétiques en milieu subaquatique a été développé pour différencier les modes de propagation favorisant les pertes par conduction de celles engendrées par les propriétés diélectriques de l’eau de mer. Des prototypes d’antennes ont été développés pour tenter d’exciter le milieu en favorisant l’un ou l’autre mode. Finalement, l’étude détaillée d’un modèle de couplage magnéto-inductif a permis de réaliser et d’évaluer les performances d’une telle liaison en utilisant des techniques originales d’élargissement de bande passante qui ont été implémentées avec succès dans un prototype de MODEM sous-marin<br>Monitoring the underwater environment requires the deployment of dedicated sensors and infrastructure whose cost and impact on flora and fauna must be reduced. The target application aims geographic areas of less than 1km2 in which transmissions of video streams and measurements, taken by submerged sensors, must be carried out wirelessly over distances greater than 10m with a minimum bit rate of 80kbps for powers of emission around a dozen of Watts. A comparative study of acoustic, optical and electromagnetic communication methods in seawater is presented. This analysis is introduced by defining a set of performance criteria intended to assess and select the technique best suited to application needs. The electromagnetic methods, whose deployment costs and environmental impact are minimal, however presents limitations of ranges for the desired data rate. The remainder of this thesis presents the research work that has been carried out to remove these technological obstacles. A first simplified model of propagation of electromagnetic fields in an underwater environment has been developed to differentiate the propagation modes favouring conduction losses from those caused by the dielectric properties of sea water. Prototype antennas have been developed to try to excite the medium by favouring one or the other mode. Finally, the detailed study of a magneto-inductive coupling model made it possible to carry out and evaluate the performance of such a link using original bandwidth widening techniques which were implemented successfully in an underwater MODEM prototype
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Paradis, Guillaume. "Gestion et surveillance d'un réseau sans fil de noeuds de capteurs dans le Nord." Master's thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/69312.
Full textAbstract:
Les changements climatiques affectent grandement le climat partout sur la planète, mais plus particulièrement dans les zones nordiques, là où le pergélisol dégèle tranquillement. Les chercheurs tentent donc de suivre ces changements dans les zones à l’aide de collecteurs échantillonnant et sauvegardant les données. Cependant, la récupération de ces données est très coûteuse en déplacement et en temps étant donné l’isolement des villages où ces collecteurs se situent. Les réseaux sans fil de nœuds de capteurs sont une solution à ce problème. L’idée est donc de faire parvenir ces données automatiquement aux chercheurs en utilisant des moyens de communication. En 2017, un premier réseau sans fil de nœuds de capteurs a été installé dans le village de Salluit, au nord du Québec en utilisant des stations de collecte déjà existantes. Celui-ci a connu plusieurs problèmes de transfert des données et de collecte depuis son déploiement. Dans ce mémoire, nous examinons ces problèmes. Leurs causes ont été difficiles à déterminer puisque la conception des nœuds de collectes ne permet pas un bon suivi de l’état des nœuds. Les causes des problèmes ont tout de même été déterminées, mais sans certitude, ce qui est en soi un problème. C’est donc ce dernier problème qui nous a menés à proposer une architecture différente permettant de mieux diagnostiquer les problèmes des nœuds de collecte. Cette architecture déplace différentes fonctions effectuées par le collecteur dans le réseau de Salluit vers l’interface sans fil pour permettre un diagnostic plus individualisé de l’interface sans fil et du collecteur. Ce mémoire commence donc par détailler le fonctionnement des réseaux de collecte de données. Par la suite, il présente les installations de Salluit et procède à une analyse des capacités énergétiques des nœuds de collecte du réseau. Ensuite, il propose une architecture permettant de répondre aux lacunes du réseau de Salluit. Puis, le mémoire détaille une implémentation du nœud de collecte de cette architecture proposée.<br>Climate change greatly affects the climate all over the planet, but especially in northern areas, where permafrostis slowly thawing. Researchers are therefore trying to track changes in these areas using sampling sensors and saving the data locally. However, retrieving this data is very costly in travel and time given the isolation of the villages where these sensors are located. Wireless networks of sensor nodes are a possible solution to this problem. The idea is therefore to send this data automatically to researchers at Université Laval. In 2017, a first wireless network of sensor nodes was installed in the village of Salluit, in Northern Quebec, using already existing collection stations. The installation experienced several data transfer and collection issues sinceits deployment. In this thesis, we examine these failures in connectivity. Their origins have been difficult to determine since the nodes does not allow good monitoring of their state. This led to some uncertainty in our determination of all causes of failure. For this reason, we also propose a new architecture to better diagnoseany future problems of the sensor nodes. This architecture shifts various functions currently performed by the sensor in Salluit's network to the wireless interface to allow more individualized diagnosis of the wireless interface and the sensor.This thesis therefore begins by detailing the operation of data collection networks. It then presents the Salluit facilities and analyze the energy capacities of the network's collection nodes. Thereafter, it proposes anarchitecture able to respond to the shortcomings of the Salluit network. Then, the thesis details an implementation of the collection node of this proposed architecture.
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Fuentes, Samaniego Raul Armando. "Monitorage des réseaux des capteurs sans fils (WSN) : application à l'interopérabilité sécurisée." Electronic Thesis or Diss., Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLL005.
Full textAbstract:
La formule "Internet of Things'' a pris du sens à la fois au sein de la communauté public et de recherche. La raison principale est qu'en 2011, le nombre d'objets connectés à Internet surpassent le nombre d'humains en ligne, et il est attendu qu'en 2020, le nombre d'objets connectés dépassent les 20 billions. Etant donné la présence d'un grand nombre de plateformes hétérogènes qui composent l'IoT, notre intérêt se focalise sur les Réseaux de Capteurs (WSN), qui sont composés des petits dispositifs avec des contraintes de ressources (capacité de mémoire faible, processeur de faible puissance et faible puissance matérielle) qui collectent un ou plusieurs types de données. Presque toutes les recherches menées à ce jour reposent sur la standardisation de protocoles de communication, l'amélioration de la performance, l'optimisation de la consommation de ressources, etc. La sécurité a été reléguée au second plan, dû principalement au faibles ressources disponibles sur les capteurs. Cependant, les données collectées dans de multiples scénarios peuvent être très sensibles. Les données doivent être stockées de manière sûr et doivent être transmises de manière sûr d'un point à un autre. Le travail développé dans cette thèse définit les mécanismes permettant de garantir une communication sûr entre les capteurs. Et aussi fournissant des outils natifs pour le monitorage des communications, afin de valider ces mécanismes directement sur le réseaux<br>The denominated "Internet of Things'' (IoT) has been getting relevance in both the public and research communities. The main reason is that on 2011, the number of “objects” connected to the Internet surpassed the number of humans online, and is expected that for 2020, the number of objects exceeds the amount of 20 billion. Because of the high number of heterogeneous platforms that composed the IoT, our interest is centered around the Wireless Sensors Networks (WSN), which are composed by small devices with constrained resources (small amount of memory, small power processor, and small power supply) that collect one or more type of data. Almost all the research conducted to date relies on standardizing the communication protocols, ameliorating the performance, optimizing the resource consumption, etc. Security has been relegated to a second plane, due mainly to the low resources available on the sensors. However, the data collected in many scenarios can be highly sensitive. The data must be stored in a safe way and must be transmitted in a safe approach from the origin to the destiny. The work developed in this dissertation defines mechanisms to guarantee the safety of the communication between sensors. And, providing native tools for the monitoring of the communication, to validate these mechanisms directly on the network
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Elbay, Marta <1994>. "Potere e sorveglianza nella cultura visuale contemporanea. Pratiche artistiche tra surveillance art e machine vision." Master's Degree Thesis, Università Ca' Foscari Venezia, 2019. http://hdl.handle.net/10579/14773.
Full textAbstract:
La diffusione massiccia delle immagini che caratterizza l’età contemporanea incarna la necessità di nuove modalità analitiche e interpretative delle immagini stesse, entro orizzonti di pratiche di disciplinamento e catalogazione. Prendendo questo assunto come punto di partenza, il presente lavoro è dedicato a una disamina dei temi del controllo e dell’esercizio di potere, analizzati alla luce delle elaborazioni teoriche di Michel Foucault e declinati nelle differenti discipline che ne rendono manifesti gli effetti e le azioni. La questione della sorveglianza costituisce il filo rosso che percorre questo elaborato con lo scopo di inquadrare la connessione esistente tra la sorveglianza stessa e i dispositivi di visione, emergente negli assetti urbani, nelle prassi di visione e nelle pratiche culturali. Un’ulteriore declinazione del controllo è rappresentata da un nuovo tipo di immagine che popola il nostro mondo, in una relativa o totale invisibilità; si tratta delle immagini operative, che hanno una vita in gran parte celata e composta da una raccolta dati che ci riporta ad azioni di inventariazione e regolamentazione. Esaminata l’opera foucaultiana, gli elementi strutturali della cultura visuale e l’orizzonte teorico specifico della sorveglianza e del potere, lo studio propone infine, attraverso l’analisi di varie prassi artistiche, un’indagine specifica sui regimi scopici della sorveglianza, in una riflessione artistica che oscilla tra surveillance art e machine vision.
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Sylvain, Matthieu, and Matthieu Sylvain. "L'EcoChip : une plate-forme de capteurs sans fil pour la surveillance bio-environnementale." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/37178.
