Les réseaux de capteurs sans fil

Les réseaux de capteurs sans fil

1. Les réseaux sans fil

1. Introduction

Le développent des micro-ordinateurs et des téléphones portables a poussé vers le développement des réseaux sans fil comme le wifi, le Bluetooth ou l’infrarouge. Ces réseaux n’utilisent aucune connexion filaire pour transférer et recevoir les données. Ainsi, les terminaux mobiles peuvent communiquer tout en se déplacent. Cependant, ils souffrent du problème de la portée qui est limitée. Il y’a plusieurs types de réseaux sans fil: WPAN (wireless personal area network), WLAN (Wireless Local Area Network), WMAN (Wireless Metropolitan Area Network), WWAN (Wireless Wide Area Network), AD-hoc et les WSN (Wireless Sensor Network).

1. Les catégories des réseaux sans fils :

Un réseau sans fil (Wireless network) est un réseau qui est composé d’au moins deux nœuds pouvant communiquer sans fil. Ces réseaux assurent aux utilisateurs une connexion mobile indépendante de leurs positions physiques. Ils sont classifiés selon deux critères : par  zone de couverture et par infrastructure. Dans le premier critère, il y a quatre catégories : les réseaux personnels WPAN, les réseaux locaux WLAN, le réseau métropolitain WMAN et les réseaux étendus WWAN. Dans le deuxième critère, il y a deux types de réseaux : ceux qui ont une infrastructure et ceux qui n’ont pas d’infrastructure. La figure 1 montre la classification des réseaux sans fil.

[pic 1]

Fig. II-1: Catégories des réseaux sans fil

1. Classification Selon la zone de couverture :

1. Les réseaux personnels sans fil (WPAN) :

Les réseaux personnels sans fil sont des réseaux de faible portée  dont  l'ordre ne dépasse pas quelques dizaines de  mètres. Ces réseaux sont utilisés pour relier des matériels très proches ( imprimante, téléphone ,Tablette, PDA, etc.. ). Il y' a plusieurs technologies qui entrent dans cette catégorie tel que le Bluetooth, HomeRF, ZigBee et Liaisons infrarouges.

1. La Bluetooth:

Cette norme, connue par IEEE 802.15.1 [39], a été lancée en 1994 par Ericson. Elle propose un débit théorique de 1 Mb/s avec un débit effectif de 720 Ko/s. Ce réseau utilise la bande de fréquence 2,4 GHz permettant ainsi la transmission de la voix, des données et des images. En effet, ce réseau connecte jusqu’a 8 matériels simultanément (téléphone, PDA, clavier, souris…) avec une portée maximale d’une trentaine de mètres.

1. La norme HomeRF( home radio frequency)

C’est une norme qui a été proposée par le groupe de firmes industriel HP, IBM, Siemens, Proxim, Compaq, Intel et Microsoft [40]. Ce protocole partage l’accès internet ou transporte les communications téléphoniquesDECT3. En réalité, il utilise une couche physique qui travaille sur une bande passante de 2,4 GHz avec un débit maximum de 10 Mbit/s avec une portée de cinquante mètres. En effet cette norme peut transmettre le contenu multimédia.

1. La norme ZigBee :

Cette norme, nommée aussi IEEE 802.15.4, est utilisée par les couches physiques et liaisons de données. Elle est caractérisée par une faible consommation d’énergie, un débit d’environs 250kps, un coût très faible et une portée de 10 m. Cette technologie est utilisée dans plusieurs appareils électroniques comme les jouets, le wifi et principalement Les RCSF. Cette norme peut transmettre des images\vidéos. Cependant les limites cette norme (faiblesse du débit faible portée, etc.) imposent certaines règles de transmission comme le multi-saut.

1. La Liaisons infrarouge :

Cette technologie sans fil  utilise les rayons infrarouges [42]. Elle est plus sensible par rapport à la technologie Bluetooth aux perturbations lumineuse. Ce type de réseau à une portée de quelques mètres. Par conséquent, il est généralement utilisé dans les télécommandes.

1. La norme HiperPan(High Performance Radio Personal Area Network)

HIPERPAN  est une technologie développée par l’ETSI (European Telecommunications Standards Institute) [43]. Cette technologie est proche de la norme IEEE 802.15. Le design du protocole HiperpAN rassemble des caractéristiques du protocole 802.11 et du protocole HIPERLAN. Cependant, vu la limitation de la distance dans les réseaux PAN et la ressemblance avec la norme802.11, il n’est pas pris en considération.

1. Comparaison des normes WPAN et transfert du contenu multimédia

Les réseaux locaux sont des réseaux à petites distances dont la portée est limitée. Ces réseaux souffrent de plusieurs contraintes, dont le bas débit et le plus important. Ainsi, le transfert des images de grande résolution ou de vidéo est un vrai défi dans ce réseau[44]. Le tableau suivant montre un tableau comparatif des réseaux personnels.

Tab. II-1: Tableau comparatif des normes réseau personnels

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