como cidades inteligentes e Internet das coisas demonstram que esta tecnologia está evoluindo em larga escala. Consequentemente, diversas aplicações desta tecnologia estão sendo desenvolvidas, muitas delas são altamente dependentes de redes de sensores sem fio, pois fazem a coleta de dados em ambientes inóspitos ou de difícil acesso. Para que estes dados coletados de diversos dispositivos possam ser analisados em conjunto é preciso que as coletas sejam simultâneas ou em intervalos próximos de tempo, o que implica que toda a rede de sensores tenha uma elevada precisão no sincronismo. Ademais, diversos protocolos de comunicação sem fio utilizam o sincronismo para estabelecer o compartilhamento do meio de propagação, tendo assim uma maior eficiência na troca de dados. Ao observar a importância de atender a essa necessidade de sincronização de tempo entre dispositivos usados em redes de sensores sem fio, este trabalho se concentra na proposta, implementação e teste de um serviço de sincronização de tempo para redes de sensores sem fio de baixa potência usando relógios de baixa frequência em tempo real em cada nó. Para implementar este serviço, são propostos três algoritmos baseados em estratégias diferentes para alcançar a sincronização desejada. O primeiro baseia-se em uma métrica simples de correção adaptativa; o segundo baseia-se em um mecanismo de predição; já o terceiro utiliza um mecanismo mais complexo, a correção analítica. Todos os algoritmos tem o mesmo objetivo: fazer com que os relógios dos nós sensores convirjam de forma ágil, em seguida, mantê-los com a maior similaridade possível. O objetivo deste trabalho é apresentar o melhor método que garanta a sincronização, mantendo o baixo consumo de energia em uma rede de sensores. Os resultados experimentais fornecem evidências do sucesso no cumprimento deste objetivo, bem como fornece meios para comparar estas três abordagens considerando os melhores resultados de sincronização e os seus custos em termos de consumo de energia. / Environmental monitoring systems are gaining more and more space, concepts such as smart cities and the Internet of things demonstrate that this technology has been developing a lot. Consequently, many applications of this technology are being developed, many of them are dependent on wireless sensor networks, which collect data in inhospitable or difficult-to-access environments. In order to these collected data from several devices to be analyzed together it is necessary that the data collection be simultaneous or at close intervals, which implies that the entire network of sensors has a high precision in the synchronism. In addition, several wireless communication protocols use the synchronism to establish sharing of medium networks, thus having a greater efficiency in the exchange of data. Observing the importance of time synchronization, this work focuses in proposing, implementing and testing time synchronization protocols for low power wireless sensor networks using real time low frequency clocks. To implement this service, three algorithms based on different strategies are proposed to achieve the desired synchronization. The first is based on the simple metric for self-correction; the second is based on a prediction mechanism; while the third uses a more complex mechanism for analytical correction. All the algorithms have the same goal: to make the clock of the sensor nodes converge in an agile way, then to keep them with the greatest possible similarity. The objective of this work is to present the best method to guarantee the synchronization, keeping the low power consumption in a network, sporadically, transmissions. The experimental results provide evidence of success in achieving this goal, as well as providing means to compare these three approaches considering the best synchronization results and their costs in terms of energy consumption. Keywords: Internet of things.

