Le paradigme de l'Internet des Objets (IoT) envisage d'enrichir l'Internet actuel avec un grand nombre de dispositifs intelligents communicants. Les réseaux de capteurs sans fil (RCF) exploitent des appareils avec des ressources énergétiques limitées équipés de capteurs afin de récupérer en temps réel des mesures (comme la température, la radioactivité, ou le CO2). Les réseaux de capteurs sont particulièrement pertinents pour la surveillance, la télémétrie ou la prévention des catastrophes naturelles. Cependant, ce type de réseau pose des problèmes majeurs tels que l'utilisation efficace de ressources énergétiques limitées, la prise en charge transparente de nœuds défaillants, sans intervention humaine. L'Internet des Objets ne permettra d'intégrer des réseaux de capteurs autonomes que si les protocoles sont standards et passent à l'échelle. Les contributions de cette thèse sont les suivantes : * nous avons caractérisé expérimentalement un réseau radio multisaut en exploitant statistiquement un grand volume de mesures provenant d'une plate-forme expérimentale opérée par Orange. Notre analyse porte sur la caractérisation d'un lien et de sa qualité ainsi que de la dynamique du réseau. * nous avons proposé de modifier le standard IEEE 802.15.4 afin qu'il puisse cohabiter efficacement avec le protocole de routage actuellement standard de l'Internet des Objets, RPL. En particulier, nous proposons d'exploiter une structure de graphe dirigé acyclique afin d'exploiter une topologie maillée et pallier à la déficience éventuelle d'un nœud. Nous avons proposé également des algorithmes simples d'ordonnancement distribué des supertrames adaptés à cette topologie. * le choix des pères au niveau MAC dans une structure de graphe dirigé acyclique est déterminant dans la qualité des routes possibles dans la couche réseau. Nous avons ainsi proposé un algorithme de choix des pères basé sur plusieurs métriques. Nous aboutissons à une structure permettant d'équilibrer la charge, limitant les points de congestion, utilisant des liens radio de bonne qualité, limitant la congestion au niveau MAC. * nous avons enfin présenté des mécanismes permettant d'offrir une qualité de service dans une pile s'appuyant sur IEEE 802.15.4 et RPL. Notre extension de routage opportuniste et multi-chemin contribue à améliorer la livraison des paquets avant une date limite, tout en minimisant le surcout et la consommation d'énergie par rapport à la version originale de RPL.

Les RCsF sont des réseaux ad hoc, sans fil, large échelle déployés pour mesurer des paramètres de l'environnement et remonter les informations à un ou plusieurs emplacements (nommés puits). Les éléments qui composent le réseau sont de petits équipements électroniques qui ont de faibles capacités en termes de mémoire et de calcul ; et fonctionnent sur batterie. Ces caractéristiques font que les protocoles développés, dans la littérature scientifique de ces dernières années, visent principalement à auto-organiser le réseau et à réduire la consommation d'énergie. Avec l'apparition d'applications critiques pour les réseaux de capteurs sans fil, de nouveau besoins émergent, comme le respect de bornes temporelles et de fiabilité. En effet, les applications critiques sont des applications dont dépendent des vies humaines ou l'environnement, un mauvais fonctionnement peut donc avoir des conséquences catastrophiques. Nous nous intéressons spécifiquement aux applications de détection d'événements et à la remontée d'alarmes (détection de feu de forêt, d'intrusion, etc), ces applications ont des contraintes temporelles strictes. D'une part, dans la littérature, on trouve peu de protocoles qui