Full textAbstract:
Le système proposé dans le cadre de ce travail est une plate-forme de capteurs sans fil permettant de mesurer la croissance de cultures de micro-organismes dans leur habitat naturel tout en effectuant diverses mesures environnementales. L’évaluation de la croissance des micro-organismes dans les 96 puits individuels du système est réalisée à l’aide d’un système de mesure d’impédance puisqu’il est possible de relier l’impédance d’une colonie de microorganismes à sa population en fonction du temps. Ces différentes informations sont très utiles afin d’évaluer l’état de santé d’un milieu donné et en particulier d’un milieu nordique pour ce projet. Les mesures d’impédance effectuées permettent d’identifier les puits où une croissance s’est produit et donc de les isoler plus facilement pour analyse future, ce qui simplifie le processus. Ce système effectue des mesures à intervalles régulier et peut transmettre ces mesures par un système de communication sans fil à un récepteur proche en plus de sauvegarder localement les données. Le système présente une consommation électrique très faible ce qui lui permet une autonomie de plusieurs mois avec une batterie dans des régions isolées. La conception en plusieurs puits de culture permet d’isoler plusieurs échantillons et de prendre des mesures séparées sur chacun de ceux-ci. Le projet est effectué dans le cadre de la stratégie Sentinelle Nord de l’Université Laval qui vise à améliorer la compréhension de l’environnement nordique. Le système proposé est unique en son genre au moment d’écrire ce mémoire puisqu’il permet simultanément la culture de micro-organismes in situ et l’évaluation de la croissance de ces derniers. La plate-forme proposée offre ainsi plusieurs opportunités pour les chercheurs en biologie et en microbiologie d’obtenir des informations sur ces milieux isolés. Des essais sur le terrain dans la région du Nord-du-Québec à Kuujjuarapik et au Lac à l’Eau Claire ont d’ailleurs permis de valider le fonctionnement du dispositif dans les conditions d’utilisations désirées en plus de démontrer, suite à une analyse du contenu des puits de culture, qu’il est possible de faire prospérer des micro-organismes dans ces derniers.<br>Le système proposé dans le cadre de ce travail est une plate-forme de capteurs sans fil permettant de mesurer la croissance de cultures de micro-organismes dans leur habitat naturel tout en effectuant diverses mesures environnementales. L’évaluation de la croissance des micro-organismes dans les 96 puits individuels du système est réalisée à l’aide d’un système de mesure d’impédance puisqu’il est possible de relier l’impédance d’une colonie de microorganismes à sa population en fonction du temps. Ces différentes informations sont très utiles afin d’évaluer l’état de santé d’un milieu donné et en particulier d’un milieu nordique pour ce projet. Les mesures d’impédance effectuées permettent d’identifier les puits où une croissance s’est produit et donc de les isoler plus facilement pour analyse future, ce qui simplifie le processus. Ce système effectue des mesures à intervalles régulier et peut transmettre ces mesures par un système de communication sans fil à un récepteur proche en plus de sauvegarder localement les données. Le système présente une consommation électrique très faible ce qui lui permet une autonomie de plusieurs mois avec une batterie dans des régions isolées. La conception en plusieurs puits de culture permet d’isoler plusieurs échantillons et de prendre des mesures séparées sur chacun de ceux-ci. Le projet est effectué dans le cadre de la stratégie Sentinelle Nord de l’Université Laval qui vise à améliorer la compréhension de l’environnement nordique. Le système proposé est unique en son genre au moment d’écrire ce mémoire puisqu’il permet simultanément la culture de micro-organismes in situ et l’évaluation de la croissance de ces derniers. La plate-forme proposée offre ainsi plusieurs opportunités pour les chercheurs en biologie et en microbiologie d’obtenir des informations sur ces milieux isolés. Des essais sur le terrain dans la région du Nord-du-Québec à Kuujjuarapik et au Lac à l’Eau Claire ont d’ailleurs permis de valider le fonctionnement du dispositif dans les conditions d’utilisations désirées en plus de démontrer, suite à une analyse du contenu des puits de culture, qu’il est possible de faire prospérer des micro-organismes dans ces derniers.<br>The proposed system consist of a wireless multi-sensors platform that can measure the growth of multiples microorganism populations inside their natural habitat while also measuring various environmental parameters. An impedance measuring circuit is used to evaluate the growth of the microorganisms inside the 96 culture wells of the EcoChip. This method is used since the impedance of these colonies is directly related to the number of microorganisms in the growth medium. These impedance measurements over time are then used to evaluate if microbial growth is normal and this can be used to give an idea of the overall health state of a given environment, which for this project is a nordic one. These impedance measurements are also used to produce growth curves that can be used to isolate wells inside which there was an increase in microorganism concentration and then easily screen them for further analyses. The designed system is programmed to scan the culture wells at regular intervals and to transmit the results to a nearby base station via a wireless link. These data are also saved on the on-board memory to ensure that they can be recovered later when there are no nearby receivers. The multi-well conception of the system also allows to isolate multiple samples and to conduct individual measurements on each of them. Since the platform is autonomous and is powered with a battery, it is designed to have a very low power consumption which allows for a long lifetime while in an isolated location. This project is done as part of the Sentinel Nord Strategy of Université Laval which aims to improve our understanding of the northern environment. At the time of the redaction of this thesis, the proposed system is unique in its kind since it allows the culture of microorganisms in situ and the evaluation of the culture growth with an electronic system while in the wild. The platform offers many opportunities for scientists in biology and microbiology since it enables them to obtain information on various isolated places where environmental data and microorganism samples can be hard to get. Field tests at Kuujjuarapik and Clearwater Lake (Nord-du-Québec) with the device have proven that the system allows the growth of microorganism colonies in its wells while conducting successful impedance analyses.<br>The proposed system consist of a wireless multi-sensors platform that can measure the growth of multiples microorganism populations inside their natural habitat while also measuring various environmental parameters. An impedance measuring circuit is used to evaluate the growth of the microorganisms inside the 96 culture wells of the EcoChip. This method is used since the impedance of these colonies is directly related to the number of microorganisms in the growth medium. These impedance measurements over time are then used to evaluate if microbial growth is normal and this can be used to give an idea of the overall health state of a given environment, which for this project is a nordic one. These impedance measurements are also used to produce growth curves that can be used to isolate wells inside which there was an increase in microorganism concentration and then easily screen them for further analyses. The designed system is programmed to scan the culture wells at regular intervals and to transmit the results to a nearby base station via a wireless link. These data are also saved on the on-board memory to ensure that they can be recovered later when there are no nearby receivers. The multi-well conception of the system also allows to isolate multiple samples and to conduct individual measurements on each of them. Since the platform is autonomous and is powered with a battery, it is designed to have a very low power consumption which allows for a long lifetime while in an isolated location. This project is done as part of the Sentinel Nord Strategy of Université Laval which aims to improve our understanding of the northern environment. At the time of the redaction of this thesis, the proposed system is unique in its kind since it allows the culture of microorganisms in situ and the evaluation of the culture growth with an electronic system while in the wild. The platform offers many opportunities for scientists in biology and microbiology since it enables them to obtain information on various isolated places where environmental data and microorganism samples can be hard to get. Field tests at Kuujjuarapik and Clearwater Lake (Nord-du-Québec) with the device have proven that the system allows the growth of microorganism colonies in its wells while conducting successful impedance analyses.
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Makke, Ali. "Détection d'attaques dans un système WBAN de surveillance médicale à distance." Electronic Thesis or Diss., Paris 5, 2014. http://www.theses.fr/2014PA05S006.
Full textAbstract:
L'un des défis majeurs du monde de ces dernières décennies a été l'augmentation continue de la population des personnes âgées dans les pays développés. D’où la nécessité de fournir des soins de qualité à une population en croissance rapide, tout en réduisant les coûts des soins de santé. Dans ce contexte, de nombreux travaux de recherche portent sur l’utilisation des réseaux de capteurs sans fil dans les systèmes WBAN (Wireless Body Area Network), pour faciliter et améliorer la qualité du soin et de surveillance médicale à distance. Ces réseaux WBAN soulèvent de nouveaux défis technologiques en termes de sécurité et de protection contre les anomalies et les attaques. Le mode de communication sans fil utilisé entre ces capteurs et l’unité de traitement accentue ces vulnérabilités. En effet les vulnérabilités dans un système WBAN se décomposent en deux parties principales. La première partie se compose des attaques possibles sur le réseau des capteurs médicaux et sur le médium de communications sans fils entre ces capteurs et l’unité de traitement. La deuxième partie se compose des attaques possibles sur les communications à haut débit entre le système WBAN et le serveur médical. L’objectif de cette thèse est de répondre en partie aux problèmes de détection des attaques dans un système WBAN de surveillance médicale à distance. Pour atteindre cet objectif, nous avons proposé un algorithme pour détecter les attaques de brouillage radio (jamming attack) qui visent le médium de communications sans fils entre les capteurs et l’unité de traitement. Ainsi nous avons proposé une méthode de mesure de divergence pour détecter les attaques de type flooding qui visent les communications à haut débit entre le système WBAN et le serveur médical<br>One of the major challenges of the world in recent decades is the continued increase in the elderly population in developed countries. Hence the need to provide quality care to a rapidly growing population while reducing the costs of health care is becoming a strategic challenge. In this context, many researches focus on the use of wireless sensor networks in WBAN (Wireless Body Area Network) systems to facilitate and improve the quality of medical care and remote monitoring. These WBAN systems pose new technological challenges in terms of security and protection against faults and attacks. The wireless communication mode used between the sensors and the collection node accentuates these vulnerabilities. Indeed vulnerabilities in a WBAN system are divided into two main parts. The first part consists of the possible attacks on the network of medical sensors and on the wireless communications medium between the sensors and the processing unit. The second part consists of possible attacks on high-speed communications between the WBAN system and the medical server. The objective of this thesis is to meet some of the problems of detecting attacks in a WBAN system for remote medical monitoring. To achieve this goal, we propose an algorithm to detect the jamming attacks targeting the wireless communications medium between the sensors and the processing unit. In addition we propose a method of measuring divergence to detect the flooding attacks targeting the high-speed communications between the WBAN system and the medical server
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Elfaramawy, Tamer. "Conception et implémentation d'un réseau sans-fil pour la surveillance continue des signes vitaux." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/33287.
Full textAbstract:
Les dépenses de santé augmentent continuellement année après année et prennent une grande partie du budget d’un pays. Pendant les soins médicaux, les signes vitaux, tels que le rythme cardiaque et la respiration, sont des paramètres clés qui sont surveillés en permanence. La toux est un indicateur important de plusieurs problèmes comme la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), et c’est aussi la principale raison pour laquelle les patients consultent un médecin. En fait, c’est un mécanisme de défense pulmonaire des voies respiratoires qui permet l’expulsion de substances indésirables et irritantes. Les capteurs de corps sans fil sont de plus en plus utilisés par les cliniciens et les chercheurs, dans un large éventail d’applications telles que le sport, l’ingénierie spatiale et la médecine. La surveillance des signes vitaux en temps réel peut considérablement augmenter la précision du diagnostic et peut permettre des méthodes de guérison automatiques, par exemple, la détection et l’arrêt des crises d’épilepsie ou de narcolepsie. Les paramètres respiratoires sont essentiels en oxygénothérapie, en milieu hospitalier et en surveillance ambulatoire, tandis que l’évaluation de la sévérité de la toux est essentielle pour traiter plusieurs maladies, comme la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). Dans cette thèse, un système de surveillance respiratoire sans fil de faible puissance avec détection de la toux est présenté. Ce système utilise des capteurs multimodaux, portables et sans-fils, conçus à l’aide de composants conventionnels disponibles dans le commerce. Ces capteurs portables utilisent une unité de mesure inertielle à 9 axes de faible puissance pour mesurer la fréquence respiratoire, et un microphone MEMS pour effectuer la détection de la toux. L’architecture de chaque capteur sans fil est présentée. De plus, les résultats montrent que le capteur à petite taille de 26,67 x 65,53 mm² consomme environ 12 à 16,2 mA et peut durer au moins 6 heures avec une batterie lithium-ion miniature de 100 mA. L’unité d’acquisition, l’unité de communication sans fil et les algorithmes de traitement de données sont décrits. Les performances du réseau de capteurs sont présentées pour des tests expérimentaux en comparant avec la pléthysmographie d’inductance respiratoire.<br>Health care expenses are continuously increasing year after year and taking a large part of a country’s budget. During medical care, vital signs, such as heart and breathing rates, are key parameters that are continuously monitored. Coughing is a prominent indicator of several problems such as COPD, and it is also the main reason for why patients seek medical advice. In fact, it is a pulmonary defense mechanism of the respiratory tract that allows the expulsion of undesirable and irritating substances. Wireless body sensors are increasingly used by clinicians and researchers, in a wide range of applications such as sports, space engineering and medicine. Monitoring vital signs in real time can dramatically increase diagnosis accuracy and enable automatic curing procedures, e.g. detect and stop epilepsy or narcolepsy seizures. Breathing parameters are critical in oxygen therapy, hospital and ambulatory monitoring, while the assessment of cough severity is essential when dealing with several diseases, such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD). In this thesis, a low-power wireless respiratory monitoring system with cough detection is proposed to measure the breathing rate and the frequency of coughing. This system uses wearable wireless multimodal patch sensors, designed using off the shelf components. These wearable sensors use a low-power 9-axis inertial measurement unit to measure the respiratory frequency, and a MEMs microphone to perform cough detection. The architecture of each wireless patch-sensor is presented. In fact, the results show that the small 26.67 x 65.53 mm² patch-sensor consumes around 12 to 16.2 mA, and can last at least 6 hours with a miniature 100 mA lithium ion battery. The acquisition unit, the wireless communication unit and the data processing algorithms are described. The proposed network performance is presented for experimental tests with a freely behaving user in parallel with the gold standard respiratory inductance plethysmography
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Richard, Théo. "Capteur sans électronique pour la surveillance sans fil de la santé des infrastructures maritimes." Thesis, Nantes, 2020. http://www.theses.fr/2020NANT4064.
Full textAbstract:
L’évolution naturelle du béton hydraulique ainsi que l’effet généré par des agents pathogènes (i.e. ions chlorure) ont un impact direct sur la durabilité des structures en béton armé. Ce projet de thèse vise à mettre en œuvre une nouvelle approche SHM des ouvrages d’arts. Cette approche repose sur le développement d’un capteur passif, autonome et à faible coût, intégré directement dans l’enrobage en béton des ouvrages et communicant sans fil avec des interrogateurs externes. Cette solution technologique vise à établir un processus de maintenance prédictive à partir du suivi des fronts de pénétration des chlorures et donc de la corrosion des armatures. Une phase préliminaire de modélisations numériques et d’expérimentations nous a permis d’optimiser le choix de la topologie du capteur. Les premiers prototypes d’antennes noyées insensibles aux changements d’états diélectriques des bétons sains et dégradés ont pu être réalisés. Ces antennes ont été ensuite couplées à des charges en périphérie de leurs surfaces rayonnantes. Ces charges sont quant à elles sensibles aux chlorures. L’association de ces deux éléments définit l’architecture du capteur passif et autonome. Le principe de fonctionnement du capteur est relié à la diminution de la longueur de sa charge qui est en contact direct avec les chlorures sous l’effet de la corrosion. Cette dégradation induit une modification de la fréquence de résonance du capteur qui fait office d’indicateur de dégradation de l’enrobage en béton. Grâce à la réflexion des ondes EM émises depuis une antenne en surface de la structure, il est possible de récupérer l’information relative à l’état de corrosion de la charge. Cela définit ainsi le principe de notre solution technologique sans alimentation et sans électronique intégrée. Enfin, de larges campagnes expérimentales, sur des corps d’épreuves en béton contrôlés en laboratoire et représentatifs du parc d’ouvrages régional, nous ont permis de valider notre approche<br>The natural evolution of hydraulic concrete as well as the effect generated by pathogens (i.e. chloride ions) have a direct impact on the durability of reinforced concrete structures. This thesis project aims at implementing a new SHM approach to engineering structures. This approach is based on the development of a passive, autonomous and low-cost sensor, directly integrated into the concrete coating of the structures and communicating wirelessly with external interrogators. This technological solution aims at establishing a predictive maintenance process based on the monitoring of chloride penetration fronts and therefore of reinforcement corrosion. A preliminary phase of digital modelling and experiments allowed us to optimize the choice of the sensor topology. The first prototypes of drowned antennas insensitive to changes in the dielectric states of healthy and degraded concrete were produced. These antennas were then coupled to loads on the periphery of their radiating surfaces. These fillers are sensitive to chlorides. The combination of these two elements defines the architecture of the passive and autonomous sensor. The operating principle of the sensor is related to the length reduction of its load, which is in direct contact with chlorides due to corrosion. his degradation induces a change in the resonance frequency of the sensor, which acts as an indicator of degradation of the concrete coating. By reflecting the EM waves emitted from an antenna on the surface of the structure, it is possible to recover information about the corrosion state of the load. This defines the principle of our technological solution, without power supply and without integrated electronics. Finally, extensive experimental campaigns on laboratory-controlled concrete test bodies which represent the regional fleet of structures, enabled us to validate our approach
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Fuentes, Samaniego Raul Armando. "Monitorage des réseaux des capteurs sans fils (WSN) : application à l'interopérabilité sécurisée." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLL005/document.