No Brasil existem milhões de brasileiros com algum tipo de dificuldade de locomoção, sendo que grande parte dessas pessoas com deficiência necessita de cadeira de rodas para se locomover. Com o fato de existirem inúmeros de brasileiros cadeirantes, o desenvolvimento de tecnologias ditas ¨assistivas¨, ou seja, tecnologias que visam assistir estas pessoas em suas atividades, tem recebido uma crescente atenção, tanto do ponto de vista de negócios (com o aumento de produtos), como de pesquisas acadêmicas. Dentre estas linhas de pesquisa, a integração entre cadeiras de rodas automatizadas com sistemas de automação predial e residencial está entre as linhas de pesquisa de maior destaque, pois tem como objetivo tornar a vida do usuário de cadeira de rodas mais produtiva e cômoda, contribuindo para sua independência. Os sistemas de automação predial e residencial mais complexos elevam o nível de um ambiente automatizado para um ambiente inteligente, pois tornam o nível de abstração maior, fornecendo serviços de forma pervasiva. O ambiente inteligente necessita de informações para que possa oferecer seus serviços ao cadeirante, e uma informação importante seria a localização da cadeira de rodas automatizada. Neste contexto, este trabalho propõe um sistema de localização em interiores para cadeiras de rodas automatizadas em ambientes inteligentes. A proposta combina Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) e a tecnologia RFID, onde as etiquetas RFID são utilizadas como marcos de referências para a calibração automática dos parâmetros da RSSF, que convencionalmente são obtidos de forma experimental. O estudo de caso para validar o sistema de localização proposto foi realizado numa sala automatizada no prédio da Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) como ambiente inteligente, e uma cadeira de rodas automatizada adaptada para se comunicar com a RSSF. Além deste estudo de caso, foram realizados outros experimentos com intuito de avaliar qual método geraria os melhores resultados para o sistema de localização baseado em RSSF e a tecnologia RFID, combinando diferentes modelos de propagação de sinal RF e diferentes formas de calibrar os parâmetros da rede. Além disso, outras questões sobre o sistema de localização proposto foram analisadas, como por exemplo, a influência do aumento da quantidade de nós da rede na exatidão do sistema, o comportamento do sistema quando, para um mesmo cenário, o sentido do percurso é invertido, e a influência do leiaute dos nós da rede no desempenho do sistema. / In Brazil there are millions of people with some kind of limited mobility, and that most of these disabled people need a wheelchair to get around. With the fact that there are millions of wheelchair users, the development of assistive technologies, i.e. technologies to assist these people in their activities, has received increasing attention both from the standpoint of business (with the increase of products), as academic research. Among these lines of research, the integration of automated wheelchairs with home automation systems are among the research areas of greatest importance because it aims to make the user's life more productive and comfortable, contributing to their independence. The home automation systems more complex increase the level of an automated environment for intelligent environment, as they make the higher level of abstraction, providing pervasive services. The intelligent environment needs information so it can offer your services to the wheelchair user, and important information would be the location of the automated wheelchair. Within this context, this paper proposes an indoor positioning system for wheelchairs in intelligent environments. The proposal combines Wireless Sensor Networks (WSN) and RFID technology, where RFID tags are used as landmark for automatic calibration of the parameters of WSN, which are conventionally obtained experimentally. The case study to validate the proposed indoor positioning system was performed at an automated room in the building of Electrical Engineering, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) with the intelligent environment and automated wheelchair adapted to communicate with the WSN. In addition to the case study, other experiments in order to assess which method would produce the best results for the localization system based on RFID and WSN, combining different radio propagation model and different forms of calibrate the parameters of the WSN. In addition, other questions about the proposed indoor positioning system were analyzed, for example, the influence of increasing the amount of network nodes on the system accuracy, the behavior of the system for the same scenario when the direction of travel is reversed, and the influence of the layout of the network nodes on the system performance.