permettent d'assurer des délais de bout en bout bornés. Parmi les propositions, on trouve des protocoles qui permettent effectivement de respecter des contraintes temporelles mais qui ne prennent pas en compte les spécificités des RCsF (énergie, large échelle, etc). D'autres propositions prennent en compte ces aspects, mais ne permettent pas de garantir des bornes temporelles. D'autre part, les applications critiques nécessitent un niveau de confiance très élevé, dans ce contexte les tests et simulations ne suffisent pas, il faut être capable de fournir des preuves formelles du respect des spécifications. A notre connaissance cet aspect est très peu étudié pour les RcsF. Nos contributions sont donc de deux types : * Nous proposons un protocole de remontée d'alarmes, en temps borné, X-layer (MAC/routage, nommé RTXP) basé sur un système de coordonnées virtuelles originales permettant de discriminer le 2-voisinage. L'exploitation de ces coordonnées permet d'introduire du déterminisme et de construire un gradient visant à contraindre le nombre maximum de sauts depuis toute source vers le puits. Nous proposons par ailleurs un mécanisme d'agrégation temps-réel des alarmes remontées pour lutter contre les tempêtes de détection qui entraînent congestion et collision, et donc limitent la fiabilité du système. * Nous proposons une méthodologie de vérification formelle basée sur les techniques de Model Checking. Cette méthodologie se déroule en trois points, qui visent à modéliser de manière efficace la nature diffusante des réseaux sans fil, vérifier les RCsF en prenant en compte la non-fiabilité du lien radio et permettre le passage à l'échelle de la vérification en mixant Network Calculus et Model Checking. Nous appliquons ensuite cette méthodologie pour vérifier RTXP.

Monitoring and controlling smart grid assets in a timely and reliable manner is highly desired for emerging smart grid applications. Wireless Sensor Networks (WSNs) are anticipated to be widely utilized in a broad range of smart grid applications due to their numerous advantages along with their successful adoption in various critical areas including military and health care. Despite these advantages, the use of WSNs in such critical applications has brought forward a new challenge of ful lling the Quality of Service (QoS) requirements of these applications. Providing QoS support is a challenging issue due to highly resource constrained nature of sensor nodes, unreliable wireless links and harsh operation environments. In this thesis we critically investigate the problem of QoS provisioning in WSNs. We identify challenges, limitations and requirements for applying QoS provisioning for WSNs in smart grid applications. We nd that the topic of data prioritization techniques at the MAC layer to provide delay bounds in condition monitoring applications is not well developed. We develop six novel QoS schemes that provide data di erentiation and reduce the latency of high priority tra c in a smart grid context. These schemes are namely; Delay-Responsive Cross layer (DRX), Fair and Delay-aware Cross layer (FDRX), Delay-Responsive Cross layer with Linear backo (LDRX), Adaptive Realistic and Stable Model (ARSM), Adaptive Inter-cluster head Delay Control (AIDC) and QoS-aware GTS Allocation (QGA). Furthermore, we propose a new Markov-based model for IEEE 802.15.4 MAC namely, Realistic and Stable Markovbased (RSM). RSM considers actual network conditions and enhances the stability of the WSNs. We show through analytical and simulation results that all of the presented schemes reduce the end-to-end delay while maintaining good energy consumption and data delivery values.