Full textAbstract:
La formule "Internet of Things'' a pris du sens à la fois au sein de la communauté public et de recherche. La raison principale est qu'en 2011, le nombre d'objets connectés à Internet surpassent le nombre d'humains en ligne, et il est attendu qu'en 2020, le nombre d'objets connectés dépassent les 20 billions. Etant donné la présence d'un grand nombre de plateformes hétérogènes qui composent l'IoT, notre intérêt se focalise sur les Réseaux de Capteurs (WSN), qui sont composés des petits dispositifs avec des contraintes de ressources (capacité de mémoire faible, processeur de faible puissance et faible puissance matérielle) qui collectent un ou plusieurs types de données. Presque toutes les recherches menées à ce jour reposent sur la standardisation de protocoles de communication, l'amélioration de la performance, l'optimisation de la consommation de ressources, etc. La sécurité a été reléguée au second plan, dû principalement au faibles ressources disponibles sur les capteurs. Cependant, les données collectées dans de multiples scénarios peuvent être très sensibles. Les données doivent être stockées de manière sûr et doivent être transmises de manière sûr d'un point à un autre. Le travail développé dans cette thèse définit les mécanismes permettant de garantir une communication sûr entre les capteurs. Et aussi fournissant des outils natifs pour le monitorage des communications, afin de valider ces mécanismes directement sur le réseaux<br>The denominated "Internet of Things'' (IoT) has been getting relevance in both the public and research communities. The main reason is that on 2011, the number of “objects” connected to the Internet surpassed the number of humans online, and is expected that for 2020, the number of objects exceeds the amount of 20 billion. Because of the high number of heterogeneous platforms that composed the IoT, our interest is centered around the Wireless Sensors Networks (WSN), which are composed by small devices with constrained resources (small amount of memory, small power processor, and small power supply) that collect one or more type of data. Almost all the research conducted to date relies on standardizing the communication protocols, ameliorating the performance, optimizing the resource consumption, etc. Security has been relegated to a second plane, due mainly to the low resources available on the sensors. However, the data collected in many scenarios can be highly sensitive. The data must be stored in a safe way and must be transmitted in a safe approach from the origin to the destiny. The work developed in this dissertation defines mechanisms to guarantee the safety of the communication between sensors. And, providing native tools for the monitoring of the communication, to validate these mechanisms directly on the network
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Makke, Ali. "Détection d'attaques dans un système WBAN de surveillance médicale à distance." Thesis, Paris 5, 2014. http://www.theses.fr/2014PA05S006/document.
Full textAbstract:
L'un des défis majeurs du monde de ces dernières décennies a été l'augmentation continue de la population des personnes âgées dans les pays développés. D’où la nécessité de fournir des soins de qualité à une population en croissance rapide, tout en réduisant les coûts des soins de santé. Dans ce contexte, de nombreux travaux de recherche portent sur l’utilisation des réseaux de capteurs sans fil dans les systèmes WBAN (Wireless Body Area Network), pour faciliter et améliorer la qualité du soin et de surveillance médicale à distance. Ces réseaux WBAN soulèvent de nouveaux défis technologiques en termes de sécurité et de protection contre les anomalies et les attaques. Le mode de communication sans fil utilisé entre ces capteurs et l’unité de traitement accentue ces vulnérabilités. En effet les vulnérabilités dans un système WBAN se décomposent en deux parties principales. La première partie se compose des attaques possibles sur le réseau des capteurs médicaux et sur le médium de communications sans fils entre ces capteurs et l’unité de traitement. La deuxième partie se compose des attaques possibles sur les communications à haut débit entre le système WBAN et le serveur médical. L’objectif de cette thèse est de répondre en partie aux problèmes de détection des attaques dans un système WBAN de surveillance médicale à distance. Pour atteindre cet objectif, nous avons proposé un algorithme pour détecter les attaques de brouillage radio (jamming attack) qui visent le médium de communications sans fils entre les capteurs et l’unité de traitement. Ainsi nous avons proposé une méthode de mesure de divergence pour détecter les attaques de type flooding qui visent les communications à haut débit entre le système WBAN et le serveur médical<br>One of the major challenges of the world in recent decades is the continued increase in the elderly population in developed countries. Hence the need to provide quality care to a rapidly growing population while reducing the costs of health care is becoming a strategic challenge. In this context, many researches focus on the use of wireless sensor networks in WBAN (Wireless Body Area Network) systems to facilitate and improve the quality of medical care and remote monitoring. These WBAN systems pose new technological challenges in terms of security and protection against faults and attacks. The wireless communication mode used between the sensors and the collection node accentuates these vulnerabilities. Indeed vulnerabilities in a WBAN system are divided into two main parts. The first part consists of the possible attacks on the network of medical sensors and on the wireless communications medium between the sensors and the processing unit. The second part consists of possible attacks on high-speed communications between the WBAN system and the medical server. The objective of this thesis is to meet some of the problems of detecting attacks in a WBAN system for remote medical monitoring. To achieve this goal, we propose an algorithm to detect the jamming attacks targeting the wireless communications medium between the sensors and the processing unit. In addition we propose a method of measuring divergence to detect the flooding attacks targeting the high-speed communications between the WBAN system and the medical server
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Cottier, Pierre-Antoine. "Conglomérats financiers dans les domaines de la banque et de l'assurance quels risques et quels instruments de surveillance? /." St. Gallen, 2004. http://www.biblio.unisg.ch/org/biblio/edoc.nsf/wwwDisplayIdentifier/01649441001/$FILE/01649441001.pdf.
Full text
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Szafir, Milena. "Retóricas audiovisuais (o filme Tropa de Elite na cultura em rede)." Universidade de São Paulo, 2010. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/27/27153/tde-17022011-150239/.
Full textAbstract:
Esta dissertação analisa o filme Tropa de Elite como fio condutor de uma discussão sobre sua repercussão reverberação em algumas mídias tradicionais e, principalmente, em rede online. O objetivo principal desta pesquisa é demonstrar escrita e audiovisualmente uma análise além-fílmica proposta, como base de um possível sistema metodológico metalinguístico, onde os códigos culturais ao serem pesquisados, decupados e então reapropriados formam uma representação interpretativa em que notações e registros, bases dos valores significativos, são reorganizados a partir das relações de elementos internos e externos à obra percebendo-os, portanto, como elementos em rede. Percebemos desta maneira que a prática da pesquisa acadêmica, de uma forma muito sintetizada, pode ser conceitualizada a partir de uma prática comum ao audiovisual: o remix. Pesquisamos autores, periódicos, imagens, dados offline e online, os analisamos remixando-os e atribuindo-lhes um novo valor, tese. E assim, nos interrogamos se as Retóricas Audiovisuais em rede implicam a um consumo entre o espetáculo e a vigilância ou ao discurso de verdade implícito numa estética de realidade? A partir de uma perspectiva crítica, percebe-se claramente um enfrentamento com o banco de dados em rede, onde o anseio por uma possível metodologia de criação organizativa desta prática de remix audiovisual online para fins acadêmicos, apresenta-se uma ferramenta-projeto YouToRemix-YouTubeMix (Apêndice I/IV) que foi sendo desenhada conjuntamente a esta pesquisa de mestrado para futuro desenvolvimento. Para tanto, é aqui entregue no final deste texto de dissertação um anexo e quatro apêndices, pertinente material complementar à pesquisa aqui apresentada.<br>This research analyzes the movie Elite Squad as a lead discussion about its reverberation in some traditional media and mainly the Internet. Our main goal is to demonstrate a beyond movie analysis, by an audiovisual and written form as a new metalanguage methodological system where cultural codes researched, broken down for consideration of constituent parts and then reappropriate creating an interpretative representation in which records and notes are as the bottommost layer of significant value are reorganized from relations between external and inner elements of this movie, therefore we can realize them as networked components. Hence, we understand the academic research practice as an audiovisual common practice: the remix (or mash up). We research authors, journals, images and we analyze this on line and off line data to remix them generating a new value, the thesis. Thus, we ask ourselves: does the networked Audiovisual Rhetoric implicate a consumption between surveillance and spectacle or it is necessarily circumstance to the implied true discourse (Foucault\'s \"Discourse on Language\", 1970) in an aesthetic reality? From a critical and creative perspective weve cleared noticed the struggle with the network database, where the anxiety for a possible organized creation methodology of this online audiovisual remix practice for academic means, presents a tool-project YouToRemix-YouTubeMix (Appendix I/IV) which has been designed together with this research for masters degree for future development. Consequently we deliver with this dissertation four appendixes and one attachment regarding the complimentary material to the research here presented.
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Arab, Salmanabadi Soodeh. "Mise en œuvre d'une unité sans fil de faible consommation pour la surveillance continue en santé." Master's thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27616.
Full textAbstract:
L'un des sujets les plus importants concernant les signes vitaux pour personnaliser les soins de santé est la transmission ininterrompue. De ce fait, cela pourrait aider à réduire les coûts médicaux et à augmenter le confort d'un patient. Un système de surveillance de la santé à long terme et ininterrompu nécessite la technologie de communication sans fil. Les éléments les plus importants pour les capteurs sans fil sont une faible consommation énergétique, un faible coût de production, des protocoles simples et de courts retards de synchronisation entre les différents modes des émetteurs-récepteurs sans fil. Il existe différentes technologies courte portée pour les réseaux sans fil dans la bande de fréquence Wireless Body Area Networks (WBANs). Dans ce travail, nous utiliserons et comparerons deux configurations différentes pour les réseaux corporels sans fil. Dans la première configuration, le BLE (Bluetooth Low Energy) sera proposé et son taux d'erreur, ainsi que sa consommation d'énergie seront mesurés pour un système de surveillance en continu dans le domaine de la santé. Récemment BLE a annoncé des fonctionnalités plus convaincantes dans plusieurs aspects et seulement quelques études ont été publiées soutenant ces allégations sur le BLE. Les nœuds de détection (tels que le nœud de détection de la respiration, le nœud de capteur ECG (Electrocardiogram) et le nœud de capteur d'oxymétrie de pouls) peuvent être utilisés pour surveiller certains signaux biomédicaux du corps humain. Après l'acquisition du signal, il est prétraité et l'information est transmise par BLE à la station de base ou à un téléphone intelligent comme un nœud central. Le téléphone intelligent peut fournir une rétroaction médicale en temps réel aux utilisateurs par le biais de dispositifs mobiles afin d'éviter des situations dangereuses. Le système est connu pour sa très-faible consommation d'énergie. Cette nouvelle conception permet de réduire la consommation d'énergie de façon significative, ce qui est un problème essentiel qui doit être pris en compte dans les questions de WBANs. La performance de transmission pendant une expérience a été évaluée et les résultats ont montré que cette solution satisfait aux exigences des applications de soins de santé en termes de consommation d'énergie, de latence et de taux d'erreur de paquets. Les caractéristiques d'intervalle de latence et de connexion par rapport à la perte de paquets et à la vitesse de transmission montrent qu'avec l'augmentation de l'intervalle de connexion, le taux de perte de paquets et le taux de transmission diminuent. La consommation maximale de courant pour l'architecture BLE, avec une alimentation de 3.0V, est seulement de 5mA peu importe le type d'activité radio. À titre d'exemple, la consommation du système BLE représente 50% de moins que celle d'autres solutions sans fil qui ont une portée petite ou moyenne et une faible puissance. Ainsi, on peut s'attendre à une vie prolongée pour ce système. Dans la deuxième configuration qui est proposée, à savoir une nouvelle conception de détection textile avec capacité de communication RF, le système de communication du capteur est composé d'un tissu textile avec un système intégré qui communique à travers la bande 2,4 GHz ISM avec une bonne qualité du signal. La performance de transmission de ce nouveau textile de détection avec la communication de RF a été analysé. La caractéristique de perte de paquets par rapport à la longueur de paquets montre que pour les paquets de moins de 12 octets de long et à une distance d'un mètre, le taux de perte de paquets est inférieur à 5%. Le BLE ouvre une nouvelle génération d'occasions pour les systèmes de communication et les applications médicales et annonce des fonctionnalités plus convaincantes dans plusieurs domaines. La faible consommation de puissance de ce protocole et le faible taux de pertes des paquets nous offre un système robuste en application médicale. Considérant que le dispositif BLE transmet seulement pendant un petit pourcentage du temps total, la pile du dispositif devrait avoir une durée de vie allant de plusieurs mois à plusieurs années.
