Il y a un besoin de mesures de vibration, tel que dans l'automobile pour le contrôle actif du bruit acoustique. Les microsystèmes électromécaniques (MEMS) et les technologies sans fils sont des technologies de plus en plus répandues pour l'implémentation de capteurs. Ce projet vise donc le développement de capteurs de déformation en utilisant une solution sans fil pour l'acquisition des mesures de la vibration, avec les technologies MEMS. Ce projet de recherche utilise la technologie des systèmes RFID passifs pour la communication, intégrée avec un transducteur de déformation MEMS pour la mesure. Le capteur consiste en une antenne reliée à un transducteur MEMS capacitif par l'entremise d'une ligne de transmission avec des discontinuités. Les déformations de la structure sur laquelle le capteur est fixé sont traduites en changement de capacité du transducteur, ce qui engendre un retard dans le signal réfléchi par l'antenne. Une étude de l'état de l'art des principes de communication et de transduction a permis de comparer les avantages et inconvénients des approches. Une modélisation analytique faite sur différents types de transduction a conduit à une combinaison optimale faisant intervenir un transducteur type capacitif. Pour atteindre une taille du capteur de l'ordre du centimètre, le système travaille à une fréquence micro-onde fixée à 24,125 GHz. Un dispositif fût alors conçu, incluant la ligne de transmission avec des discontinuités pour l'identification du capteur ainsi que le transducteur capacitif avec peignes interdigités et ressorts en silicium. La conception d'un tel capteur permet d'aboutir à une sensibilité de 11ps/[epsilon] avec une bonne linéarité sur une plage de mesure [0..2500[micro][epsilon]]. Un procédé de microfabrication du transducteur MEMS est aussi proposé, ainsi qu'une approche pour la fabrication pour les éléments RF sur un substrat d'alumine et leur intégration.

Une nouvelle technique pour étudier le trafic routier, est la détection des véhicules par un réseau de capteurs sans fil installés dans la chaussée. Cette technologie se distingue de la plupart des systèmes classiques de détection de véhicules par son faible coût, son niveau élevé de flexibilité dans la configuration, sa multifonctionnalité par l'ajout d'autres modalités de détection et sa capacité à transmettre les informations via un réseau sans fil. Cependant, quand un capteur sans fil effectue l'acquisition du signal de champ magnétique terrestre dans l'optique de détecter le passage des véhicules, il l'échantillonne à une certaine fréquence, afin de ne pas rater le passage d'un véhicule. Lorsque la séquence de mesure dure plusieurs heures et qu'on a des dizaines ou des centaines de capteurs sans fil installés dans la chaussée, on se retrouve rapidement avec des données à stocker et à traiter qui peuvent être de taille importante. En outre, les communications sans fil de ces données sont très coûteuses en énergie et réduisent ainsi la durée de vie du capteur sans fil qui dispose des ressources limitées en énergie. Le compressive sensing (échantillonnage compressif), nouvelle méthode d'échantillonnage des signaux, tente justement de donner des solutions à ces problèmes, en réduisant significativement le nombre de mesures nécessaires et en utilisant par la suite des algorithmes d'optimisation convexe pour reconstruire tout le signal sans trop de perte perceptuel [i.e. perceptuelle]. À travers des simulations effectuées sur des signaux enregistrés par les capteurs sans fil de la compagnie allemande Coalesenses , nous montrons dans ce projet de recherche que l'échantillonnage compressif peut contribuer à maximiser considérablement la durée de vie d'un réseau de capteurs sans fil.