A mitigação de desastres naturais exige respostas rápidas e confiáveis. No Brasil, a estação de chuvas provoca muitos alagamentos em regiões urbanas e, para monitorar esse fenômeno, foi instalada em São Carlos-SP uma rede de sensores sem fio para acompanhar o nível de água dos rios da cidade. Entretanto, essa rede de sensores está suscetível a falhas que podem comprometer o funcionamento do sistema, e a adoção de mecanismos redundantes e de redes móveis 3G podem acarretar em custos proibitivos à monitoração desses rios, além de não garantirem a operação normal desse monitoramento. Assim, este trabalho apresenta uma solução baseada em veículo aéreo não tripulado (VANT) para reduzir os problemas oriundos das falhas em uma rede de sensores para detectar desastres naturais como enchentes e deslizamentos. Na solução proposta, o VANT pode ser transportado para o sítio do desastre para minimizar os problemas provenientes das falhas (por exemplo, para servir como um roteador ou até mesmo para servir como uma mula de dados e transmitir imagens em tempo real para equipes de resgate). Estudos foram conduzidos em um protótipo real, equipado com o UAV Brain (módulo computacional desenvolvido especificamente para este projeto), para uma análise exploratória do consumo energético do VANT e do rádio transmissor que equipa o VANT. Os resultados mostram que a melhor situação para o rádio comunicador se dá quando o VANT está no ar e com uma antena de maior ganho, e os fatores que mais influenciam no consumo energético do rádio são a altura do VANT e o tipo de antena utilizado. Além disso, tais resultados mostram também a viabilidade desta proposta em redes de sensores sem fio linear e esparsa. / The mitigation of natural disasters requires quick and reliable answers. In Brazil, the rainy season causes many flooding in urban areas and, to monitor this phenomenon, a wireless sensor network to monitor the water level of the citys rivers was installed in São Carlos-SP. However, this sensor network is susceptible to failures that may jeopardize the operation of the system, and the adoption of redundant mechanisms and 3G mobile networks may result in prohibitive costs to the monitoring of these rivers, and does not guarantee the normal operation of monitoring. This work presents an aerial vehicle-based solution unmanned (UAV) to reduce the problems originated from failures in a network of sensors to detect natural disasters such as floods and landslides. In the proposed solution, the UAV can be transported to the disaster site to minimize problems arising from failures (eg, to serve as a router or even to serve as a data mule and transmit images in real time for rescue teams). Studies were conducted in a real prototype, equipped with UAV Brain (computational module developed specifically for this project), for an exploratory analysis of the energy consumption UAV and radio transmitter fitted to the UAV. The results show that the best situation for the radio communicator is when the UAV is in the air and with a higher gain antenna, and the factors that most influence on the radio energy consumption are the height of the UAV and the type of antenna used. Furthermore, these results also show the feasibility of this proposal in linear and sparse wireless sensor networks.

No Brasil existem milhões de brasileiros com algum tipo de dificuldade de locomoção, sendo que grande parte dessas pessoas com deficiência necessita de cadeira de rodas para se locomover. Com o fato de existirem inúmeros de brasileiros cadeirantes, o desenvolvimento de tecnologias ditas ¨assistivas¨, ou seja, tecnologias que visam assistir estas pessoas em suas atividades, tem recebido uma crescente atenção, tanto do ponto de vista de negócios (com o aumento de produtos), como de pesquisas acadêmicas. Dentre estas linhas de pesquisa, a integração entre cadeiras de rodas automatizadas com sistemas de automação predial e residencial está entre as linhas de pesquisa de maior destaque, pois tem como objetivo tornar a vida do usuário de cadeira de rodas mais produtiva e cômoda, contribuindo para sua independência. Os sistemas de automação predial e residencial mais complexos elevam o nível de um ambiente automatizado para um ambiente inteligente, pois tornam o nível de abstração maior, fornecendo serviços de forma pervasiva. O ambiente inteligente necessita de informações para que possa oferecer seus serviços ao cadeirante, e uma informação importante seria a localização da cadeira de rodas automatizada. Neste contexto, este trabalho propõe um sistema de localização em interiores para cadeiras de rodas automatizadas em ambientes inteligentes. A proposta combina Redes de Sensores Sem Fio (RSSF) e a tecnologia RFID, onde as etiquetas RFID são utilizadas como marcos de referências para a calibração automática dos parâmetros da RSSF, que convencionalmente são obtidos de forma experimental. O estudo de caso para validar o sistema de localização proposto foi realizado numa sala automatizada no prédio da Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) como ambiente inteligente, e uma cadeira de rodas automatizada adaptada para se comunicar com a RSSF. Além deste estudo de caso, foram realizados outros experimentos com intuito de avaliar qual método geraria os melhores resultados para o sistema de localização baseado em RSSF e a tecnologia RFID, combinando diferentes modelos de propagação de sinal RF e diferentes formas de calibrar os parâmetros da rede. Além disso, outras questões sobre o sistema de localização proposto foram analisadas, como por exemplo, a influência do aumento da quantidade de nós da rede na exatidão do sistema, o comportamento