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Ben, Hadj Mohamed Asma. "Réseau de capteurs sans fil comportementaux pour l'aide au maintien à domicile par la surveillance en habitat intelligent." Thesis, Toulouse 2, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU20077/document.
Full textAbstract:
Ces dernières années, les réseaux de capteurs sans fil ont vu leurs champs d'applications s'élargir pour toucher plusieurs domaines dont celui de surveillance. En parallèle, le domaine à vocation médicale pour l'assistance aux personnes n’a pas manqué de s'intéresser lui aussi à cette technologie émergente face aux nombreux attraits qu'elle représente. C'est dans ce contexte que se situe notre travail de thèse. Nous nous intéressons à l'utilisation des réseaux de capteurs de type vidéo non intrusif pour la surveillance continue de personnes âgées évoluant dans leur environnement naturel. L’objectif est la proposition d’un système associant capteur vidéo et analyse intelligente locale, à un système de communication sans fil permettant la surveillance de personnes dans son habitat ou en milieu spécialisé. Nous désirons avant tout être capable d’identifier la personne surveillée et détecter son comportement, ses actions, ses mouvements afin d’agir sur son environnement via un système de communication sans fil et domotique, détecter une chute et émettre une alerte à travers le réseau. Une telle proposition, représente une solution avantageuse pour plusieurs raisons. Sur le plan économique, surveiller une personne âgée tout en la gardant dans son environnement normal permettrait de diminuer les charges d'assistance aux personnes en les traitant par un personnel spécialisé à l'hôpital ou à une maison de retraite. Un apport non négligeable est celui lié aux aspects psychiques et sociaux de la personne âgée, à qui cette surveillance discrète et imperceptible lui assure à la fois le sentiment de sécurité, de respect de la vie privée et d'autonomie<br>In recent years, wireless sensor networks have seen their fields of application expand to affect several areas, including monitoring. In parallel, the field medical projects to assist people did not fail to be interested in this emerging technology thanks to the attractions it represents. It is in this context that our thesis is subscribed. We are interested in the use of a non-intrusive video sensors network to monitor elderly people continuously in their natural environment. The objective is the proposal of a video sensor system combining local and intelligent analysis, a wireless communication system for monitoring people in their habitat or specialized environment. We want above all, to be able to identify and detect the monitored person's behavior as well as his actions and his movements to act on his environment via a wireless communication system and home automation. Then we aim to detect a fall and communicate an alert through the network. This proposal represents an advantageous solution for several reasons. Economically, monitor an elderly person while keeping it in his normal environment would reduce the charges of assistance to people by treating them with specialized staff at the hospital or a nursing home. A significant contribution is the one related to the psychological and social aspects of the elderly, to whom this discreet and invisible monitoring ensures both the feeling of security, respect for privacy and autonomy
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Amoordon, Andy. "Méthodes de détection d'attaques cybernétiques par une surveillance multicouches de communication." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILN042.
Full textAbstract:
Les réseaux sans-fil sont de plus en plus utilisés. La popularité de ces réseaux est due au fait que ces réseaux permettent de créer, modifier et étendre facilement un réseau informatique. Les réseaux sans-fil sont également particulièrement nécessaires pour relier des équipements mobiles tels que des montres connectées, voitures connectées, drones. Les réseaux sans-fil sont également utilisés dans le secteur du transport et de la sécurité pour relier les trains avec le centre de contrôle ou les caméras avec le centre d'enregistrement. Toutefois, contrairement aux réseaux filaires, dans les réseaux sans-fil, les transmissions ne sont pas isolées dans des câbles, mais transmises en utilisant généralement des antennes omnidirectionnelles. Pour ces raisons, il est plus facile d'écouter et d'émettre sans autorisation sur ces réseaux - les rendent ainsi plus vulnérables à certains types d'attaques. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la détection des trois différentes attaques sur les réseaux sans-fil IEEE 802.11 (Wi-Fi). Les trois attaques sont l'attaque par faux point d'accès et deux attaques de déni de service : notamment l'attaque par déauthentication et l'attaque par brouillage. Dans la littérature scientifique, les méthodes existantes proposent de détecter ces attaques de manière isolée et en analysant uniquement un ou deux indicateurs.Nous proposons une méthode utilisant des algorithmes de classification pour créer un modèle, capable de détecter les trois attaques en analysant quatre indicateurs simultanément. Le modèle peut également détecter les attaques lorsqu'elles sont réalisées de manière indépendante ou lorsqu'elles sont cumulées entre elles. Concernant les données utilisées pour créer le modèle, sur les trois types de trames qui peuvent être émis sur un réseau Wi-Fi, nous avons considéré exclusivement, les trames de gestion et plus particulièrement les trames de beacon. Les trames de beacon sont régulièrement émises même en l'absence de trafic utilisateur, ce qui rend le modèle plus efficace. Nous avons aussi considéré des variations concernant le débit du réseau (absence de trafic, trafic léger, moyen et intense) et la puissance du signal de brouillage (puissance forte, moyenne et faible). Les résultats montrent que le modèle arrive à détecter les attaques par faux point d'accès, par déauthentication, par brouillage (faible et moyenne puissance) avec grande précision et l'attaque par brouillage de forte puissance, avec une précision satisfaisante. Nous avons pu nettement augmenter la précision de détection de cette dernière variation en prenant en compte les trames de beacon d'un deuxième point d'accès éloigné du réseau. Enfin, nous avons aussi considéré le cas particulier des transmissions Wi-Fi sur la bande 5 GHz et les faux points d'accès fantômes<br>Wireless networks are nowadays indispensable components of telecommunication infrastructures. They offer flexibility, mobility and rapid expansion of telecommunication infrastructures. They are also particularly needed to connect mobile devices such as connected cars, watches and drones. Wireless networks are also used in the transport and security sector to connect trains and cameras to monitoring systems. However, in contrary to wired networks in which transmission are isolated in wires, in wireless networks, transmissions are emitted using omnidirectional antennas. This makes wireless networks more vulnerable to unauthorised listening, emission and some specific attacks. In this thesis, we have worked on the detection of three different types of attacks on IEEE 802.11 (Wi-Fi) networks. The three attacks are fake access points and two denial of service attacks namely, deauthentication and jamming attacks. In scientific literature, these three attacks are detected independently and using one or two indicators.We propose a method that uses classification algorithms to create a model that can detect the three attacks by analysing four indicators simultaneously. The model can detect the attacks when they are perpetuated independently and also when they are combined. Concerning data used to create the model, among the three different types of frames that can be transmitted on Wi-Fi networks, we have considered only management frames and more particularly, beacon frames. Beacon frames are sent at regular interval and even in the absence of user traffic. Therefore, basing the detection on the analysis of beacon frames leads to a more efficient detection. In this thesis, we have also considered variations in data rates (absence of user traffic, light, moderate and intense user traffic) and in jamming power (low, moderate and high jamming power). Results show that the model can detect fake access points, deauthentication and jamming attacks (low and moderate power) with high precision. The jamming attack with intense power is detected with satisfying precision. By considering the beacon frames of a farther second access point of the network, we have been able to increase detection precision in the latter case. Finally, we have considered special cases such as Wi-Fi transmissions in the 5 GHz band and the phantom fake access point attack
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Abed, Hajer. "Interface électronique et logicielle pour la surveillance de la respiration en temps réel en utilisant des vêtements intelligents sans fils." Master's thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/68400.
Full textAbstract:
Dans ce mémoire, on présente une nouvelle architecture d’un chandail intelligent pour surveiller la respiration en temps réel. Ce vêtement intelligent comporte une architecture qui offre une méthode de détection innovante assurant une suivie de l’activité respiratoire en continue. Tout d’abord le chandail détecte la déformation du haut du thorax pendant la respiration à l’aide d’une antenne intégrée dans le chandail. L’antenne a été conçue dans les laboratoires du centre d’optique, photonique et laser de l’université Laval. Un capteur Bluetooth intégré dans le même chandail détecte par la suite la variation du signal RSSI (indicateur d’intensité du signal reçu) et l’envoie à une unité de traitement et d’analyse de données sans fils (un ordinateur ou une tablette). Une interface d’analyse des données a été crée pour permettre la détermination du rythme respiratoire et le caractériser selon le signal de respiration reçu. En plus, le chandail intelligent est alimenté par une source d’énergie sans fils et hybride fonctionnant avec une batterie rechargeable ou par un lien inductif. Deux versions de chandail ont été testées. La première contient un seul capteur alors que la deuxième possède six capteurs positionnés sur la partie frontal du vêtement. En plus, différents paramètres ont été pris en considération durant les tests citant entre autres la morphologie, l’âge et le sexe des utilisateurs. Des tests ont démontré une détection réussie de plusieurs informations pertinentes comme les cycles de respiration (inspiration, expiration), la fréquence respiratoire et d’autres mesures statistiques pour les diagnostics.<br>In this thesis, we present a new architecture of a smart T-shirt to monitor breathing in real time. This smart garment has an architecture that offers an innovative detection method ensuring continuous monitoring of respiratory activity. First the T-shirt detects deformation of the upper chest during breathing using an antenna built into the T-shirt. The antenna was designed in the laboratories of the optics, photonics and laser center of Laval University. A Bluetooth sensor integrated in the same T-shirt subsequently detects the variation of the RSSI signal (indicator of received signal strength) and sends it to a wireless data processing and analysis unit (a computer or tablet). A data analysis interface has been created to allow determination of the respiratory rate and characterization according to the received breathing signal. In addition, the smart T-shirt is powered by a wireless, hybrid power source powered by a rechargeable battery or by an inductive link. Two versions of the T-shirt were tested. The first contains a single sensor while the second has six sensors positioned on the front of the garment. In addition, different parameters were taken into account during the tests, citing among others the morphology, age and sex of the users. Tests have demonstrated successful detection of several relevant information such as breathing cycles (inspiration, expiration),respiratory rate and other statistical measures for diagnosis.
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Abbadi, Amal. "Développement des réseaux de capteurs sans fil noyés dans le béton pour la surveillance des ouvrages de génie civil." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10195/document.
Full textAbstract:
L’objectif de ce mémoire de thèse est de mener des recherches sur l’utilisation des technologies sans contact pour la surveillance de santé structurale. Les recherches comportent des développements scientifiques et technologiques visant à bien comprendre le fonctionnement des réseaux de capteurs sans fils dans un milieu hétérogène. Tout d’abord, nos études se concentrent sur les mesures des coefficients de réflexion et de transmission des ondes électromagnétiques dans le béton. La réalisation d’une communication entre deux antennes patch noyées dans du béton a permis de confirmer l’effet de l’humidité du béton sur l’atténuation des ondes radio dans le béton. Cette analyse a conduit à l'identification des propriétés diélectriques du béton pour la fréquence 860 MHz. Ensuite, nous avons étudié l’influence des configurations des armatures du béton (emplacement des armatures, dimensions des armatures) sur les coefficients de réflexion et de transmission. Nous avons étudié et optimisé une topologie de réseaux de capteurs sans fils adéquate pour être noyée dans le béton armé. L’étude d’optimisation prend en compte les caractéristiques des nœuds de capteurs, le bilan de liaison entre un nœud de capteur communicant et le puits et la durée de vie d’un nœud. Enfin, la conception et la réalisation d’un « totem en béton armé » d’une hauteur de 3 m, a permis de valider les différentes études abordées au cours de ces travaux de thèse. Cet édifice en béton armée est un démonstrateur instrumenté par un réseau de capteurs sans fils permettant de connaitre l’évolution de la température, de l’humidité et le niveau de déformation internes du béton armé à six endroits critiques de la structure<br>The objective of this thesis is to conduct research on the use of contactless technologies for structural health monitoring. The research involves scientific and technological developments to understand the functioning of wireless sensor networks in a heterogeneous environment composed of cement, aggregates, water and frames. First, our studies focus on reflection and transmission coefficients measurements of electromagnetic waves in the concrete. The realization of a communication between two Patch antennas embedded in concrete confirmed concrete moisture effect on radio waves attenuation. This analysis led to the identification of the dielectric properties of concrete at 860 MHz frequency. Later we studied the effect of various reinforced bar configurations (rebar placement, rebar radius, rebar period) on reflection and transmission coefficients. Then we studied and optimized a wireless sensor network topology to be embedded in concrete. The optimization takes into account the characteristics of sensor nodes, link budget between the communicating sensor node and the gateway and the lifespan of a node. Finally, the design and realization of a "reinforced concrete structure" of 3 m height enable to validate the different studies discussed during the thesis work. This reinforced concrete structure is an instrumented demonstrator of wireless sensor network enabling the knowledge of internal temperature, humidity and strain evolutions of a reinforced concrete in six critical areas of the structure
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Akacha, Helal Ibtissem. "Contribution à l'application des capteurs en technologie MEMS pour la commande sans fils des actionneurs électriques." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://oatao.univ-toulouse.fr/17811/1/akacha.pdf.