En chirurgie plastique, le succès des lambeaux libres et des replantations dépend largement de la qualité des microanastomoses vasculaires. Ce travail complète les bases scientifiques de la technique de microanastomoses assistées par laser diode 1950 nm par la mise au point d’une méthode standardisée et l’étude post-opératoire du débit sanguin sur des séries animales. Il pose les jalons des premières séries cliniques. Dans une première série animale (S1), 30 anastomoses terminoterminales carotidiennes et 30 anastomoses jugulaires sont effectuées par la technique laser diode 1950 nm chez des rats Wistar. Les paramètres lasers suivants sont utilisés: taille du spot 400 µm, temps 1s, puissance délivrée de 100 mW à 150 mW (carotides) et de 90 mW à 140 mW (veines jugulaires). Elles sont comparées à J0 puis après 1, 4 et 12 semaines postopératoires, à un groupe contrôle de 30 anastomoses artérielles et de 30 anastomoses veineuses dans les mêmes proportions réalisées à l’aide de la technique conventionnelle par fils. Deux autres séries animales S2 et S3 sont ensuite entreprises à l’aide des paramètres lasers mis en évidence dans l’étude S1. Une série S2 regroupant vingt microanastomoses terminoterminales carotidiennes de rats Wistar est réalisée par la technique laser (n=10, P=120mW, spot 400 μm, durée du spot 1s, 5 spots par paroi, fluence 95 J/cm²) et la technique conventionnelle par fils 10/0 (groupe contrôle, n=10). Pour les deux groupes, la carotide controlatérale non opérée sert de référence pour le calcul du débit sanguin par IRM de flux : Une séquence de positionnement, une séquence anatomique, une séquence angiographique et une séquence de flux sont réalisées un jour après l’opération puis après une, quatre et huit semaines. Une série S3 regroupant vingt microanastomoses terminoterminales jugulaires de rats Wistar est réalisée par la technique laser (n=10, P=110mW, spot 400 μm, durée du spot 1s, 4 spots par paroi, fluence 90 J/cm²) et la technique conventionnelle (groupe contrôle, n=10). De même la jugulaire controlatérale sert de référence dans les diverses séquences IRM. Au total, 40 actes microchirurgicaux comprenant 38 lambeaux libres et 2 replantations digitales sont réalisés à l’aide du laser diode 1950 nm. Les microanastomoses artérielles sont terminoterminales dans 36 cas et terminolatérales pour 4 autres. Les microanastomoses veineuses sont toutes terminoterminales. Les microanastomoses sont réalisées par un laser diode 1,95 µm après mise en place de 2-5 points de rapprochement. Les paramètres suivants sont utilisés : taille du spot 400µm, puissance 125mW, 4 à 8 spots sur chaque face, temps d’application (0,7-2s) suivant le diamètre des vaisseaux : la fluence varie de 70 à 200 J/cm². Les études du débit sanguin par les nouvelles techniques d’IRM de flux avec les paramètres maintenant standardisés mettent en évidence l’excellente perméabilité des anastomoses laser sur un modèle animal. Le taux de succès de cette première grande série clinique apparait excellent lorsque comparé à celui des grandes séries de la littérature. Les innovations technologiques devraient conduire à une utilisation plus large de cet outil au bloc opératoire. / In the field of plastic surgery, the most important factor for successful free flap transfer and replantations is a well executed vascular microanastomosis. The aim of these studies is to complement the scientific basis of the 1950 nm diode laser assisted microanastomosis (LAMA) by standardising the technique and studying the postoperative blood flow in animal series. This work introduces the first clinical series. In the first animal series (S1), 30 end-to-end microanastomoses of the carotidis and 30 end-to-end microanastomoses of the external jugular were performed with a 1950 nm diode LAMA technique in Wistar rats. The following laser parameters were used: spot size=400µm, spot duration=1s, Power varying between 100 to 150 mW for arterial microanastomoses and between 90 to 140 mW for venous microanastomoses. They were compared at D0 and at 1, 4 and 12 weeks with 30 conventional arterial microanastomoses and 30 conventional venous microanastomoses.Two other animal series (S2 and S3) were performed using the standardised parameters of the initial studies. In the S2 series, LAMA was performed on a group of 10 carotidis on Wistar rats. Two 10/0 stay sutures and a standard laser tissue welding technique (P=120mW, spot size=400 μm, t=1s, 5 spots for each wall, fluence=95 J/cm²) were used (LAMA group). They were compared with a group of 10 conventional arterial anastomosis (CSMA group). A MRI-positioning sequence (Magnetic Resonance Imaging), an anatomical sequence, an angiographic sequence and a flow sequence were performed 1 day after operation and then after 1, 4 and 8 weeks. Similarly, the series S3 included 20 microanastomoses of the external jugular performed with LAMA (n=10, P=110mW, spot size=400 μm, spot duration= 1s, 4 spots for each wall, fluence 90 J/cm²) or the conventional technique (n=10). For the two groups, contralateral non-operated external jugular were used as control.In total, 40 clinical procedures, including 38 free flaps and 2 finger replantations have been performed with the LAMA technique. End-to-end arterial microanastomoses were performed in 36 cases and end-to-side in 4 cases. All venous microanastomoses were performed end-to-end. LAMA was performed with a 1950 nm diode laser after placement of 2-5 stitches. The following laser parameters were used: spot size=400 μm, spot duration=0.7-2s, 4-8 spots for each wall, power=125 mW, fluence=70-200 J/cm². The animal series S1 demonstrates excellent bloodless patency at fluences ranging from 90 to 100 J/cm² (Power between 110-130mW) for arterial LAMA, and between 80 and 95 J/cm² (Power between 100-120mW) for venous LAMA. The flow-MRI further demonstrates that 1950 nm diode laser-assisted microanastomoses performed with our standardised parameters is a consistent, reliable and reproducible technique. The success rate of the clinical series appears promising. Technical innovation will most likely lead to greater ease of use of the laser handpiece in the operating room.

