Decomposition-based approaches for the design of energy efficient wireless sensor networks

Fabian Castaño 1, 2
2 Lab-STICC_UBS_CACS_MOCS
Lab-STICC - Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance
Résumé : La gestion de l’énergie est une préoccupation majeure dans les réseaux de capteurs sans fil. Ces capteurs sont généralement alimentés par une batterie embarquant une quantité d’énergie finie. Par conséquent, le temps pendant lequel les capteurs peuvent surveiller une zone et communiquer par signaux radio est limité lorsqu’il n’est pas possible de remplacer leur batterie. En outre, les réseaux de capteurs sont parfois déployés dans des zones difficiles d’accès ou dans des environnements hostiles dans lesquels le placement des capteurs peut être considéré comme aléatoire (c’est le cas par exemple lorsque les capteurs sont largués d’un avion ou d’un hélicoptère). Ainsi, l’emplacement des capteurs n’est pas connu a priori et les approches pour utiliser efficacement l’énergie sont nécessaires. Cette thèse explore l’utilisation de la génération de colonnes pour optimiser l’utilisation de l’énergie dans les réseaux de capteurs sans fil. La génération de colonnes peut être vue comme un cadre général pour résoudre différents problèmes dans la conception et l’exploitation de ces réseaux. Plusieurs versions du problème et divers modèles sont proposés pour représenter leur fonctionnement, en utilisant notamment la génération de colonnes. Ces approches exploitent le caractère naturel de la génération de colonnes pour modéliser les différents aspects des réseaux de capteurs sans fil. Dans cette thèse, des contributions algorithmiques sont apportées afin de tirer le meilleur parti de la génération de colonnes au plan de l’efficacité computationnelle. Des stratégies hybrides combinant génération de colonnes et (méta)-heuristiques et donnant lieu à des méthodes exactes et approchées sont proposées et évaluées. Des tests numériques montrent l’efficacité des approches proposées et procurent des bornes supérieures qui peuvent être employées pour évaluer l’efficacité des méthodes centralisées et distribuées. Enfin, des perspectives sont dégagées concernant les performances et la portabilité de la génération de colonnes pour aborder des problèmes plus réalistes et tenir compte des caractéristiques des réseaux de capteurs sans fil du futur.
Type de document :
Thèse
Operations Research [cs.RO]. Université Européenne de Bretagne; Université de Bretagne-Sud; Universidad de Los Andes, 2014. English
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Contributeur : Marc Sevaux <>
Soumis le : mercredi 17 décembre 2014 - 15:00:57
Dernière modification le : mardi 16 janvier 2018 - 15:54:24
Document(s) archivé(s) le : lundi 23 mars 2015 - 15:21:11

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Citation

Fabian Castaño. Decomposition-based approaches for the design of energy efficient wireless sensor networks. Operations Research [cs.RO]. Université Européenne de Bretagne; Université de Bretagne-Sud; Universidad de Los Andes, 2014. English. 〈tel-01096440〉

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