do sistema quando, para um mesmo cenário, o sentido do percurso é invertido, e a influência do leiaute dos nós da rede no desempenho do sistema. / In Brazil there are millions of people with some kind of limited mobility, and that most of these disabled people need a wheelchair to get around. With the fact that there are millions of wheelchair users, the development of assistive technologies, i.e. technologies to assist these people in their activities, has received increasing attention both from the standpoint of business (with the increase of products), as academic research. Among these lines of research, the integration of automated wheelchairs with home automation systems are among the research areas of greatest importance because it aims to make the user's life more productive and comfortable, contributing to their independence. The home automation systems more complex increase the level of an automated environment for intelligent environment, as they make the higher level of abstraction, providing pervasive services. The intelligent environment needs information so it can offer your services to the wheelchair user, and important information would be the location of the automated wheelchair. Within this context, this paper proposes an indoor positioning system for wheelchairs in intelligent environments. The proposal combines Wireless Sensor Networks (WSN) and RFID technology, where RFID tags are used as landmark for automatic calibration of the parameters of WSN, which are conventionally obtained experimentally. The case study to validate the proposed indoor positioning system was performed at an automated room in the building of Electrical Engineering, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) with the intelligent environment and automated wheelchair adapted to communicate with the WSN. In addition to the case study, other experiments in order to assess which method would produce the best results for the localization system based on RFID and WSN, combining different radio propagation model and different forms of calibrate the parameters of the WSN. In addition, other questions about the proposed indoor positioning system were analyzed, for example, the influence of increasing the amount of network nodes on the system accuracy, the behavior of the system for the same scenario when the direction of travel is reversed, and the influence of the layout of the network nodes on the system performance.

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Context: Wireless Sensor Networks (WSN) are applied to collect information by distributed sensor nodes (anchors) that are usually in fixed positions. Localization (estimating the location of objects) of moving sensors, devices or people which recognizes the location’s information of a moving object is one of the essential WSN services and main requirement. To find the location of a moving object, some of algorithms are based on RSSI (Received Signal Strength Indication). Since very accurate localization is not always feasible (cost, complexity and energy issues) requirement, RSSI-based method is a solution. This method has two specific features: it does not require extra hardware (cost and energy aspects) and theoretically RSSI is a function of distance. Objectives: In this thesis firstly, we develop an RSSI-based localization algorithm (server side application) to find the position of a moving object (target node) in different situations. These situations are defined in different experiments so that we observe and compare the results (finding accurate positioning). Secondly, since RSSI characteristic is highly related to the environment that an experiment is done in (moving, obstacles, temperature, humidity …) the importance and contribution of “environmental condition” in the empirical papers is studied. Methods: The first method which is a common LR (Literature Review) is carried out to find out general information about localization algorithms in (WSN) with focus on the RSSI-based method. This LR is based on papers and literature that are prepared by the collaborating company, the supervisor and also ad-hoc search in scientific IEEE database. By this method as well as relevant information, theoretical algorithm (mathematical function) and different effective parameters of the RSSI-based algorithm are defined. The second method is experimentation that is based on development of the mentioned algorithm (since experiment is usually performed in development, evaluation and problem solving research). Now, because we want to compare and evaluate results of the experiments with respect to environmental condition effect, the third method starts. The third method is SMS (Systematic mapping Study) that essentially focuses on the contribution of “environmental condition” effect in the empirical papers. Results: The results of 30 experiments and their analyses show a highly correlation between the RSSI values and environmental conditions. Also, the results of the experiments indicate that a direct signal path between a target node and anchors can improve the localization’s accuracy. Finally, the experiments’ results present that the target node’s antenna type has a clear effect on the RSSI values and in consequence distance measurement error. Our findings in the mapping study reveal that although there are a lot of studies about accuracy requirement in the context of the RSSI-based localization, there is a lack of research on the other localization requirements such as performance, reliability and stability. Also, there are a few studies which considered the RSSI localization in a real world condition. Conclusion: This thesis studies various localization methods and techniques in WSNs. Then, the thesis focuses on the RSSI-based localization by implementing one algorithm and analyzing the experiments’ results. In our experiments, we mostly focus on environmental parameters that affect localization’s accuracy. Moreover, we indicate some areas of research in this context which need more studies.