Full textAbstract:
Ces travaux de recherche s’inscrivent dans le cadre d’une coopération scientifique entre le Laboratoire Plasma et Conversion d’Energie(LAPLACE) à l’Institut National Polytechnique de Toulouse en France et le Laboratoire des Systèmes Electriques (LSE) de l’Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis en Tunisie. L’objectif principal de cette étude consiste à proposer une structure de « smart-machines » en vue de l’intégrer dans un réseau de systèmes supervisés et pilotés à distance. A cette fin, nous développons de nouveaux types de capteurs embarqués intelligents et autonomes pour assurer à la fois la supervision et le contrôle des actionneurs électriques tournants. Les différentes contraintes, comme les dimensions, la mesure in situ (directement sur le rotor de ces machines), la robustesse de ces capteurs en milieu à forts champs électromagnétiques, et aussi le faible coût du produit ont orienté notre choix vers les accéléromètres en technologie MEMS (Micro Système Electro Mécanique). Ces composants présentent plusieurs avantages, d’une part par leurs faibles dimensions, et d’autre part par leurs faibles consommations d’énergie. De plus, de par leurs conceptions, les tensions électriques issues des différentes sorties de ces composants sont proportionnelles à des déplacements de petites masses, qui nécessitent la mise en place de différents algorithmes de traitement du signal afin d’extraire la vitesse de rotation à partir ces actionneurs. Cela nous a conduits à employer la variance d’Allan et des algorithmes génétiques pour obtenir la meilleure qualité des mesures données par ces capteurs. Dans la première partie, nous développons une maquette de mesure de la vitesse de rotation d’un moteur en utilisant un système de balais donc une transmission filaire. Ensuite dans la deuxième partie un système sans fils a été mis en place à la fois sur une machine à courant continu et sur une machine asynchrone de 1,5 kW. Ces études nous ont permis d’obtenir, en plus d‘une mesure de la vitesse de rotation et de l’accélération du moteur, une méthode fiable et apte à déceler les défauts de désalignement de l’axe de rotation du moteur ainsi que les vibrations de ce dernier. Enfin, une IHM (Interface Homme Machine) a été conçue, afin de rendre, quasi-transparents vis-à-vis de l’utilisateur les différents post-traitements. Globalement, notre approche permet d’obtenir un système de capteur de vitesse de rotation aussi fiable que ceux existants, avec l’avantage d’être intégré au sein du rotor avec la possibilité de superviser les défauts de désalignement ou de vibration d’un actionneur et ensuite de les transmettre à distance sans fils.
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Chafik, Abdellatif. "Architectures de réseau de capteurs pour la surveillance de grands systèmes physiques à mobilité cyclique." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0063/document.
Full textAbstract:
La surveillance étroite d’un grand équipement physique mobile sur une trajectoire unique connue est susceptible d’avoir des applications concrètes importantes pour la sécurité des utilisateurs et de l’équipement lui-même, pour sa maintenance et pour l’optimisation du service rendu. Cette surveillance nécessite d’instrumenter l’équipement. Cette instrumentation à l’aide d’un réseau de capteurs pris sur étagère constitue l’application de l’étude menée dans cette thèse. Les problématiques de recherche concernent trois domaines : la topologie des réseaux de capteurs mobiles, le routage et la localisation. Elles sont situées par rapport à l’état de l’art. Puis une étude approfondie de l’architecture du réseau pour sur un système physique parcourant une trajectoire circulaire a été menée. La grande roue de Singapour (Singapore Flyer) est utilisée comme système type. Deux sortes de topologie ont été étudiées : une dans laquelle la liaison système mobile – partie fixe au sol est située au niveau du ou des capteurs, l’autre pour laquelle la liaison système mobile - partie fixe au sol est située au niveau du puits. Les meilleurs placements des relais ont été proposés ainsi que des algorithmes de routage géographique adaptés à chaque cas. Les performances du réseau sont mesurées par simulation. Elles montrent un bon fonctionnement pour des phénomènes dynamiques assez rapides et permettent de comparer les architectures entre-elles. Enfin une expérimentation de localisation des nœuds à base de RSSI a été menée sur un site industriel<br>The close supervision of a large physical equipment moving on a single known trajectory is likely to have important practical applications for the safety of users and the equipment itself, for maintenance and optimization of the provided service. This requires deploying monitoring instruments on equipment. This instrumentation using a sensor network taken off the shelf is the application of the study conducted in this thesis. The research problems address three areas: the topology of mobile sensor networks, routing and localization. They are situated in relation to the state of the art. Then a detailed study of the network architecture for a physical system moving on a circular path was conducted. Giant observation wheel of Singapore (Singapore Flyer) is used as a type system. Two kinds of topology were considered: one in which the connection mobile system - fixed part at the ground is located at sensor interface, one for which the link mobile system - fixed part at the ground is located at sink interface. The best placements of the relays have been proposed as well as geographic routing algorithms adapted to each case. The network performance is measured by simulation. The results show a correct working for fairly rapid dynamic phenomena and allow to compare architectures with each other. Finally an experiment of node localization based on RSSI was conducted on an industrial site
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Diratie, Eyassu Dilla. "Hybrid internet of things network for energy-efficient video surveillance system." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2022. http://www.theses.fr/2022UPASG066.
Full textAbstract:
Les réseaux de capteurs visuels sans fil basés sur les réseaux maillés IEEE 802.11 sont des solutions efficaces et adaptées aux systèmes de vidéosurveillance pour surveiller les intrusions dans des zones sélectionnées. Les réseaux de capteurs visuels basés sur IEEE 802.11 offrent des transmissions vidéo à haut débit mais souffrent de problèmes d'inefficacité énergétique. De plus, la transmission vidéo dans les réseaux de capteurs visuels nécessite une qualité de service (QoS) stricte en termes de bande passante et de délai. En outre, il est difficile de réduire la consommation énergétique globale du réseau tout en garantissant une qualité de service garantie en termes de bande passante et de délai dans les réseaux de capteurs visuels sans fil à énergie limitée. La principale contribution de cette thèse est de fournir un réseau de vidéosurveillance économe en énergie sans compromettre l'exigence de qualité de service de la transmission vidéo. Premièrement, nous proposons une nouvelle architecture de réseau hybride IoT pour un système de vidéosurveillance qui détecte et suit un intrus dans la zone de surveillance. Le réseau IoT hybride intègre les réseaux de capteurs visuels multi-sauts basés sur IEEE 802.11 et le réseau LoRa pour fournir un système de vidéosurveillance autonome, économe en énergie et à haut débit. Tirant parti des caractéristiques du réseau LoRa, le réseau LoRa est utilisé comme un réseau toujours actif pour la détection et le suivi préliminaires des mouvements. De plus, le réseau LoRa décide également quels nœuds de capteurs visuels réveiller en fonction des informations de suivi. Le filtre de Kalman est étudié pour suivre la trajectoire de l'intrus à partir des mesures de bruit des capteurs de mouvement à faible puissance afin d'activer uniquement les nœuds de capteurs visuels le long de la trajectoire de l'intrus pour fournir une surveillance vidéo efficace. Nous avons montré par simulation que le filtre de Kalman estime et prédit la trajectoire de l'intrus avec une précision raisonnable. De plus, l'approche de réseau hybride IoT proposée réduit considérablement la consommation d'énergie par rapport à un réseau de capteurs visuels à un seul niveau de surveillance continue traditionnelle et toujours active. Ensuite, la contribution de cette thèse se concentre sur un mécanisme de routage sensible à l'énergie et QoS pour le réseau de capteurs visuels multi-sauts basé sur IEEE 802.11 du réseau hybride IoT. Nous proposons un algorithme de routage qui route un ensemble de flux vidéo vers la passerelle avec une QoS garantie en termes de bande passante et de délai tout en minimisant le nombre de nœuds capteurs visuels impliqués dans le routage. Cela maximise le nombre de nœuds pouvant être complètement désactivés pour optimiser la consommation énergétique globale du réseau sans compromettre les performances QoS. Le problème de routage proposé est formulé comme un programme linéaire entier (ILP) et résolu à l'aide d'un algorithme branch-and-bound. Grâce à la simulation informatique, les performances de l'approche proposée sont comparées aux algorithmes de routage de pointe existants dans la littérature. Les résultats montrent clairement que le mécanisme proposé permet d'économiser une quantité significative de la consommation d'énergie globale tout en garantissant la QoS en termes de bande passante et de délai<br>Wireless visual sensor networks based on IEEE 802.11 mesh networks are effective and suitable solutions for video surveillance systems in monitoring intrusions in selected areas. The IEEE 802.11-based visual sensor networks offer high bit rate video transmissions but suffer from energy inefficiency issues. Moreover, the video transmission in the visual sensor networks requires strict quality of service (QoS) in terms of bandwidth and delay. Also, it is challenging to decrease the overall energy consumption of the network while assuring guaranteed QoS in terms of bandwidth and delay in energy-constrained wireless visual sensor networks. The main contribution of this dissertation is to provide an energy-efficient video surveillance network without compromising the QoS requirement of video transmission. First, we propose a new hybrid IoT network architecture for a video surveillance system that detects and tracks an intruder in the monitoring area. The hybrid IoT network integrates the IEEE 802.11-based multi-hop visual Sensor Networks and LoRa network to provide an autonomous, energy-efficient, high-bitrate video surveillance system. Leveraging the LoRa network characteristics, the LoRa network is utilized as an always-active network for preliminary motion detection and tracking. Moreover, the LoRa network also decides which visual sensor nodes to wake up depending on the tracking information. The Kalman filter is investigated to track the intruder's trajectory from noise measurements of low-power motion sensors to activate only the visual sensor nodes along the intruder's trajectory to provide effective video vigilance. We showed through simulation that Kalman filter estimates and predicts intruder trajectory with reasonable accuracy. Moreover, the proposed hybrid IoT network approach reduces energy consumption significantly compared with a traditional, always active continuous monitoring single-tier visual sensor network. Next, the contribution of this dissertation focuses on an energy-aware and QoS routing mechanism for the IEEE 802.11-based multi-hop visual sensor network of the hybrid IoT network. We propose a routing algorithm that routes a set of video streams to the gateway with guaranteed QoS in terms of bandwidth and delay while minimizing the number of visual sensor nodes that are involved in routing. This maximizes the number of nodes that can be turned off completely to optimize the overall energy consumption of the network without compromising QoS performance. The proposed routing problem is formulated as an Integer Linear Program (ILP) and solved using the branch-and-bound algorithm. Through computer simulation, the performance of the proposed approach is compared with the existing state-of-the-art routing algorithms from the literature. The results clearly show that the proposed mechanism saves a significant amount of the overall energy consumption while guaranteeing QoS in terms of bandwidth and delay
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Chafik, Abdellatif. "Architectures de réseau de capteurs pour la surveillance de grands systèmes physiques à mobilité cyclique." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0063.
Full textAbstract:
La surveillance étroite d’un grand équipement physique mobile sur une trajectoire unique connue est susceptible d’avoir des applications concrètes importantes pour la sécurité des utilisateurs et de l’équipement lui-même, pour sa maintenance et pour l’optimisation du service rendu. Cette surveillance nécessite d’instrumenter l’équipement. Cette instrumentation à l’aide d’un réseau de capteurs pris sur étagère constitue l’application de l’étude menée dans cette thèse. Les problématiques de recherche concernent trois domaines : la topologie des réseaux de capteurs mobiles, le routage et la localisation. Elles sont situées par rapport à l’état de l’art. Puis une étude approfondie de l’architecture du réseau pour sur un système physique parcourant une trajectoire circulaire a été menée. La grande roue de Singapour (Singapore Flyer) est utilisée comme système type. Deux sortes de topologie ont été étudiées : une dans laquelle la liaison système mobile – partie fixe au sol est située au niveau du ou des capteurs, l’autre pour laquelle la liaison système mobile - partie fixe au sol est située au niveau du puits. Les meilleurs placements des relais ont été proposés ainsi que des algorithmes de routage géographique adaptés à chaque cas. Les performances du réseau sont mesurées par simulation. Elles montrent un bon fonctionnement pour des phénomènes dynamiques assez rapides et permettent de comparer les architectures entre-elles. Enfin une expérimentation de localisation des nœuds à base de RSSI a été menée sur un site industriel<br>The close supervision of a large physical equipment moving on a single known trajectory is likely to have important practical applications for the safety of users and the equipment itself, for maintenance and optimization of the provided service. This requires deploying monitoring instruments on equipment. This instrumentation using a sensor network taken off the shelf is the application of the study conducted in this thesis. The research problems address three areas: the topology of mobile sensor networks, routing and localization. They are situated in relation to the state of the art. Then a detailed study of the network architecture for a physical system moving on a circular path was conducted. Giant observation wheel of Singapore (Singapore Flyer) is used as a type system. Two kinds of topology were considered: one in which the connection mobile system - fixed part at the ground is located at sensor interface, one for which the link mobile system - fixed part at the ground is located at sink interface. The best placements of the relays have been proposed as well as geographic routing algorithms adapted to each case. The network performance is measured by simulation. The results show a correct working for fairly rapid dynamic phenomena and allow to compare architectures with each other. Finally an experiment of node localization based on RSSI was conducted on an industrial site
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Moniak, Gérald. "Techniques MIMO pour un lien sans fil robuste entre un bus et un poste de contrôle pour une application de surveillance embarquée." Valenciennes, 2007. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/916a3d61-2731-4b0c-9963-6e1e19557266.