L’estimation de la position des noeuds de communication sans fil est un domaine de recherche très populaire au cours des dernières années. La recherche de l'estimation de l'emplacement n'est pas limitée à la communication par satellite, mais elle concerne aussi les réseaux WLAN, MANET, WSN et la communication cellulaire. En raison de la croissance et de l’évolution des architectures de communication cellulaire, l’utilisation des appareils portables a augmenté rapidement, et les appels provenant d’utilisateurs mobiles ont également rapidement augmenté. On estime que plus de 50% des appels d'urgence sont émis par des téléphones mobiles. Les chercheurs ont utilisé différentes techniques d'estimation de la position, tels que les satellites, les techniques statistiques et la cartographie. Afin d'atteindre une meilleure précision, certains chercheurs ont combiné deux ou plusieurs techniques. Cependant, l'estimation de la position basée sur le terrain est un domaine qui n'a pas été considéré en profondeur par les chercheurs. Grâce aux ondes radio qui se comportent différemment dans des atmosphères différentes, les calculs à l’aide de quelques paramètres ne sont pas suffisants pour atteindre une précision avec différents terrains, surtout quand il sont totalement basés sur le format RSS, qui entraine des altérations.Cette recherche se concentre sur la localisation des noeuds de communication sans fil en utilisant des techniques géométriques et statistiques, et en prenant en compte l’altération et l'atténuation des terrains. Le modèle proposé est constitué de quatre étapes, qui sont l'estimation, le filtrage, la prédiction et la fusion. Un prototype a été construit en utilisant le WiFi IEEE 802.11x standard. Dans la première étape, en utilisant le rapport signal-bruit de la zone géographique, la péninsule Malaisienne est classée en 13 types de terrains différents.Dans la deuxième étape, les points de données point-à-point sont enregistrés en utilisant la force du signal disponible et en recevant la puissance du signal en considérant différents types de terrains. L’estimation de la localisation se fait au cours de troisième étape en utilisant la célèbre méthode de triangulation. Les résultats estimés sont encore filtrés dans la quatrième étape en utilisant la moyenne et la moyenne des moyennes. Pour la correction des erreurs, le filtrage de l'emplacement est également fait en utilisant la règle des plus proches voisins. La prédiction est affinée au cours de la cinquième étape en utilisant la variance combinée qui permet de prédire la région considérée. L’utilisation des régions d'intérêt contribue à éliminer les emplacements situés à l'extérieur de la zone sélectionnée. Au cours de la sixième étape, les résultats du filtrage sont fusionnés avec la prédiction afin d'obtenir une meilleure précision.Les résultats montrent que les recherches effectuées permettent de réduire les erreurs de 18 m à 6 m dans des terrains fortement atténués, et de 3,5 m à 0,5 m dans des terrains faiblement atténués. / Location estimation of wireless nodes has been a very popular research area for the past few years. The research in location estimation is not limited to satellite communication, but also in WLAN, MANET, WSN and Cellular communication. Because of the growth and advancement in cellular communication architecture, the usage of handheld devices has increased rapidly, therefore mobile users originating calls are also increasing. It is estimated that more than 50% emergency calls are originated by mobile phones. Researchers have used different location estimation techniques, such as satellite based, geometrical, statistical and mapping techniques. In order to achieve accuracy, researchers have combined two or more techniques. However the terrain based location estimation is an area which is not considered by researchers extensively.Due to the fact that radio waves behave differently in different atmospheres, the calculation of few parameters is not sufficient to achieve accuracy in different terrains, especially when it is totally based on RSS which is carrying impairments.This research is focusing on the localization of wireless nodes by using geometrical and statistical techniques with the consideration of impairment/attenuation of terrains. The proposed model is consisting of four steps, which are estimation, filtering, prediction and fusion. A prototype has been built using the WiFi IEEE 802.11x standard. In step one, by using signal to noise ratio, the peninsular Malaysia geographical area is categorized into 13 different terrains/clutters. In step two, point-to-point data points are recorded by using available signal strength and receive signal strength with the consideration of different terrains. Estimation of the location is done in step three by using the triangulation method. The results of estimated locations are further filtered in step four by using average and mean of means. For error correction, filtering of the location is also done by using k- nearest neighbor rule. Prediction is done in step five by using combined variance which predicts the region of interest. Region of interest helps to eliminate locations outside of the selected area. In step six filtering results are fused with prediction in order to achieve accuracy. Results show that the current research is capable of reducing errors from 18 m to 6 m in highly attenuated terrains and from 3.5 m to 0.5 m in low attenuated terrains.

