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http://dspace1.univ-tlemcen.dz/handle/112/18616
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Élément Dublin Core | Valeur | Langue |
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dc.contributor.author | BENGHENI, Abdelmalek | - |
dc.date.accessioned | 2022-06-19T08:36:11Z | - |
dc.date.available | 2022-06-19T08:36:11Z | - |
dc.date.issued | 2019-06-15 | - |
dc.identifier.citation | salle des thèses | en_US |
dc.identifier.other | DOC-003-30-01 | - |
dc.identifier.uri | http://dspace.univ-tlemcen.dz/handle/112/18616 | - |
dc.description.abstract | The energy harvesting is the process of obtaining energy from the external environment (e.g., solar and artificial light, vibratory motion, heat, electromagnetic radiation, etc.) and transforming this energy into electrical energy, directly used or stored for use in the operation of small devices. The harvested energy is generally very low (in the mJ range) compared to large-scale energy harvesting systems such as solar farms or wind farms. This harvest of ambient energy can be used to power the small wireless autonomous sensors that have small batteries and are deployed in remote or hostile locations for event detection. Therefore, the integration of energy harvesting systems is a promising solution to extend the sensor lifetime and improve its performances. In this thesis, we are interested in this problematic. The use of the energy harvesting technique for wireless sensor networks. More specifically, the objective is to adapt the operation of the network to the recharging/discharging cycles of the sensors. It's about a general way of switching between two states (sleep and wake-up) based on the duty-cycle technique (i.e., a sensor with a lower energy level selects a longer sleep period to harvest as much energy as possible before going to the unloading state (wake-up) where the deposited energy is consumed). Indeed, since the wake-up of a sensor cannot be accurately estimated, the fact that the exact rate of harvested energy by the sensor fluctuates over time, it is very difficult to ensure the routing of the packets. In addition, the uncertainty over the time it takes for a node to harvest enough energy before it can work again means that a sensor's sleep/wake-up planning solutions are proposed in the literature are unusable. By introducing an energy threshold policy and using the remaining energy in the battery of a sensor, the wake-up and sleep periods are regulated to decrease the duty cycle of each sensor in the network while ensuring a balance between energy consumption and the energy harvesting capacity. The proposed energy threshold policy comprises two phases (firstly, the switching phase between three possible states for each sensor to regulate its wake-up period and ensure load balance in the network and the second, is the calculation of the duration of the sleep period to optimize the duty cycle and make it dynamic). The main results obtained through the integration of this policy in the different types of communications used between the sensors in this type of network, are the possibility of minimizing the number of collisions, the maximum number of retransmissions and the contention on the channel in the network. As a result, the use of this policy has allowed us to extend the life of the network and improve its performance. Abstract Consequently, increasing the lifetime of a wireless sensor network is a complicated heavy work, and that takes a lot of time. Although the experience obtained by proposing the implementing the improvement of energy management in energy harvesting wireless sensor networks is clearly beneficial in overcoming some of the shortcomings of several existing works and making this management more fundamental and more practical. | en_US |
dc.description.sponsorship | La récupération d’énergie est le processus qui consiste à obtenir de l’énergie à partir de l’environnement externe (Comme: la lumière solaire et artificielle, les mouvements vibratoires, la chaleur, le rayonnement électromagnétique, etc.) et de transformer cette énergie en une énergie électrique, directement utilisable ou emmagasinée afin de servir ultérieurement au fonctionnement d'appareils de petite taille. L’énergie récupérée est généralement très faible (de l’ordre du mJ) par rapport aux systèmes de récupération d’énergie à grande échelle tels que les fermes solaires ou encore les fermes d’éoliennes. Cette récolte de l’énergie ambiante peut être utilisée pour alimenter de petits capteurs autonomes sans fil qui ont de petites batteries et qui sont déployés dans des endroits éloignés ou hostiles pour la détection d’évènements. De ce fait, l’intégration des systèmes de la récolte énergétique est une solution prometteuse pour prolonger la durée de vie des capteurs et améliorer leurs performances. Dans cette thèse, nous nous intéressons à cette problématique. L’utilisation de la technique de récupération énergétique pour les réseaux de capteurs sans fil. Plus précisément, l’objectif est d’adapter le fonctionnement du réseau aux cycles de recharge décharge des capteurs. Il s’agit d’une façon générale, de basculer entre deux états (veille et réveil) en se basant sur la technique duty-cycle (i.e., un capteur avec un niveau d'énergie inférieur sélectionne une période de veille plus longue pour collecter autant d'énergie que possible avant de passer à l’état de déchargement (réveil) où l'énergie déposée est consommée). En effet, puisque le réveil d'un capteur ne peut pas être estimé avec précision, du fait que le taux exact d'énergie récolté par le capteur fluctue dans le temps, il est très difficile de s'assurer de l’acheminement des paquets. De plus, l'incertitude sur le temps qu'il faut à un nœud afin de récolter assez d'énergie avant qu'il puisse fonctionner à nouveau fait en sorte que les solutions de planification de veille réveil d’un capteur proposées dans la littérature sont inefficaces et donc inutilisables. Par l'introduction d'une politique de seuil d'énergie et l'utilisation de l'énergie restante au niveau de la batterie d'un capteur, les périodes de réveil et de veille sont réglementées afin de diminuer le duty-cycle de chaque capteur dans le réseau tout en assurant un équilibre entre la consommation d'énergie et la capacité de récupération d'énergie. La politique de seuil d'énergie proposée comprend deux phases (premièrement, la phase de commutation entre trois états possibles pour chaque capteur pour réguler sa période de réveil et d’assurer un équilibre de charge dans le réseau, la seconde est le calcul de la durée de la période de veille afin d’optimiser le duty-cycle et le rendre dynamique). Résumé Les principaux résultats obtenus à l'aide de l’intégration de cette politique dans les différents types de communications utilisées entre les capteurs dans ce type de réseau, sont la possibilité de minimiser le nombre de collisions, le nombre maximal de retransmissions et la contention sur le canal dans le réseau. De ce fait, l'utilisation de cette politique nous a permis de prolonger la durée de vie du réseau et d'améliorer ses performances. En conséquent, l'augmentation de la durée de vie d'un réseau de capteurs sans fil est un travail compliqué, lourd, et qui prend beaucoup du temps. Bien que, expérimentalement, l'amélioration de la gestion de l'énergie dans les réseaux de capteurs sans fil à récupération d'énergie est nettement bénéfique pour surmonter certaines lacunes de plusieurs travaux existants et de rendre cette gestion plus fondamentale et plus pratique. | en_US |
dc.language.iso | fr | en_US |
dc.publisher | 19-06-2022 | en_US |
dc.relation.ispartofseries | bfst2699; | - |
dc.subject | Wirelles sensor network; Energy harvesting; duty-cycle; Wireless sensor network lifetime. | en_US |
dc.subject | Réseau de capteurs sans fil; La récupération d’énergie; duty-cycle; La durée de vie du réseau de capteurs sans fil. | en_US |
dc.title | Utilisation de la Récolte Énergétique pour l’Amélioration de la Duréede Vie des Réseaux de Capteurs Sans Fil. | en_US |
dc.type | Thesis | en_US |
Collection(s) : | Doctorat LMD RSD |
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