Contribution aux Réseaux Sans fil : Routage à base de l’algorithme MCL pour les Réseaux de Capteurs

Abstract

الملخص (بالعربية) :

جذبت شبكات الاستشعار اللاسلكية اهتمامًا متزايدًا خلال العقدين الماضيين. تستهدف تطبيقات هذه الشبكات مجموعة واسعًة من المجالات مثل الرعاية الصحية، التحكم الصناعي، المراقبة البيئية و ما إلى ذلك. التحدي الرئيسي لشبكات الاستشعار اللاسلكية هو الموارد المحدودة التي تتطلب إدارة فعالة لاستهلاك الطاقة. تعتبر التغطية أيضا كأحد المؤشرات الهامة لجودة الخدمة. لذلك ، و منه يجب التركيز في تصميم بروتوكولات التوجيه على الفعالية الطاقوية وتغطية الشبكة. في هذه الرسالة، نقترح بروتوكول توجيه هرمي جديد إقتصادي للطاقة، أكثرفعالية من بعض البروتوكولات البارزة ويوفرأحسن تغطية للشبكة من البروتوكول التسلسل الهرمي التجميعي التكيفي منخفض الطاقة. البروتوكول يجمع ما بين خوارزمية ماركوف التجميعية لتكوين المجموعات و إستراتيجية جديدة لاختيار رأس المجموعة بناءً على الموقع والطاقة المتبقية لدى أجهزة الاستشعار. تظهر نتائج المحاكاة أن البروتوكول المقترح أفضل من البروتوكولات الأخرى من حيث إدارة الطاقة و إطالة عمر الشبكة ، كما أنه يحقق تغطية جيدة أفضل من التسلسل الهرمي التجميعي التكيفي منخفض الطاقة

---------------------------------------------- Résumé (Anglais) :

Wireless sensor networks (WSNs) have attracted increasing attention during the two last decades. Indeed, their applications target a wide range of fields such as healthcare, industrial control, environmental monitoring, etc. The main challenge of WSNs is the limitation of resources requiring efficient management of energy consumption. Coverage is also considered as one of the critical indicators of the quality of service (QoS) of WSNs. Therefore, the design of routing protocols should focus on energy efficiency and network coverage. In this thesis, we propose a novel energy efficient clustering protocol that is more efficient than some prominent routing protocols and offers better coverage of the network than LEACH. The protocol combines the MCL algorithm for cluster formation and a new cluster head selection strategy based on location and residual energy of sensors. Simulation results demonstrate that the proposed protocol is better than other protocols in terms of energy management and extending the lifetime of the network, whereas, it achieves good coverage than LEACH

---------------------------------------------- Résumé (Français) :

Les réseaux de capteurs sans fil (RCSFs) ont suscité une attention particulière au cours des deux dernières décennies. En effet, leurs applications visent un large éventail de domaines tels que la santé, le contrôle industriel, la surveillance de l’environnement, etc. Le principal défi des RCSFs est la limitation des ressources qui nécessite une gestion efficace de la consommation d’énergie. La couverture est également considérée comme l’un des indicateurs critiques de la qualité de service (QoS) des RCSFs. Par conséquent, la conception des protocoles de routage doit se concentrer sur l’efficacité énergétique et la couverture du réseau. Dans cette thèse, nous proposons un nouveau protocole hiérarchique à basse énergie, plus efficace que certains protocoles de routage connus en littérature et offrant une meilleure couverture du réseau que le protocole LEACH. Le protocole combine l’algorithme MCL pour la formation de clusters et une nouvelle stratégie de sélection des CHs basée sur l’emplacement et l’énergie résiduelle des capteurs. Les résultats de simulation montrent que le protocole proposé est meilleur que certains protocoles existants en termes de gestion de l’énergie et de prolongation de la durée de vie des réseaux, tandis qu’il assure une meilleure couverture que le protocole LEACH.