Network coding is a technique used to increase the capacity of a network by combining messages sent over the network. The combined messages could be separated by using sufficient original messages which were used to combine the messages. Network coding can be implemented in different layers of the 051 stack, but to date a complete comparison between different implementations of network coding has not been done. The goal of this dissertation is to implement a wireless node model with network coding in the MAC layer and evaluate the performance characteristics of reference networks that implement the new node model. This will serve as the first step of a greater goal, namely finding the most favourable position in the 051 stack to implement network coding. The characteristics of the different implementations of network coding are presented in this dissertation. Simulations were done in OPNET® to find further attributes concerning the implementation of network coding in the MAC layer. The simulation process used is presented and explained, and the results from the simulations are analysed. Network coding in the simulations was implemented opportunistically. The results show that the more often different nodes send frames to the coding node, the better network coding performs. The work contributes to finding the best layer for implementing network coding for its increased throughput. A benchmark network was created so that network coding could be implemented in all the layers of the 051 stack, and then be compared to each other. An implementation of network coding in the MAC layer was simulated and analyzed. We conclude that, because there are so many different purposes for which networks are used, a single instance of network coding is unlikely to be similarly beneficial to all purposes. There still remains work to find the most favourable position for network coding in the 051 stack for all the different types of network coding. / Thesis (M. Ing. (Computer and Electronical Engineering))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2011

為了進一步支援無線網路上的服務品質(QoS)，IEEE 802.11e通訊協定目前正在制訂中。其提供兩種媒介存取方式，一為基礎的進階分散存取(EDCA)，另一種是建構在進階分散存取下的混合控制存取(HCCA)。802.11e中，藉由不同的訊框間隔(IFS)與競爭視窗(CW)相關參數的設定以區隔不同的存取等級(AC)。為了在802.11e網路下進一步的發展有效的服務品質管理機制，我們提出了一個數學模型以分析在進階分散存取網路下所使用的頻寬與媒體存取層所延遲的時間。在這個模型下，每個站台可以支援多個不同等級的資料流(聲音/影音與資料)。透過這個數學模型，允入控制與資源管理可以很容易實現，也可以支援不同應用程式的不同需求。 / For supporting Quality of Service (QoS) for wireless networks, the IEEE 802.11 Task Group E currently defines enhancements to the IEEE 802.11 MAC, called 802.11e. The IEEE 802.11e provides two mechanisms for the support of applications with QoS requirements, namely, Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) and HCF Controlled Channel Access (HCCA). EDCA mechanism defines four access categories (ACs) that provide support for the delivery of traffic with user priorities. Different AC uses various Inter-Frame Space (IFS) and Contention Window (CW) parameters. In order to further develop efficient QoS management for the IEEE 802.11e networks, we propose an analytical model to evaluate throughput and MAC delay of the basic access method of the IEEE 802.11e - EDCA. Our Markov chains consider the situation of different multimedia (voice/video and data) traffic flows in a mobile station. This is improved from previous work, and closer to real usage scenarios. The correctness of our analysis has been validated via simulation results. Throughout our model, call admission control (CAC) and resource management can be easily applied, and thus QoS for hybrid requirements is supported.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 2002. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 327-346). Also available on the Internet.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 2002. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 327-346). Also available on the Internet.

La tendance actuelle des réseaux de capteurs sans fil est d’avoir un seul réseau supportant plusieurs applications et fournissant plusieurs QoS. Dans cette thèse, nous étudions les techniques de cross-layering afin d’améliorer les performances et de fournir de la QoS. Tout d’abord, nous généralisons le concept de la méthode d’accès MaCARI en proposant une architecture multi-couches où plusieurs combinaisons de protocoles MAC-routage sont utilisées. Une file d’attente est associée à chaque combinaison, et chaque combinaison est activée pour une période précise. Le but est de profiter de ces combinaisons pour offrir différentes QoS. Cependant, cette architecture cause un problème de dimensionnement des périodes, ce qui a un impact sur les performances du réseau. Nous proposons, ensuite, des techniques de cross-layering en échangeant les paquets entre les différentes files d’attente afin de résoudre le problème de dimensionnement. Durant sa période, chaque combinaison traite tous les paquets de sa file d’attente ainsi que les paquets des files d’attente d’autres périodes. Nous montrons par simulation que notre approche améliore les performances du réseau. / The current trend in wireless sensor networks is to have a single network supporting serveral applications and providing several QoS. In