Full textAbstract:
Ce travail concerne un lien de communication sans fil depuis des bus urbains vers un ou plusieurs postes de contrôle pour des applications d'audio et de vidéo surveillance. La solution imaginée s'appuie sur les techniques MIMO et OFDM. Nos travaux se décomposent en trois axes principaux: L'étude et la modélisation du canal de propagation MIMO en milieu urbain dense, le développement et l'évaluation en simulation d'une chaîne de transmission MIMO, le développement d'une chaîne de transmission réelle pour des essais grandeur nature. Un état de l'art sur le canal de propagation MIMO et sa modélisation est d'abord présenté. Des mesures de canaux réels correspondant à un environnement transport ont été réalisées. L'émetteur de la chaîne de transmission réalisée s'inspire du standard WiMAX. En réception, un récepteur simple aux performances moyennes et un Turbo récepteur plus performant mais plus complexe sont étudiés. Plusieurs types de canaux ont été utilisés pour l'évaluation de la chaîne. Les résultats en simulation montrent un Turbo récepteur plus performant en termes de taux d'erreurs, plus résistant aux erreurs d'estimation du canal et à la corrélation spatiale. Ils montrent également que la corrélation du canal a un impact prédominant sur la dégradation des performances de ce type de système comparé notamment à la présence d'un trajet prépondérant. En parallèle de ces travaux, une chaîne de transmission réelle a été développée. Elle est composée des parties radio fréquence du système et de PC générant et traitant les signaux. Les tests réalisés en milieu urbain montrent une dégradation des performances par rapport aux résultats de simulation. Des solutions alternatives sont proposées<br>This works deals with a wireless link between a bus and a control centre for embedded audio and video monitoring. Our work is split in three part: the MIMO channels and its modelling, the development of the transmission chain in simulation and its evaluation, the development of a real transmission chain. First, a state of the art of the modelling of the MIMO channel is presented. Real channels are measured and its modelling by the Kronecker and Weichselberger models are studied. The transmitter of the considered chained is based on the WiMAX standard. Two receivers are presented and evaluated: a simple receiver and a turbo receiver. Several channel models are used for the evaluation of the performance. The Turbo receiver proved more effective in terms of bits errors rate. It is more resistant to the spatial correlation and to the errors on the channel estimation. The correlation shows more prejudicial than line of sight for the system. Last, a real transmission module has been developed. The real chain corresponds to the RF part. The generation and the treatments of the signals are realized with developed software. First real transmissions show us a degradation of the performance in comparison with simulations. Alternatives solutions are proposed
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Benzerbadj, Ali. "Approche inter-couches pour l'économie d'énergie et la fiabilité dans les Réseaux de Capteurs Sans Fil dédiés aux Applications Critiques de Surveillance." Thesis, Brest, 2018. http://www.theses.fr/2018BRES0034/document.
Full textAbstract:
Les Réseaux de Capteurs Sans Fil (RCSFs) constituent une classe particulière des réseaux Ad hoc, faisant l'objet de recherches intensives. Ils sont considérés comme un outil très puissant pour connecter le monde physique et le monde numérique. Ils se composent d'un grand nombre de noeuds capteurs dotés de ressources limitées en termes d'énergie, de portée de capture et de communication, de vitesse de traitement et de capacité de stockage. Ils sont déployés dans un environnement intérieur ou extérieur, et ce dans de nombreux domaines d'application tels que l'armée, l'environnement, la santé, la maison et l'agriculture. La rareté des ressources des noeuds capteurs et la non fiabilité des liaisons sans fil motivent la plupart des problématiques dans le domaine des RCSFs, à savoir l'énergie, la couverture, la connectivité, le routage, la tolérance aux pannes et la sécurité. L'objectif de cette thèse est de proposer un protocole de surveillance inter-couches, à efficacité énergétique et fiable, pour la surveillance des zones sensibles clôturées, tel qu'un site pétrolier ou nucléaire, utilisant les réseaux de capteurs sans fil avec un cycle d'activité, et avec prise en compte des liens asymétriques dus au phénomène de l'irrégularité de la radio. Initialement, le protocole proposé identifie les noeuds de bordure du RCSF pour les utiliser comme nœuds sentinelles, c.-à-d., des noeuds qui sont toujours dans un état actif. Les noeuds restants sont utilisés en tant que noeuds relais avec un cycle d'activité, pendant la phase de routage des alertes vers le noeud puits. Le processus d'identification des noeuds de bordure ainsi que le routage des alertes, sont assurés par le protocole Greedy Perimeter Stateless Routing through Symmetrical Links (GPSR-SL) qui est une version améliorée du protocole GPSR, reposant sur un graphe de connectivité représenté sous forme de disques non-unité (N-UDG). Le protocole de surveillance inter-couches proposé a été implémenté et ses performances ont été évaluées en utilisant l'environnement de simulation OMNeT++/Castalia. Les résultats de performance montrent que ce protocole permet d'obtenir un ratio de livraison de paquets plus élevé d'environ 3.63%, une efficacité énergétique et une latence satisfaisante par rapport au même protocole basé sur le GPSR original<br>Wireless Sensor Networks (WSNs) are a special class of Ad hoc networks, which are under intensive research.They are considered as a very powerful tool to connect the physical and the digital worlds. They consist of a largenumber of sensor nodes that are characterized with limited resources in terms of energy, range of sensing and communication, processing speed and storage capacity.They are deployed in an indoor or outdoor environment in many application domains such as army, environment, health, home and agriculture. The scarcity of sensor node resources and the unreliability of wireless links drive most of the research issues in the field of WSNs, namely energy, coverage, connectivity, routing, fault tolerance and security. The aim of this thesis is to propose an energyefficient and reliable cross-layer surveillance protocol for sensitive fenced areas, such as oil or nuclear sites, using duty-cycled WSNs with asymmetrical links due to the radio irregularity phenomenon. Initially, the proposed protocol identifies the boundary nodes of the deployedWSN, to be used as sentinel nodes, i.e., nodes that are always in an active state. The remaining nodes are usedas duty-cycled relay nodes during the routing phase to relay alerts towards the sink. The boundary nodes identification process and alert routing are both performed using an enhanced version of the Greedy Perimeter Stateless Routing (GPSR) protocol, referred to as GPSR over Symmetrical Links (GPSR-SL) and which relies on a Non Unit Disk Graph (N-UDG). The proposed cross-layer surveillance protocol has been implemented and its performance has been evaluated under the OMNeT++/Castalia simulation environment. Performance results show that this protocol achieves higher Packet Delivery Ratio by up to 3.63%, energy .efficiency and satisfactory latency when compared to the same protocol based on the original GPSR
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Bizagwira, Honoré. "Réseaux de capteurs sans fil étendu robuste exploitant des liens atypiques." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2016. http://www.theses.fr/2016CLF22770/document.
Full textAbstract:
Ce mémoire de thèse se place dans le contexte des applications de surveillance de l’environnement nécessitant des mesures régulières de caractéristiques biologiques ou géo-physiques. Il s’agit par exemple de mesurer la propagation de polluants dans les cours d’eau, de surveiller le développement de bactérie dans des eaux de baignade. Les réseaux de capteurs sans fils (RCsF) apparaissent comme des solutions économiques et fiables pour permettre l’automatisation de la collecte de telles données. Le bon fonctionnement de ces réseaux dépend de la qualité des transmissions radio, ce qui est particulièrement vrai dans des milieux où les conditions sont peu favorables à la propagation des ondes radio et où les liens peuvent donc se révéler intermittents. L’objectif de ce travail est de proposer une solution protocolaire efficace dans de telles conditions, dans le cas particulier d’un réseau de capteur déployé à la surface de l’eau. Le mémoire débute par la description d’une méthodologie, des mécanismes et d’une plate-forme destinée à explorer la qualité d’un lien radio situé à la surface de l’eau. Nous présentons différentes mesures qui ont été effectuées. Les solutions protocolaires que nous proposons prennent en compte le caractère évolutif de la topologie due à l’instabilité des liens radio afin d’améliorer l’efficacité de la collecte et de réduire la consommation énergétique des noeuds. Notre approche est basée sur la reconstruction périodique de la topologie, la communication entre les noeuds par rendez-vous définis par des fenêtres de transmissions, l’utilisation du multi-canal pour drainer les données et l’adaptation de la taille des fenêtres de transmission en fonction du trafic local. L’ensemble de ces propositions est validé par prototypage et par simulation sur NS-3. Les résultats montrent que notre solution est capable de collecter les données dans une topologie dynamique tout en réduisant à la fois le délai de collecte et la consommation énergétique<br>This thesis takes place in the context of environmental monitoring applications requiring regular measurements of biological or geophysical characteristics. These applications include for instance the measuring of the spread of pollutants in rivers, monitoring of the development of bacteria in bathing waters, etc. Wireless Sensor Networks (WSNs) provide cost-effective and reliable solutions to allow the automation of such data gathering. The good functioning of these networks depends on the quality of the radio transmissions, which is particularly true in environments where the conditions are not suitable for the propagation of radio waves and where the links may therefore be intermittent. The objective of this work is to propose an effective protocol solution under such conditions, in the particular case of a sensor network deployed on the water surface. The thesis begins with a description of the methodology, mechanisms and a platform for exploring the quality of a radio link displayed at the water surface. We present different measures that have been carried out. The protocol solutions we propose take into account the evolutionary nature of the topology due to the instability of the radio links in order to improve the efficiency of the data gathering and to reduce the energy consumption of the nodes. Our approach is based on the periodic reconstruction of the topology, the communication between nodes by appointments defined by transmission windows, the use of the multi-channel to drain the data and the adaptation of the transmission window size as a function of local traffic. All these propositions are validated by prototyping and simulation using NS-3. The results show that our solution is capable of collecting data in a dynamic topology while reducing both gathering time and energy consumption
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Barake, Rabih. "Caractérisation et optimisation du canal de propagation corporel dans le cadre des systèmes de communications dédiées à la surveillance médicale." Limoges, 2012. http://www.theses.fr/2012LIMO4045.
Full textAbstract:
Dans ce travail de thèse, on s’intéresse à l’étude des ondes électromagnétiques qui permettent la communication entre deux antennes situées à la surface du corps humain. On utilise le modèle de propagation par ondes de Norton avec la notion de fonction d’atténuation de Sommerfeld afin de modéliser l’atténuation de propagation sur des surfaces plane. Le modèle de Watson permet quant à lui, l’étude du coefficient d’atténuation des ondes électromagnétique qui se propagent tout autour d’un disque ou d’un cylindre. Afin de générer des d’onde dans une polarisation TM et TE, les sources d’excitation utilisées, dans un premier temps, sont des petits dipôles électriques élémentaires avec une polarisation normale et tangente. Afin d’affiner les résultats obtenus, nous proposons d’étudier plus en détail la polarisation du vecteur champ électrique durant sa propagation, au niveau de la surface d’un modèle complet du corps, pour différentes polarisations et pour différents trajets. Enfin, différents types d’antennes ont été modélisés et améliorés afin de favoriser la propagation des ondes de surface et donc de maximiser le bilan de liaison entre antennes<br>In this thesis, we focus on the study of the electromagnetic waves that allow the communication between two antennas lying on the surface of a human body. We use the wave propagation model of Norton with the notion of Somerfield attenuation function to model the attenuation in the case of propagation on flat surface. On the other hand, Watson’s model allow to studying the attenuation coefficient of electromagnetic wave that propagate around a disc or a cylinder. To generate a TM and TE wave polarization, the excitation sources used in a first step, are small elementary electric dipoles with a tangent and normal polarization. To refine the results, we propose to further investigate the polarization vector of the electric field during its propagation at the surface of a full body model, for different polarization and for different paths. Finally, various types of antennas were designed and studied in the goal of promoting the propagation of the surface waves and thus maximizing the link budget between antennas
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Hajjine, Bouchta. "Conception, réalisation et intégration technologique d'un patch électronique : application à la surveillance des personnes âgées." Thesis, Toulouse, INSA, 2016. http://www.theses.fr/2016ISAT0002/document.