L’utilisation d’une chambre réverbérante pour modéliser un canal de communication sans fil a récemment été proposée. La chambre réverbérante est une cavité métallique fermée dans laquelle se trouve une pale mécanique en mouvement permettant de modifier les conditions aux limites et d’ainsi obtenir en moyenne une répartition uniforme des champs. Cette cavité métallique fermée présente de nombreux avantages pour modéliser un canal de communication. Citons principalement le fait que l’environnement est reproductible grâce au mouvement de la pale. L’étude détaillée du canal de communication sans fil à l’intérieur de cet environnement est le sujet de cette thèse. Nous développons à la fois une approche théorique et expérimentale (dans 3 chambres réverbérantes différentes). En particulier, on caractérise ce canal dans les dimensions temporelles, fréquentielles et spatiales afin de dériver ensuite un modèle de canal. Nous nous intéressons en particulier aux systèmes sans fil multi-antennes car ceux-ci exploitent les trois dimensions (temps, fréquence, position). Ensuite, nous comparons l’environnement en chambre réverbérante au cas d’un environnement confiné, à savoir une voiture. Nous testons également une chaîne complète de transmission OFDM et SC-FDE sur base du modèle de canal en chambre développé dans cette thèse. Enfin, nous présentons un nouveau système de test composé de deux chambres réverbérantes couplées à l’aide d’un guide d’ondes dont les dimensions transverses peuvent être changées. Grâce à ce guide d’ondes, le degré de liberté du canal multi-antennes peut être contrôlé.

Les réseaux sans fil maillés (Wireless Mesh Networks) sont considérés comme l'une des solutions les plus prometteuses pour améliorer la couverture réseau et accroître le nombre de clients partageant un accès sans fil à large bande (Wireless broadband access). L'introduction des systèmes de communication sans fil à antennes multiples appelés communément MIMO au niveau de la couche physique des réseaux WMNs permet d'élever les performances en termes de débit maximal et ainsi supporter un plus grand nombre de clients. Ceci dit, l'absence d'un algorithme ordonnancement et d'activation de liens au niveau de la couche d'accès au support partagé (MAC) pour un réseau sans fil maillé basé sur des liens MIMO résulte en des inégalités entre les clients en termes de débit de transmission et conduit par conséquent à des faibles performances du système. Dans le but d'éviter cela, ce travail propose un algorithme d'ordonnancement et d'activation de liens pour les réseaux sans fil maillés basé sur des liens MIMO. L'ordonnanceur assure une équité entre les noeuds du réseau, améliore l'efficacité spectrale et le débit maximal atteint par le réseau. Les simulations présentées démontrent que l'algorithme proposé permet de réaliser un débit plus élevé qu'une solution d'ordonnancement opportuniste basé sur une méthode d'accès par multiplexage temporel (TDMA). En le comparant à la recherche exhaustive qui constitue la solution théorique (non pratique) et optimale au problème d'ordonnancement considéré, il s'est avéré que notre algorithme d'ordonnancement permet d'atteindre un débit proche du débit réalisé par la recherche exhaustive malgré que la complexité algorithmique de cette dernière soit beaucoup plus élevée que celle de notre solution. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Algorithmes d'ordonnancement, Réseaux sans fil maillés, Systèmes de communication sans fil MIMO, Capacité de Shannon, Simulation des réseaux.

