INSTITUT POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE ... - Laboratoire TIMA

CHAPITRE 2. ETAT DE L’ARTAd-hoc NETworks) peuvent être détectées. Les MANET étant généralement utilisées pourdes applications conventionnelles (voix, web...), les contraintes en termes d’interaction avecl’environnement sont plus fortes. Un réseau de capteurs peut, quant à lui, alterner entre untrafic très lent (voire une inactivité pendant des mois) et une activité très élevée pendantquelques minutes. D’autre part, les contraintes en énergie étant plus fortes pour les WSN, lechoix du protocole de communications est très important dans les réseaux de capteurs sansfils. Etant un domaine à part, ce volet ne sera pas traité dans ce manuscrit.2.2.5 Architecture générale d’un nœud de réseau de capteurs sans filsUn noeud étant la brique constitutive d’un WSN, l’optimisation au niveau du réseau passeimpérativement par la gestion d’énergie entre les différents éléments le constituant dans un premiertemps puis par la manière dont il communique avec ses voisins dans un second temps.Comme nous l’avons déjà souligné, le nœud est soumis à un cahier des charges qui dépend de lanature de l’application visée. Généralement, il doit être petit (voire très petit), avec un coûtfaible (cette contrainte est plus au moins forte selon les applications) et doit surtoutêtre efficace en terme d’énergie.Pour pouvoir identifier les points clés dans la gestion d’énergie et développer par la suite desmodèles performants des différents blocs, nous devons comprendre le fonctionnement du nœud.Nous pouvons distinguer six parties :– Une source d’énergie : le problème de l’utilisation des batteries comme source d’énergie estque celles-ci limitent la vie du nœud. Une solution alternative capable d’assurer une véritablelongévité au nœud est la récupération de l’énergie environnementale; un secteur de recherchesen plein essor.– Un module de communication RF pour émettre et recevoir les informations à travers un canalsans fil,– Des capteurs : Ce sont des composants qui peuvent capter des paramètres physiques (température,accélération ...) et forment ainsi une interface physique par rapport à l’environnement.– l’interface de connexion analogique/numérique,– le module de contrôle d’énergie qui comprend un contrôleur pour le traitement des données,– et enfin une micro-batterie ou une supercapacité pour le stockage d’énergie.Une représentation structurelle d’un nœud de réseaux de capteurs est illustrée sur la figure 2.3.Le schéma peut être divisé en deux parties :– une partie responsable de la génération d’énergie : le microgénérateur permet la conversionde l’énergie environnementale en énergie électrique. Les convertisseurs de puissance (AC-DCconvertisseur de courant Alternatif/Continu et DC-DC (convertisseur de courant Continu/-Continu)) a pour rôle de gérer et de transférer cette énergie au réservoir d’énergie (une supercapacitéou une batterie). Un contrôleur de charge de très basse consommation surveille lefonctionnement de ces blocs, pour optimiser le transfert de l’énergie entre le générateur et leréservoir.11