Full textAbstract:
30% de la population Française dépassant l’âge des 60 ans en 2035, la notion d’accompagnement de la dépendance des personnes âgées est un enjeu sociétal avec l’impératif de prévention des risques à domicile. C’est dans ce contexte, avec l’arrivée des technologies d’intégration et de l’IoT que nous avons entrepris de concevoir et réaliser un patch électronique miniature capable de géolocalisation pour déclencher des alarmes en cas de fugue, de chute ou de déambulation. Un enjeu est la réalisation d‘antennes sur substrats souples comme éléments clés des fonctions de géolocalisation et de recharge par induction. Un travail de modélisation a permis l’optimisation d’antennes imprimées présentant un bon compromis intégration/performance. Un procédé technologique en salle blanche a été développé pour réaliser des antennes bicouches sur substrat polyimide souple. Plusieurs prototypes de patch complet ont été testés et validés en centre d’EHPAD<br>30 % of the French population being over the age of 60 years in 2035, the notion of accompaniment of the elderly dependence is a societal challenge with the imperative of risks prevention at home. It is in this context, with the arrival of the technologies of integration and the IoT that we undertook to conceive and realize a miniature electronic patch capable of geolocalization to trigger alarms in the case of fugue, fall or wandering. A challenge is the design of antennas on flexible substrates as key elements of the functions of geolocalization and charging by induction. A modeling work allowed the optimization of printed antennas presenting a good compromise integration / performance. A technological process in the cleanroom was developed to carry out bilayers antennas on flexible substrate (polyimide). Several prototypes of complete patch were tested and validated in the EHPAD center
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Benamrouche, Bilal. "Efficacité énergétique des architectures de communication sans fil IR-UWB pour les réseaux de capteurs sans fil." Thesis, Toulouse, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAT0023/document.
Full textAbstract:
Le sujet de thèse propose une nouvelle génération de réseaux de capteur sans fil base sur impulse radio ultra wide band (IR-UWB) reconfigurable suivant l'application souhaitée et à très basse consommation. La consommation énergétique d’un système de communication sans fil est la contrainte majeure pour le déploiement d’un réseau de capteurs sans fil autonome. Les travaux de recherche présente dans cette thèse ont menés au développement d’un émetteur-récepteur à très faible consommation d’énergie pour les réseaux de capteurs sans fil autonome pour des applications de structural Heath monitoring dans des domaines aéronautique. Une description est faite pour les différents types de technologie de communication sans fil pour la surveillance des structures (SHM). Nous avons détaillé la communication sans fil ultra large bande (UWB) en présentant la technique de communication sans fil UWB par impulsion avec les avantages qu’elle offre pour notre application. Une présentation est faite de l’architecture de l’émetteur-récepteur IR-UWB conçu en détaillant le design complet avec l’intégration de la solution proposée clock-gating pour un système à une grande efficacité énergétique avec une implémentation et validation d’un prototype sur une plateforme FPGA. Une description de la conception et la fabrication d’un système sur puce ASIC de notre design d’émetteur-récepteur IR-UWB avec la technologie CMOS 65nm de st microélectronique et les avantages qu’il offre que ça soit en terme d’efficacité énergétique ou de taille de système<br>This Ph.D. Subject proposes the design of a new generation of wireless sensor networks (WSN) based on impulse radio ultra-wide band (IR-UWB), reconfigurable upon the application, reliable and ultra-low power. Applications like structure health monitoring of aerospace structures or portable smart sensing systems for human protection can be targeted. These industrial applications impose very demanding specifications for the wireless communication protocol (in some cases, new services are needed like: localization, clock synchronization, real-time transmission, etc) on one side, and for the circuit design, on the other side, as the ultra-low power circuits are needed. Energy efficiency is the major driver in today development of the wireless sensor networks. We chose impulse radio ultra-wideband (IR-UWB) technique for our developments. IR-UWB is a very promising technique able to respond to the wireless communication protocol constraints and to energy efficiency constraints.! The objective of this Ph.D. will be to design an ultra-low power IR-UWB transceiver. IR-UWB signal processing techniques has to be study and innovator solution has to be proposed for the implementation of the IR-UWB transceiver. The first prototype will be developed on FPGA boards (and/or USRP boards) and the final IR-UWB transceiver will be an ASIC in CMOS technology. The design of an ultra-low power consumption of the CMOS transceiver will be a major concern. Modern ultra-low power circuit techniques from the nanometrics CMOS design kits will be used. MAC layer adapted to the demands of the application and working on IR-UWB physical layer will be also studied and designed. A microprocessor integration on the chip for power management of the different parts (sensor, communication, computing, energy harvesting) of the system can also be studied. This work will be based on the previous research results obtained in our team in the case of static WSN. This work will take plac! e in the highly stimulating and competitive environment of a E! uropean project
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Hoang, Thai Bang. "Infrared and visible wireless optical technology for body sensor connectivity." Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0027/document.
Full textAbstract:
Cette thèse est axée sur le domaine de la communication optique sans fil en intérieur pour la surveillance de la santé basée sur des capteurs corporels. L’état de l'art des communications optique sans fil dans les domaines infrarouge, visible et UV ainsi que l'analyse des systèmes liés à la santé utilisant cette technologie ont été fournis. Cela a permis de définir les objectifs et l'orientation de cette thèse. Nous avons étudié l'utilisation de la technologie infrarouge pour la transmission de données entre un capteur porté par un patient et des récepteurs situés aux coins d'un panneau d'éclairage central au plafond de l'environnement. Un lien en visible a été utilisé pour la transmission de données du luminaire vers le patient portant un smartphone équipé d'un décodeur. Les principaux défis étaient la robustesse des liens infrarouge et visible en ce qui concerne la mobilité du patient et l'impact du corps de l'utilisateur en raison de l'emplacement du capteur. Les simulations de canaux réalisées grâce à la technique de Ray-Tracing associée à la méthode de Monte-Carlo ont permis de déterminer le gain de canal qui est le paramètre principal représentant la performance. En raison de la mobilité du patient, l'analyse a été réalisée de manière statistique et en tenant compte de différents emplacements du capteur sur le corps, de la cheville à l'épaule. Les paramètres physiques et géométriques optimaux relatifs aux émetteurs et aux récepteurs afin de garantir les meilleures performances ont été déduites. Il a été démontré qu’il est essentiel de modéliser la présence du corps pour les deux liaisons montante et descendante. Les performances globales du système ont mis en évidence le potentiel des transmissions sans fil entièrement optiques pour la surveillance médicale basée sur des capteurs corporels. Cela a été en partie confirmé par des expérimentations menées à partir de prototypes de capteur communicant en infrarouge et de produits commerciaux pour la liaison en visible<br>This thesis is focused on the field of indoor optical wireless communication for health monitoring based on body sensors. The state of the art of optical wireless in the infrared, visible and UV domains as well as the analysis of health related systems using this technology have been provided. This helped to define the objectives and orientations of this thesis. We have studied the use of infrared technology for data transmission between a sensor worn by a patient and receivers located at the corners of a central lighting panel at the ceiling of the environment. A link in visible was used for the transmission of data from the luminaire to the patient carrying a smartphone equipped with a decoder. The main challenges were the robustness of the infrared and visible links with regard to patient mobility and the impact of the user's body due to the location of the sensor. The channel simulations performed using the Ray-Tracing technique associated with the Monte-Carlo method allowed determining the channel gain, which is the main parameter representing the performance. Due to the patient mobility, the analysis was performed statistically and taking into account different locations of the sensor on the body, from the ankle to the shoulder. The optimal physical and geometrical parameters for transmitters and receivers to ensure the best performance have been deduced. It has been shown that it is essential to model the presence of the body for both uplink and downlink. The overall performance of the system has highlighted the potential of fully optical wireless transmissions for medical surveillance based on body sensors. This has been partly confirmed by experiments carried out from infrared communicating sensor prototypes and commercial products for the visible link
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Zatout, Youssouf. "Conception et évaluation de performances d'un réseau de capteurs sans fil hétérogène pour une application domotique." Phd thesis, Université Toulouse le Mirail - Toulouse II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00632228.
Full textAbstract:
Les progrès technologiques permettent aujourd'hui l'intégration à bas coût d'objets multi-capteurs hétérogènes communicants sans fil notamment pour la surveillance dans les environnements considérés à risques ou non accessibles. Le but de ces travaux de thèse est de contribuer à la sécurisation des personnes et de leur environnement de vie par la mise en réseau de dispositifs multi-capteurs de mesures sans fil. Ceux-ci doivent être spécifiés et configurés pour rendre par exemple l'environnement qu'ils surveillent intelligent et sécurisé. Le travail effectué porte sur la conception et le prototypage réel d'un réseau composé de dispositifs hétérogènes autonomes en énergie. Nos contributions comportent trois volets essentiels :Le premier volet concerne la conception d'un modèle de réseau ambiant adapté : nous avons proposé un modèle qui repose sur une architecture multi-niveaux caractérisée par des nœuds hétérogènes dont le captage (détection), le traitement et le stockage des données sont distribués par niveau. Cette architecture hiérarchique offre plusieurs avantages par rapport aux architectures linéaires classiques en termes d'évolutivité, de faible coût, de meilleure couverture, de hautes fonctionnalités et de fiabilité. Nous avons défini le comportement adapté pour chaque nœud dans le modèle et montré l'avantage de la solution par la simulation.Le deuxième volet concerne la proposition originale d'un protocole d'accès au médium efficace en énergie nommé " T-TMAC " et adapté à l'application, permettant d'organiser les échanges des messages dans l'architecture du réseau retenu. L'originalité du protocole est qu'il est composé de mécanismes de maintenance performants permettant la gestion de la mobilité et la reconfiguration du réseau (ajout et suppression d'un capteur). Pour cela, une adaptation et un paramétrage du standard IEEE 802.15.4 sont proposés.Le dernier volet présente l'évaluation et l'analyse de performances du protocole développé dans le cadre de scénarios de tests. Nous avons étudié en particulier l'impact de la taille des données et la périodicité de transfert sur l'énergie et le délai. Le protocole est validé à l'aide d'un modèle analytique dont les résultats ont été comparés à ceux obtenus par prototypage matériel.
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Aby, Affoua Thérèse. "Réseaux de capteurs sans fil étendus dédiés aux collectes de données environnementales." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2016. http://www.theses.fr/2016CLF22671/document.
Full textAbstract:
Les réseaux de capteurs sans fil sont utilisés dans de nombreuses applications de surveillance de l’environnement (par exemple, pour surveiller les volcans ou pour détecter les incendies de forêts). Dans de telles applications, les nœuds capteurs disposent d’une quantité limitée d’énergie, mais doivent fonctionner pendant des années sans avoir leurs batteries changées. La principale méthode utilisée pour permettre aux nœuds d’économiser leur énergie est de séquencer les périodes d’activité et d’inactivité. Cependant, la conception de protocoles MAC et de routage pour les applications avec des taux d’activité faibles est un défi. Dans cette thèse nous proposons des protocoles MAC avec de très faibles taux d’activité (moins de 1% d’activité) et des protocoles de routages adaptés pour des réseaux de capteurs sans fil dédiés aux applications de surveillance environnementale. Nos protocoles sont analysés et comparés aux protocoles existants par simulation et par expérimentation sur des nœuds TelosB. Malgré un taux d’activité très faible pour tous les nœuds, nos protocoles sont capables d’obtenir de bonnes performances, contrairement aux autres protocoles de la littérature, qui ne sont pas adaptés à opérer avec de faibles taux d’activité<br>Wireless sensor networks are used in many environmental monitoring applications (e.g., to monitor forest fires or volcanoes). In such applications, sensor nodes have a limited quantity of energy, but must operate for years without having their batteries changed. The main mechanism used to allow nodes to save energy is to sequence periods of activity and inactivity. However, the design of MAC and routing protocols for applications with low duty-cycle is still a challenge. In this thesis, we proposed unsynchronized MAC and routing protocols for wireless sensor networks devoted to environmental monitoring applications. The main specificity of our protocols is that they are adapted to very low duty-cycle (less than 1 % for all nodes). Our protocols are analyzed and compared to existing protocols by simulation and experimentation on TelosB nodes. Despite this low duty-cycle for all nodes, our protocols are able to achieve good performance, unlike other protocols in the literature, which are not adapted to these extreme conditions
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Lu, Juan. "Modélisation, simulation et implémentation d'un protocole de communication adaptatif dans un réseau de capteurs sans fil basé sur IEEE 802.15.4 et adapté à la surveillance de personnes à domicile." Phd thesis, INSA de Toulouse, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00862824.
