Modèle en couches
Le rôle de ce modèle consiste à standardiser la communication entre les composants du réseau afin que différents constructeurs puissent mettre au point des produits (logiciels ou matériels) compatibles. Ce modèle comprend 5 couches qui ont les mêmes fonctions que celles du modèle OSI ainsi que 3 couches pour la gestion de la puissance d'énergie, la gestion de la mobilité ainsi que la gestion des tâches (interrogation du réseau de capteurs). Le but d'un système en couches est de séparer le problème en différentes parties (les couches) selon leur niveau d'abstraction. Chaque couche du modèle communique avec une couche adjacente (celle du dessus ou celle du dessous). Chaque couche utilise ainsi les services des couches inférieures et en fournit à celle de niveau supérieur.
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La couche physique : Spécifications des caractéristiques matérielles, des fréquences porteuses, etc...
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La couche liaison : Spécifie comment les données sont expédiées entre deux noeuds/routeurs dans une distance d'un saut. Elle est responsable du multiplexage des données, du contrôle d'erreurs, de l'accès au media,... Elle assure la liaison point à point et multi-point dans un réseau de communication.
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La couche réseau : Dans la couche réseau le but principal est de trouver une route et une transmission fiable des données, captées, des noeuds capteurs vers le puits "sink" en optimisant l'utilisation de l'énergie des capteurs. Ce routage diffère de celui des réseaux de transmission ad hoc sans fils par les caractéristiques suivantes:
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il n'est pas possible d'établir un système d'adressage global pour le grand nombre de nSuds.
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les applications des réseaux de capteurs exigent l'écoulement des données mesurées de sources multiples à un puits particulier.
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les multiples capteurs peuvent produire de mêmes données à proximité d'un phénomène (redondance).
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les nSuds capteur exigent ainsi une gestion soigneuse des ressources.
En raison de ces différences, plusieurs nouveaux algorithmes ont été proposés pour le problème de routage dans les réseaux de capteurs
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La couche transport : Cette couche est chargée du transport des données, de leur découpage en paquets, du contrôle de flux, de la conservation de l'ordre des paquets et de la gestion des éventuelles erreurs de transmission.
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La couche application : Cette couche assure l'interface avec les applications. Il s'agit donc du niveau le plus proche des utilisateurs, géré directement par les logiciels.
Les plans de gestion d'énergie, de mobilité et de tâche contrôlent l'énergie, le mouvement et la distribution de tâche au sein d'un nSud capteur. Ces plans aident les nSuds capteurs à coordonner la tâche de captage et minimiser la consommation d'énergie. Ils sont donc nécessaires pour que les nSuds capteurs puissent collaborer ensemble, acheminer les données dans un réseau mobile et partager les ressources entre eux en utilisant efficacement l'énergie disponible. Ainsi, le réseau peut prolonger sa durée de vie.
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Plan de gestion d'énergie : contrôle l'utilisation de la batterie. Par exemple, après la réception d'un message, le capteur éteint son récepteur afin d'éviter la duplication des messages déjà reçus. En outre, si le niveau d'énergie devient bas, le nSud diffuse à ses voisins une alerte les informant qu'il ne peut pas participer au routage. L'énergie restante est réservée au captage ;
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Plan de gestion de mobilité : détecte et enregistre le mouvement du nSud capteur. Ainsi, un retour arrière vers l'utilisateur est toujours maintenu et le nSud peut garder trace de ses nSuds voisins. En déterminant leurs voisins, les nSuds capteurs peuvent balancer l'utilisation de leur énergie et la réalisation de tâche ;
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Plan de gestion de tâche : balance et ordonnance les différentes tâches de captage de données dans une région spécifique. Il n'est pas nécessaire que tous les nSuds de cette région effectuent la tâche de captage au même temps ; certains nSuds exécutent cette tâche plus que d'autres selon leur niveau de batterie.
