Les réseaux de capteurs sans fil
Zone de Couverture
Qu'est-ce que la zone de couverture?
Les capteurs fonctionnent avec un modèle à seuil, c'est à dire qu'un capteur possède deux zones : une zone de perception (SR) et une zone de communication (CR). Pour schématiser, on considère que ces zones sont représentées par deux cercles qui ont pour centre le capteur comme le montre le figure ci-après :
En influant sur le rapport entre le rayon du SR et le rayon du CR, on va modifier les contraintes. Ainsi, on va pouvoir minimiser le nombre de noeuds actifs et maximiser la durée de vie du réseau.
Les zones CR et SR représentent la zone de couverture d'un capteur. Pour qu'une zone soit complètement couverte, il faut que la densité de capteurs soit suffisante. Comme les capteurs sont généralement disposés sur la zone à couvrir de façon aléatoire, il est nécessaire de disposer d'une densité importante de capteurs. Si la densité de capteurs est trop importante et que la zone que l'on veut surveiller est "trop" couverte, alors des capteurs vont fonctionner inutilement.
Solution pour économiser de l'énergie
Afin de ne pas gaspiller d'énergie, les capteurs qui fonctionnent inutilement vont se mettre en veille. Ce mécanisme va devenir une stratégie à part entière pour augmenter la durée de vie du réseau. En effet, en choisissant une densité volontairement élevée de capteurs, on va multiplier le nombre de capteurs redondants. Ainsi de nombreux capteurs seront en mode "économie d'énergie" (en veille) et pourront se substituer aux capteurs défaillants si nécessaire. C'est ce que montre la figure ci-dessous :
Au moment de la mise en place du réseau, tous les capteurs sont actifs. Ceux dont la zone est déjà couverte se mettent en veille. Puis les capteurs en veille effectueront régulièrement des requêtes pour savoir si ils ont besoin de s'activer.
Nous allons voir à présent les différentes méthodes qui permettent à un noeud de se mettre en veille.
Couverture de zone par seuil
Dans le cas de la couverture de zone par seuil, un noeud reste actif si aucun autre n'est actif dans un rayon d autour de lui. Un noeud actif le reste jusqu'au bout.
Cette méthode est simple mais pas fiable. On considère que la zone est probablement couverte pour d<0.3SR.
Couverture de zone par intersection
Dans le cas de la couverture par intersection, si tous les points d'intersection de la zone de couverture d'un noeud A et d'un noeud B sont compris dans une troisième zone de couverture, alors le noeud A peut se mettre en veille :
On remarque que toutes les intersections du cerlcle rouge sont recouvertes par un troisème cercle. Le noeud rouge peut donc se mettre en veille. Cependant certains point peuvent ne pas être couverts (points aveugles).