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Synthèse de haut-niveau de contrôleurs ultra-faible consommation ...

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tel-00553143, version 1

tel-00553143, version 1 - 6 Jan 2011

tel-00553143, version 1 - 6 Jan 2011 Chapter 0 Résumé étendu 0.1 Réseaux de capteurs sans fil Les réseaux de capteurs sont une technologie dont l’évolution est très rapide et avec un grand nombre d’applications potentielles dans des domaines variés de notre vie quotidienne, e.g. en médecine, en surveillance de l’environnement ou de structures, en robotique ou encore en contexte militaire. Les avancées dans les technologies de l’électronique numérique, de la microélectronique ou de la micromécanique MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systems) ont facilité le développement de nœuds de capteur à faible coût, faible encombrement et faible consommation qui communiquent sans-fil de façon efficace sur de faibles distances. Par conséquent, le domaine émergent des réseaux de capteurs combine la mesure, le calcul et la communication de données dans un unique et minuscule nœud dit “de capteur”. Ces systèmes contenant des milliers voire des dizaines de milliers de tels nœuds sont anticipés afin de révolutionner la façon dont l’humain travaille et vit. Le principal challenge dans le domaine des réseaux de capteurs est de faire face aux difficultés liées aux contraintes sévères de ressources et d’énergie liées au nœud de capteur. Les processeurs contrôlant le nœud ne contiennent que quelques kilo-octets de mémoire et doivent cependant implémenter des protocoles réseaux complexes. Plusieurs contraintes émergent du fait que ces composants seront produits en grand nombre et doivent être de petite taille et peu chers. Chaque nouvelle génération de technologie silicium amène un plus grand nombre de transistors sur une même surface et résulte donc en deux scénarios distincts: (i) plus de fonctionnalités peuvent être placées sur un composant à surface constante ou (ii) la taille du composant et sa consommation peuvent être réduites pour la même fonctionnalité. La plus forte des contraintes et aussi la plus complexe à respecter dans ce domaine des réseaux de capteurs est celle de la consommation d’énergie ou de puissance. La faible taille d’un nœud de capteur et ses besoins en autonomie limitent de façon très forte la réserve d’énergie disponible sur un de ces dispositifs. Ceci induit des limitations en termes de puissance de calcul et de mémoire disponibles et conduit à des problématiques représentant un véritable challenge en termes d’architectures. De nombreux dispositifs, 1

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