this thesis, we study the cross-layering techniques in order to improve the network performance and provide several QoS. Fistly, we generalize the concept of the access method MaCARI by proposing a multi-stack architecture in which several MAC-routing combination protocols are used. A queue is associated to each combination, and each combination is active for a specified period. The purpose consists in using these combinations in order to provide different QoS. However, this architecture yields to a dimensioning problem for the periods reducing the network performance. Secondly, we propose cross-layering techniques by exchanging packets between different queues to solve the dimensioning problem. During its period, each combination treats all the packets of its queue and the packets related to queues associated to other periods. We show by simulations that our approach improves the network performance.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-06-02T22:25:25Z No. of bitstreams: 1 TercioPereiraJovem_DISSERT.pdf: 4159543 bytes, checksum: 3edbec36c93cfff5f3ca3e3eebcb6208 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-06-08T22:37:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TercioPereiraJovem_DISSERT.pdf: 4159543 bytes, checksum: 3edbec36c93cfff5f3ca3e3eebcb6208 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-08T22:37:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TercioPereiraJovem_DISSERT.pdf: 4159543 bytes, checksum: 3edbec36c93cfff5f3ca3e3eebcb6208 (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / As pontes s?o elementos essenciais para os sistemas rodovi?rio e ferrovi?rio de transporte, em especial no Brasil onde estes modais s?o muito relevantes. Nesse contexto, se insere o sistema estrutural de pontes com longarinas principais m?ltiplas, que ocupa lugar de destaque no mundo, por ser relativamente simples e eficiente, com vantagens econ?micas e construtivas notadamente conhecidas. Assim, este trabalho de pesquisa tem como objetivo analisar modelos de pontes com se??es transversais com tr?s, cinco, sete e oito longarinas principais, considerando tanto a superestrutura isolada da mesoestrutura e da infraestrutura, como a intera??o conjunta das mesmas. Para tanto, os modelos foram avaliados pelos M?todos Anal?ticos Cl?ssicos (MAC) de Engesser-Courbon, Leonhardt, Guyon-Massonet, Homberg-Trenks e o Processo de Fauchart, e comparado com os modelos num?ricos idealizados no SAP2000 e no CSi Bridge V18. Os modelos de Grelha, Homberg-Trenks e Leonhardt apresentaram resultados menos precisos, no caso da utiliza??o de poucas (tr?s) longarinas devido ? malha formada. J? o m?todo de Guyon-Massonet apresentou uma an?lise que s? seria melhor representada ao modelar uma placa sob uma base el?stica, fato que se evidencia apenas em pontes com vigas muito pr?ximas. Vale salientar que a quantidade de longarinas foi um fator importante na reparti??o de cargas em todos os modelos, visto que ao aumentar o n?mero de vigas principais e incluir o efeito de tor??o nas mesmas, obteve-se uma melhor distribui??o de cargas, sobretudo nas vigas externas da ponte. Por fim, os modelos discretizados em elementos finitos representaram o melhor comportamento da ponte, visto que permitiu considerar o funcionamento conjunto da estrutura. / Bridges are essential elements for road and rail transportation systems, especially in Brazil where these are very relevant. In this context, the structural system of bridges with multiple Girders occupies prominent place in the world, being relatively simple and efficient, with well-known economic and constructive advantages. Thus, this research aimed at analyzing bridges models with cross sections with three, five, seven and eight main girder, considering both the isolated superstructure of the mesostructure and the infrastructure, as well as their joint interaction. For this, were evaluated the models using Classical Analytical Methods (MAC) of transverse load from Engesser-Courbon, Leonhardt, Guyon-Massonet, Homberg-Trenks and the Fauchart Process, and compared with finite element models using the SAP2000 and the CSi Bridge V18. The models of Grid, Homberg-Trenks and Leonhardt presented less accurate results, in the case of the use of few (three) stringers due to the formed mesh. The Guyon-Massonet method presented an analysis that would only be better represented when modeling a plate under an elastic base, a fact that is evident only in bridges with very close beams. It is worth noting that the number of girder was an important factor in the load distribution in all models, since the increase in the number of main beams and the torsion effect in the same ones resulted in a better distribution of loads especially in the external beams of the bridge. Finally, the finite element discretized models represented the best behavior of the bridge, since it allowed to be consider the joint work of the structure.

The dissertation introducec individual tools of marketing communication in the energy company E.ON. According to research MAC/BRAND, diskussions with the company managers and own consideration was solved the efficiency of individual tools and potential improvement suggestions.