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Applications that use sensor networks depends on knowing which position where each node is arranged in a particular geographic area. For this, there are algorithms that perform location calculations to estimate the exact position of each node. These algorithms use a different techniques and metrics to make it, for example: the measure of intensity of signal transmission between two nodes. In a sensor network with high density, it becomes infeasible to manually configuring each node positioning. To optimize this task, was developed different types of localization algorithms, with application in several areas, such as tracking, routing protocols, network density control, self organizing, monitoring remote areas, precision agriculture, among others. The basis for localization algorithms is to have a number of reference points, where from these, is calculated the position of each node. A network of sensors with a greater number of reference points, one can consider a network with higher accuracy for calculating the position of its nodes. This is due to being closer to the reference points. However, may result in a higher processing, thereby having a higher energy consumption. Developing a location algorithm with fewer reference points is not a trivial problem. This, because will increase the distance between the node and the reference point and may thereby inserting errors in the measurement of the criteria for the calculation of positioning. For calculation purposes, there are two types of algorithms, algorithms for centralized processing and distributed processing algorithms. Each with its advantages and disadvantages that will be discussed in this paper. The location algorithm is based on a calculation according to data coordinates in a coordinate system, which is raised according to the technique used to denote the distance between the sensor node and the reference points. The importance of knowing the location of each node, there is the need to know exactly where a particular event is occurring. For example, a forest that occupies a large geographic area is to principles of fire at different locations. / Aplicações que utilizam redes de sensores dependem de saber qual a posição onde cada nó encontra-se disposto em uma determinada área geográfica. Para isto, existem algoritmos de localização que efetuam cálculos a fim de estimar a posição exata de cada nó. Estes algoritmos utilizam-se de diferentes técnicas e medidas para realizar tal tarefa, como por exemplo: a medida de intensidade de sinal de transmissão entre dois nós. Em uma rede de sensores com alta densidade, torna-se inviável a configuração manual do posicionamento de cada nó. Para otimizar esta tarefa, foram desenvolvidos diferentes tipos de algoritmos de localização, com aplicação nas mais diversas áreas, como: rastreamento, protocolos de roteamento, controle de densidade da rede, auto organização, monitoramento de áreas remotas, agricultura de precisão, entre outros. A base para algoritmos de localização é possuir um número de pontos de referência, onde a partir destes, será calculado a posição de cada nó. Uma rede de sensores com maior número de pontos de referência, pode-se considerar uma rede com maior precisão para o cálculo de posição de seus nós. Isso, é devido aos nós estarem mais próximos aos pontos de referência. Porém, pode acarretar em um maior processamento, assim, tendo um maior consumo de energia. Projetar um algoritmo de localização com um menor número de pontos de referência não é um problema trivial. Isto porque irá aumentar a distância entre o nó e o ponto de referência, podendo desta forma, inserir erros na medição dos critérios para o cálculo de posicionamento. Para fins de cálculo, existem dois tipos de algoritmos, os algoritmos de processamento centralizado e os algoritmos de processamento distribuído. Cada um com suas vantagens e desvantagens que serão abordadas no decorrer deste trabalho. O algoritmo de localização baseia-se em um cálculo de acordo com as coordenadas em um dado sistema de coordenadas, que será levantada de acordo com a técnica utilizada para estipular a distância entre o nó sensor e os pontos de referência. A importância de conhecer a localização de cada nó, dá-se a necessidade de saber exatamente onde está ocorrendo determinado evento. Por exemplo, uma floresta que ocupa uma grande área geográfica está com princípios de incêndio em diferentes locais. É preciso avaliar quais são estes locais e qual significa um maior risco de destruição, para isto, é preciso saber a posição exata de cada local e assim tomar as devidas decisões de qual princípio deverá ser combatido primeiro. Neste caso, os nós sensores estariam estáticos, porém seria uma rede de sensores de alta densidade para cobrir uma área significativa de floresta. Pode-se também ter uma rede de sensores com nós móveis, onde então o objetivo é realizar o rastreamento da locomoção destes nós. A partir deste rastreamento, pode-se identificar o comportamento de um rebanho de animais por exemplo, verificando seu deslocamento, velocidade e direção. Com estes dados de comportamento, dependendo do animal pode-se deduzir se ele está doente, alimentando-se ou até mesmo morto se imóvel por um longo período de tempo.