Nous avons assisté ces dernières années à la montée en puissance des réseaux locaux sans fil ou encore Wi-Fi, qui sont en passe de devenir l'une des principales solutions de connexion pour de nombreuses entreprises. Le marché du sans fil se développe rapidement dès lors que les entreprises constatent les gains de productivité qui découlent de la disparition des câbles. Avec cette évolution rapide de ce type dématérialisé de réseaux, les exigences en termes de sécurité deviennent de plus en plus sévères. De ce fait, beaucoup de travaux et d'efforts ont été consentis ces dernières années afin d'aboutir à des solutions pour sécuriser ces réseaux. Toutefois, des vulnérabilités persistent encore et il est toujours possible de monter des attaques plus ou moins facilement. Notamment, contre le dernier né des protocoles de sécurité Wi-Fi, à savoir WPA2, qui bien qu'étant plus robuste sur le plan conceptuel que les générations précédentes, fait face à un problème majeur, celui de son incompatibilité matérielle avec les précédents protocoles. En effet, WPA2 exige de nouveaux équipements matériels, ce qui constitue un surcoût économique énorme pour les entreprises ayant déjà déployé des équipements Wi-Fi d'anciennes générations. Dans ce mémoire, nous élaborons une synthèse exhaustive de toutes les attaques qui ciblent les réseaux Wi-Fi. Cette synthèse comprend une classification des attaques par rapport aux standards de sécurité ainsi que l'illustration des détails de leur mise en œuvre. Outre le volet conceptuel et théorique, nous abordons également le volet pratique et montrons sa richesse. Nous proposons également une nouvelle approche architecturale de sécurisation des réseaux Wi-Fi dans l'entreprise. Notre proposition prend en compte l'hétérogénéité des équipements et des standards de sécurité supportés. Cette nouvelle architecture a le mérite d'offrir une grande flexibilité ainsi qu'une sécurité renforcée par rapport aux approches traditionnelles. Pour élaborer cette solution sécurisée, nous nous sommes basés principalement sur la différenciation à plusieurs niveaux (standard de sécurité supporté, communauté d'utilisateurs, nature de trafic). Ces niveaux de différenciation offrent la granularité nécessaire pour permettre une meilleure gestion du réseau et un meilleur contrôle d'accès aux ressources, ce qui améliore la sécurité du réseau Wi-Fi en particulier et du système d'information de l'entreprise dans son ensemble. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Wi-Fi, sécurité, attaque, architecture sécurisée, différenciation.

Pour évaluer et tester des applications et des protocoles de transport dans un réseau sans<br />fil, il existe différentes méthodes parmi lesquelles l'émulation, un compromis entre le test en<br />environnement réel et la simulation.<br />Dans cette thèse nous présentons W-NINE une nouvelle solution d'émulation centralisée<br />de niveau IP pour les réseaux sans _l qui s'intéresse à trois points : la précision des modèles<br />utilisés, la préservation de leur comportement dynamique et la reproduction fidèle d'une même<br />expérience plusieurs fois de suite. Pour cela, nous proposons une architecture originale utilisant<br />une phase de simulation préalable à l'émulation et des observateurs au cours de l'émulation pour<br />tenir compte des effets liés au trafic circulant dans le réseau sans fil.<br />Une évaluation expérimentale de la plate-forme W-NINE a été menée pour montrer la<br />concordance des résultats obtenus lors de chaque phase ainsi que l'amélioration du réalisme<br />obtenu grâce à l'utilisation d'observateurs de trafic.

Thèse de doctorat--Informatique et réseaux--Paris--ENST, 2006. / Bibliogr. p. 239-243. Résumé en français et en anglais.

Thèse de doctorat--Électronique et communications--Paris--ENST, 2005. / Bibliogr. p. 97-105. Résumés en anglais et en français.