Full textAbstract:
Le maintien à domicile des personnes fragiles vivant seules est devenu une préoccupation majeure de santé publique dans nos sociétés modernes. Parmi les différents aspects scientifiques traités dans le domaine de la surveillance à domicile, nous nous intéressons à l'étude et à la proposition d'une solution permettant à des capteurs répartis de communiquer entre eux de façon optimale et adaptée aux contraintes spécifiques de l'application. Plus précisément, nous souhaitons construire un réseau sans fil courte portée constitué de plusieurs noeuds capteurs échangeant entre eux des données selon un protocole de communication de niveau MAC (contrôle d'accès au médium) qui optimise à la fois l'énergie, le délai de transmission et la perte d'informations. Pour cela, nous avons finement analysé les avantages et les limites des technologies WPAN (réseau local personnel sans fil) et des protocoles de communication actuellement utilisés en rapport aux exigences de notre application. Nous avons ensuite proposé une méthode d'accès au médium déterministe, adaptative et économe en énergie basée sur la couche physique IEEE 802.15.4 et une topologie maillée. Elle permet de garantir le délai d'acheminement des messages avec un risque de collisions très fortement limité, grâce à une réutilisation spatiale du médium dans un voisinage à deux sauts. Cette proposition a été caractérisée par modélisation et simulation à l'aide du simulateur de réseau OPNET. Nous avons alors implémenté les mécanismes proposés sur des dispositifs matériels et déployé un réseau de capteurs en situation réelle afin de vérifier la pertinence du modèle et évaluer la proposition selon différentes configurations de test.
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Antilahy, Herimpitia Tsilavina Chrystelle. "Développement et mise en œuvre d’un mécanisme « 4D-addressing Wakeup radio » pour la réduction de la consommation d’énergie dans les réseaux de capteurs sans fil." Thesis, La Réunion, 2018. http://www.theses.fr/2018LARE0038.
Full textAbstract:
Les réseaux de capteurs sans fil qui conviennent pour vaste domaine d’applications, constituent une solution prometteuse qui répond à toute exigence de surveillance continue. L’autonomie énergétique des nœuds constitue un facteur de vulnérabilité qui influe directement leur longévité et la capacité du réseau à assurer longuement la couverture d’une zone géographique d’intérêt. La gestion de consommation énergétique représente la seule approche pour accroître la durée de vie de ces réseaux et leur conférer une autonomie raisonnable. Des solutions logicielles proposées à travers les protocoles MAC, apportent des améliorations significatives à la minimisation de la dépense énergétique des nœuds. Elles permettent de réduire les périodes d’écoute du canal qui, représente l’opération la plus coûteuse en termes d’énergie dans le fonctionnement des nœuds de capteurs sans fil. Néanmoins, se limiter à ces solutions n’est pas suffisant pour garantir une longévité acceptable. La seule méthode pour optimiser la conservation d’énergie dans les RCSFs est de mettre chaque nœud constamment en mode faible puissance et d’utiliser un mécanisme de télé-réveil à travers des signaux de réveil. Cela implique, l’utilisation de circuits de réveil de faible consommation qui assurent la surveillance de canal et qui déclenchent le réveil des nœuds uniquement à chaque fois qu’événement d’intérêt se produit. Dans ce contexte, une quantité importante de travaux ont proposés l’utilisation d’un mécanisme d’adressage (adresses MAC ou d’autres informations binaires), pour permettre aux nœuds non concernés de retourner rapidement dans son état de sommeil. Cette démarche est intéressante, mais implique toutefois une dépense énergétique non négligeable, liée à la réception et au traitement des informations d’adresse au niveau de tous les nœuds. La solution la plus efficace énergétiquement serait l’utilisation d’une autre forme d’adresse. Cette thèse s’inscrit dans le contexte de minimisation de la consommation énergétique des RCSFs par la mise en œuvre d’un adressage qui permet aux nœuds de recevoir et de traiter les signaux de réveil, sans allumer leur module de communication principal. Il s’agit pour nous de supprimer la dépense énergétique liée à l’allumage du module RF et à la réception de paquets d’adresse, en se tournant vers l’exploitation de la durée des signaux de réveils. Notre solution se repose sur les caractéristiques matérielles du microcontrôleur (IRQ, Timer/Counter) des nœuds de capteurs. Elle permet de réduire les complexités liées aux conditionnements des signaux de réveils. Notre solution est implémentée sur un réseau de petite taille. Elle est évaluée expérimentalement et ses performances énergétiques sont comparées à celles d’un schéma classique de télé-réveil sans mécanisme d’adressage et à celles d’un schéma classique basé sur le duty-cycling<br>Wireless sensor networks that are suitable for a wide range of applications, represent a promising solution that meets any requirement for continuous monitoring. The energy autonomy of sensor nodes constitutes a vulnerability factor that directly affects their longevity and the capacity of the network to ensure long coverage of the geographical area of interest. Energy consumption management is the only way to increase the lifespan of these networks and to give them a reasonable autonomy. Software solutions proposed through MAC protocols, bring significant improvements to the minimization of the energy expenditure of sensor nodes. They reduce the idle-listening periods which represents the most expensive operation in terms of energy, in the operation of the wireless sensor nodes. However, Focusing lonely on these solutions is not enough to guarantee acceptable longevity. The only way to optimize energy conservation in the WSN is to constantly put each node in low power mode and use a wakeup mechanism through wake-up signals. This involves the use of low-power wake-up circuits that provide channel monitoring, and trigger node wake-up only whenever event of interest occurs. In this context, a significant amount of work has proposed the use of an addressing mechanism (MAC addresses or other binary informations), to allow non-concerned nodes to quickly return to their sleep state. This approach is interesting, but involves a significant energy expenditure, related to address information’s reception and processing at all nodes. The most energy efficient solution would be the use of another type of address. This thesis is part of the context of minimizing the energy consumption of the WSN, using an addressing system that allows sensor nodes to receive and process the wake-up signals, without turning on their main communication module. It is to eliminate the energy expenditure related to the RF module’s activation and the reception of address packets, by exploiting wakeup signals duration. Our solution is based on the hardware characteristics of the microcontroller (IRQ, Timer/Counter) of sensor nodes. It reduces the complexities related to wakeup signals conditioning. Our solution is implemented on a small network. Its evaluations were done experimentally and its energy performance is compared to a conventional wake-up mechanism without addressing,and a conventional scheme based on duty-cycling
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Mshali, Haider Hasan. "Services e-santé sensibles au contexte dans les espaces intelligents." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0575/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous proposons un nouveau système e-santé sensible au contexte pour les sujets âgés, dépendants et isolés. Le système surveille et suit les activités de la vie quotidienne (AVQ) de la personne tout en considérant les standards les plus utilisés en gériatrie pour l'évaluation du niveau de dépendance tel que le modèle SMAF. Le cadre de travail proposé offre automatiquement de nombreux services adaptables tels que la collection d'informations pertinentes et contextuelles et l'évaluation de l'état de santé en se basant sur le niveau de dépendance. Les approches proposées permettent d'apprendre le mode de vie des sujets en se basant sur l'accomplissement des AVQ et la détection des changements de comportement qui peuvent représenter un risque pour la personne. Pour se rapprocher de la vie réelle, nous avons généré des longs scénarios réalistes en définissant un modèle Markovien. Concernant la prédiction du comportement, nous proposons une nouvelle approche basée l'extension du modèle GM (1,1). Les performances de notre proposition sont évaluées et comparées avec les approches traditionnelles de suivi continu en considérant différents scénarios et profils de sujets. Les résultats révèlent que notre système offre un suivi efficace des sujets qui optimise la consommation des ressources du système en termes de calcul, énergie et réseau. Avec un minimum de volume de données collectées et traitées et un minimum de ressources utilisées, notre système réussit à assurer un suivi avec une précision élevée de l'évaluation du niveau de dépendance, d'apprentissage du comportement, de prédiction des conditions de santé et de détection de situation anormales<br>In this thesis, we propose a new e-health monitoring system for elderly, dependent and isolated persons living alone. We provided a better understanding of the monitored person's context. We develop a context-aware framework for monitoring the person's activities of daily living (ADL) and consider the most famous scales applied in the dependency evaluation models used in the geriatric domain such as the Functional Autonomy Measurement System (SMAF). The proposed adaptive framework offers several services such as the collection of high relevant and contextual data and an evaluation of the health status (i.e. dependency level) of persons. The proposed approach allows learning the human's lifestyle regarding the achievement of the ADL and the detection of the behavioral changes that may represent a risk for the monitored person. In order get closer to real-life situations, we use a Markovian-based model built for generating long term and realistic scenarios. For the behavior detection and prediction, we propose a novel forecasting approach based on the extension of the Grey theory GM (1, 1). The performances of the proposed system are evaluated and compared to traditional monitoring approaches within different scenarios and persons' profiles. The results of our evaluations reveal an efficient monitoring that optimizes the system resources in terms of computing, energy consumption, and network. With a minimum of sensing data, our system succeeds to ensure a high accuracy regarding the evaluation of the person's dependency, behavioral patterns learning, prediction of the health condition, and the detection of abnormal situations
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Salim, Christian. "Data Reduction based energy-efficient approaches for secure priority-based managed wireless video sensor networks." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2018. http://www.theses.fr/2018UBFCD052/document.
Full textAbstract:
L'énorme quantité de données dans les réseaux de capteurs vidéo sans fil (WVSN) pour les nœuds de capteurs de ressources limitées augmente les défis liés à la consommation d'énergie et à la consommation de bande passante. La gestion du réseau est l’un des défis de WMSN en raison de l’énorme quantité d’images envoyées simultanément par les capteurs au coordinateur. Dans cette thèse, pour surmonter ces problèmes, plusieurs contributions ont été apportées. Chaque contribution se concentre sur un ou deux défis, comme suit: Dans la première contribution, pour réduire la consommation d'énergie, une nouvelle approche pour l'agrégation des données dans WVSN basée sur des fonctions de similarité des plans est proposée. Il est déployé sur deux niveaux: le niveau du nœud du capteur vidéo et le niveau du coordinateur. Au niveau du nœud de capteur, nous proposons une technique d'adaptation du taux de trame et une fonction de similarité pour réduire le nombre de trames détectées par les nœuds de capteur et envoyées au coordinateur. Au niveau du coordinateur, après avoir reçu des plans de différents nœuds de capteurs voisins, la similarité entre ces plans est calculée pour éliminer les redondances. Dans la deuxième contribution, certains traitements et analyses sont ajoutés en fonction de la similarité entre les images au niveau du capteur-nœud pour n'envoyer que les cadres importants au coordinateur. Les fonctions cinématiques sont définies pour prévoir l'étape suivante de l'intrusion et pour planifier le système de surveillance en conséquence. Dans la troisième contribution, sur la phase de transmission, au niveau capteur-nœud, un nouvel algorithme d'extraction des différences entre deux images est proposé. Cette contribution prend également en compte le défi de sécurité en adaptant un algorithme de chiffrement efficace au niveau du nœud de capteur. Dans la dernière contribution, pour éviter une détection plus lente des intrusions conduisant à des réactions plus lentes du coordinateur, un protocole mac-layer basé sur le protocole S-MAC a été proposé pour contrôler le réseau. Cette solution consiste à ajouter un bit de priorité au protocole S-MAC pour donner la priorité aux données critiques<br>The huge amount of data in Wireless Video Sensor Networks (WVSNs) for tiny limited resources sensor nodes increases the energy and bandwidth consumption challenges. Controlling the network is one of the challenges in WMSN due to the huge amount of images sent at the same time from the sensors to the coordinator. In this thesis, to overcome these problems, several contributions have been made. Each contribution concentrates on one or two challenges as follows: In the first contribution, to reduce the energy consumption a new approach for data aggregation in WVSN based on shot similarity functions is proposed. It is deployed on two levels: the video-sensor node level and the coordinator level. At the sensor node level, we propose a frame rate adaptation technique and a similarity function to reduce the number of frames sensed by the sensor nodes and sent to the coordinator. At the coordinator level, after receiving shots from different neighboring sensor nodes, the similarity between these shots is computed to eliminate redundancies. In the second contribution, some processing and analysis are added based on the similarity between frames on the sensor-node level to send only the important frames to the coordinator. Kinematic functions are defined to predict the next step of the intrusion and to schedule the monitoring system accordingly. In the third contribution, on the transmission phase, on the sensor-node level, a new algorithm to extract the differences between two images is proposed. This contribution also takes into account the security challenge by adapting an efficient ciphering algorithm on the sensor node level. In the last contribution, to avoid slower detection of intrusions leading to slower reactions from the coordinator, a mac-layer protocol based on S-MAC protocol has been proposed to control the network. This solution consists in adding a priority bit to the S-MAC protocol to give priority to critical data