Personal computing devices are becoming more and more popular. These devices are able to collaborate with each other using wireless communication technologies, and then support many applications. Some interesting examples of these are healthcare, context-aware computing, and sports training. In any such applications, security is of vital importance. Firstly, sensitive personal data is always collected in these applications, thus confidentiality is usually required. Secondly, authenticity and integrity of data or instructions are always critical; incorrect data or instructions are not only useless, but also harmful in some cases. This thesis analyses the security requirements of personal networks, and develops a number of multi-channel security protocols. With the help of out-of-band channels, especially no-spoofing and no-blocking out-of-band channels, these protocols can bootstrap security in personal networks. In particular, three kinds of security protocols have been studied: protocols that use human-controlled channels, protocols that use visible light communications, and protocols that use intra-body communications. Interesting trade-offs have been discovered among communication, computation and security, resulting from different channel implementations and protocols.

[pt] Neste trabalho apresentamos um framework para disponibilizar coisas na Web fazendo uso de uma rede de sensores sem fio com nós de recursos limitados seguindo o paradigma da Web das Coisas (Web of Things). Nós focamos nos tipos de nós que não utilizam endereçamento IP e que possuem uma capacidade de memoria limitada. Oferecemos uma ferramenta reutilizável e configurável para cenários de aplicação dentro da área de Smart Home que, em conjunto com a rede de sensores, possibilita monitorar e intervir no ambiente físico através da Web. Para a implementação de aplicações na rede de sensores sem fio utilizamos a ferramenta TERRA a qual nos oferece configuração e programação remota dos nós da rede. Realizamos uma avaliação funcional e um caso de estudo. Na avaliação do sistema buscou-se provar que os objetivos planejados inicialmente se refletem no nosso software. O caso de estudo foi realizado considerando um usuário programador do framework. A principal contribuição deste trabalho é oferecer um framework para o monitoramento de nós sensores, incluindo a adequação do framework para outras aplicações de ambientes físicos. Essa contribuição é baseada numa abordagem que possibilita a programação distribuída de nós a partir da ferramenta TERRA em dispositivos de recursos limitados. Este trabalho apresenta o processo da prototipação do framework, os casos de aplicação e as dificuldades que se apresentaram. / [en] In this work we introduce a framework in order to have available Things in to the Web making use of a wireless sensor network with limited resource nodes following the paradigm of the Web of Things. We focused on those type of nodes that do not have an IP address and have capacity of limited memory. We offer one tool that will be reusable and configurable for scenarios inside the area of Smart Home that united with the wireless sensor network make possible to monitor and intervene in to the physical environment through the Web. For the implementation of wireless sensor networks applications we used the TERRA tool which offers remote configuration and remote programming of the nodes. A functional evaluation and a case study were realized. In evaluating the system we looked for prove that the initial planned objectives was reflected in our software. The case study was realized for the programmer user of the framework. The most important contribution of this work is offering a framework for the monitoring of this sensor nodes and the adequacy of the framework to other applications of physical environments. These contributions were based on an approach that makes possible the distributed programming of nodes using TERRA in devices of limited resources. This work shows all the process of prototyping the framework, the application cases, and the difficulties presented. / [es] En este trabajo presentamos un framework para disponibilizar cosas a la Web haciendo uso de una red de sensores inalámbricos con nodos de recursos limitados siguiendo el paradigma de la Web de las Cosas (Web of Things). Nos enfocamos en los tipos de nodos que no utilizan dirección IP y que poseen una capacidad de memoria limitada. Ofrecemos una herramienta reutilizable y configurable para escenarios de aplicación dentro da área de Smart Home que, en conjunto con la red de sensores, posibilita monitorear e intervenir en el ambiente físico a través de la Web. Para la implementación de aplicaciones con la red de sensores inalámbricos utilizamos la herramienta TERRA la cual nos ofrece configuración y programación remota de los nodos de la red. Realizamos una evaluación funcional y un caso de estudio. Con la evaluación del sistema se buscó probar que los objetivos planeados inicialmente se reflejan en nuestro software. El caso de estudio fue realizado considerando un usuario programador del framework. La principal contribución de este trabajo es ofrecer un framework para el monitoreo de nodos sensores, incluyendo la adecuación del framework para otras aplicaciones de ambientes físicos. Esa contribución es basada en un abordaje que posibilita la programación distribuida de nodos a partir de la herramienta TERRA en dispositivos de recursos limitados. Este trabajo presenta el proceso da prototipación del framework, los casos de aplicación y las dificultades que se presentaron.

Dans cette thèse, nous nous intéressons à cette gestion des données dans les réseaux de capteurs sans fil intégrés dans un contexte IoT. Plus précisément, nous aborderons la problématique du stockage des données au sein même du réseau de capteurs en se posant la question suivante : Comment stocker provisoirement les données dans le réseau de capteurs de sorte que ces données soient facilement accessible par les consommateurs tout en assurant le meilleur compromis entre la fiabilité de livraison des donnés et la préservation des ressources énergétiques des capteurs ?Il s'agit dans un premier temps de proposer un système fiable de stockage de données basé sur la théorie du codage réseau et sur le modèle de communication « Publish/Subscribe ». Le système proposé est adapté à l'architecture des réseaux de capteurs ainsi qu'aux besoins des applications et services IoT localisés. Pour démontrer la validité du système de stockage proposé, des évaluations de performances au travers d'une analyse mathématique et de simulations sont conduites. Celles-ci montrent clairement une augmentation de la fiabilité de la livraison des données aux consommateurs avec un taux de livraison des paquets de 80% en moyenne. Afin d'améliorer encore plus les performances du système de stockage de données, nous proposons, dans un second temps, l'optimisation du système afin que celui-ci puisse réaliser le stockage des données de manière adaptative et autonome, tout en assurant le meilleur compromis entre fiabilité et coût. Ce dernier se traduit par l'impact du système de stockage sur la consommation d'énergie du réseau de capteurs sans fil. À notre connaissance, notre système est le premier à proposer d'assurer la fiabilité du stockage des données en fonction des demandes des services et des conditions du réseau. L'évaluation des performances, par simulation, de notre système de stockage adaptatif et autonome montre que l'optimisation du stockage des données (formulée sous forme d'un processus de décision Markovien (MDP)) selon les conditions de fonctionnement du réseau permet l'accès à 70% de données en plus comparativement au système non-adaptatif proposé précédemment. Ce résultat est obtenu tout en augmentant la durée de vie du réseau de 43%.Après avoir travaillé sur l'aspect quantitatif des performances du réseau à travers une étude sur le compromis coût - consommation énergétique, nous nous intéresserons dans la troisième contribution de cette thèse à l'utilisation de notre système de stockage dans des réseaux de capteurs sans fil disposant de cycles de services (cycle d'endormissement-réveil) variables. Aujourd'hui, les réseaux de capteurs reposant sur le standard 802.15.4 peuvent utiliser des cycles de services variables et avoir recours à l'endormissement des nœuds dans le but d'économiser leur énergie. Dans une première partie de cette contribution, nous avons ainsi proposé une amélioration du mécanisme de gestion du cycle de service (duty cycle) du standard 802.15.4 afin de le rendre dynamique et adaptable au trafic réseau. L'évaluation des performances par simulations de l'amélioration proposée montre que celle-ci aboutit à une économie d'énergie très significative tout en permettant au réseau de capteurs sans fil de remplir sa mission de prise en charge du trafic généré. Dans une seconde partie de cette contribution, nous évaluons les performances de notre système de stockage de données dans le but d'évaluer si un tel mécanisme pourrait cohabiter positivement avec un mécanisme de cycle de service variable (condition d'exploitation réaliste du réseau). L'évaluation des performances montre que l'activation d'un cycle de service variable dans le réseau de capteurs n'apporte aucune amélioration au niveau de la consommation énergétique mais que le compromis optimal entre la fiabilité et la consommation énergétique obtenu par notre système de stockage adaptatif et autonome n'est pas non plus affecté, celui-ci est maintenu / Wireless Sensor Networks (WSN) are made up of small devices limited in terms of memory, processing and energy capacity. They work interconnected and autonomously in order to monitoring a region or an object of interest. The evolution in the development of devices more powerful (with new capability such as energy harvesting and acting) and less expensive made the WSNs a crucial element in the emergence of Internet of Things (IoT). Nonetheless, assuming the new applications and services offered in the IoT scenario, new issues arise in the data management performed in the WSNs. Indeed, in this new context, WSNs have to deal with a large amount of data, now consumed on-demand, while ensure a good trade-off between its reliability and retrievability, and the energy consumption. In the scope of this thesis, we are interested in the data management in the WSN in the context of IoT realm. Specifically, we approach the problem of in-network data storage by posing the following question: How to store data for a short term in the WSNs so that the data could be easily retrieved by the consumers while ensuring the best trade-off between data reliability and conservation of energy resources? Foremost, we propose a reliable data storage scheme based on coding network, and assuming a communication model defined by the Publish/Subscribe paradigm. We validate the efficiency of our proposal by a theoretical analyses that is corroborate by a simulation evaluation. The results show that our scheme achieves a reliability of 80% in data delivery with the best cost-benefit compared to other data storage scheme. Aiming to further improve the performance of the data storage scheme proposed in our first contribution, we propose its optimization (modeling it as a Markov Decision Process (MDP)) in order to store data with optimal trade-off between reliability and communication overhead (in this context, also seen as energy consumption), and in an autonomously and adaptive way. For the best of our knowledge, our optimized data storage scheme is the only to ensure data reliability while adapt itself according to the service requirements and network condition. In addition, we propose a generalization of the mathematical model used in our first contribution, and a system model that defines the integration of WSNs performing our data storage scheme in the context for which it was envisaged, the IoT realm. Our performance evaluation shows that our optimization allows the consumers to retrieve up to 70% more packets than a scheme without optimization whereas increase the network lifetime of 43%.Finally, after being interested in finding the best trade-off between reliability and cost, we now focus on an auxiliary way to reduce the energy consumption in the sensor nodes. As our third contribution, we propose a study, in two parts, to measure how much a node activity scheduling can save energy. First, we propose an improvement in the duty cycle mechanism defined in the 802.15.4. Then, we propose a duty cycle mechanism introduced into our data storage scheme aiming at saving energy in the storage nodes. The simulation results show that our solution to the duty cycle mechanism in 802.15.4 led in considerable saving in energy costs. However, regarding duty cycle in our data storage scheme, it did not end up in more energy saving. Actually, as our optimized scheme already saves as much resource energy as possible while ensuring high reliability, the duty cycle mechanism can not improve the energy saving without compromise the data reliability. Nonetheless, this result corroborates that our scheme, indeed, performs under the optimal trade-off between reliability and communication overhead (consumption energy)