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-\emph{ \begin{center} \Large Techniques d'Optimisation Couverture DistribuÃ©e pour AmÃ©liorer la DurÃ©e des RÃ©seaux de Capteurs sans Fil  \end{center}}   
+\emph{ \begin{center} \Large Techniques d'Optimisation DistribuÃ©es de la Couverture pour AmÃ©liorer la DurÃ©e de Vie des RÃ©seaux de Capteurs sans Fil   \end{center}}   
 %\emph{ \begin{center} \large By \end{center}}  
 \emph{ \begin{center} \large Ali Kadhum Idrees \\ UniversitÃ© de Franche-Comt\'e, 2015 \end{center}} 
 %\emph{ \begin{center} \large The University of Franche-Comt\'e, 2015 \end{center}}  
-\emph{ \begin{center} \large Encadrants: RaphaÃ«l Couturier, Karine Deschinkel, and Michel Salomon \end{center}}  
+\emph{ \begin{center} \large Encadrants: RaphaÃ«l Couturier, Karine Deschinkel et Michel Salomon \end{center}}  
 
 
-Les rÃ©seaux de capteurs sans fil ont suscitÃ© beaucoup d'intÃ©rÃªt dans le domaine de la recherche au cours des derniÃ¨res annÃ©es en raison de leur large gamme d'applications potentielles. Ils fournissent de nombreuses caractÃ©ristiques importantes qui les rendent diffÃ©rents des autres rÃ©seaux ad-hoc sans fil. NÃ©anmoins ces caractÃ©ristiques imposent beaucoup de limitations susceptibles de crÃ©er plusieurs dÃ©fis dans le domaine des rÃ©seaux. Ces dÃ©fis pourraient inclure la couverture, le contrÃ´le de topologie, le routage, la fusion de donnÃ©es, la sÃ©curitÃ©, et bien d'autres. L'une des principales problÃ©matiques de recherche Ã©tudiÃ©e dans les rÃ©seaux de capteurs sans fil est la prÃ©servation de la couverture d'une zone Ã  surveiller d'une maniÃ¨re permanente et efficace, tout en empÃªchant autant que possible le dysfonctionnement du rÃ©seau en raison de dÃ©chargement de batterie de certains n\oe uds.   
+Les rÃ©seaux de capteurs sans fil ont suscitÃ© beaucoup de travaux de recherche au cours des derniÃ¨res annÃ©es en raison de leur large gamme d'applications potentielles. Les caractÃ©ristiques des n\oe uds capteurs imposent des contraints enterme de consommation d'Ã©nergie et de capacitÃ© de traitement qui rendent caduque les protocoles des rÃ©seaux ad-hoc sans fil, avec de nombreux dÃ©fis Ã  rÃ©soudre. Parmi ces dÃ©fis, on peut noter la prÃ©servation de la couverture, le contrÃ´le de la topologie, le routage, la fusion de donnÃ©es, la sÃ©curitÃ©, etc. La prÃ©servation de la couverture d'une rÃ©gion Ã  surveiller, de maniÃ¨re permanente et efficace, tout en empÃªchant autant que possible un dysfonctionnement du rÃ©seau en raison du dÃ©chargement de la batterie de certains n\oe uds, est une des problÃ©matique de recherche majeures.   
 
-Dans cette thÃ¨se, nous nous sommes intÃ©ressÃ©s au problÃ¨me de la zone de couverture ainsi qu'Ã  l'efficacitÃ© Ã©nergÃ©tique qui est une exigence essentielle dans un rÃ©seau de capteurs sans fil. Nous avons Ã©tudiÃ©s les protocoles d'optimisation distribuÃ©s avec l'objectif ultime de prolonger la durÃ©e de vie du rÃ©seau. Les protocoles d'optimisation distribuÃ©s proposÃ©s (y compris les algorithmes, les modÃ¨les et la rÃ©solution des programmes entiers) doivent Ãªtre efficaces en terme d'Ã©nergie. Pour rÃ©soudre ce problÃ¨me, nous avons proposÃ© de nouvelles approches en deux phases. Dans un premier temps, le champ de surveillance est divisÃ© en petites sous-rÃ©gions en utilisant le concept de la mÃ©thode diviser pour mieux rÃ©gner. Ensuite, l'un de nos protocoles d'optimisation distribuÃ©s est appliquÃ© sur les n\oe uds de capteurs dans chaque sous-rÃ©gions afin d'optimiser la couverture et la durÃ©e de vie du rÃ©seau. Dans cette thÃ¨se, nous avons proposÃ© trois protocoles distribuÃ©s pour l'optimisation de la couverture. Ces protocoles permettent de combiner deux techniques efficaces: une Ã©lection de leader pour chaque sous-rÃ©gion, suivie par un processus d'optimisation de l'ordonnancement d'activitÃ© de dÃ©cisions des capteurs pour chaque sous-rÃ©gion. 
 
-PremiÃ¨rement, nous avons proposÃ© un protocole appelÃ© optimisation distribuÃ©e de la durÃ©e de vie de la couverture (DILCO). Dans ce protocole, la durÃ©e de vie est divisÃ©e en pÃ©riodes. Chaque pÃ©riode se compose de quatre phases: Ã©change d'informations, Ã©lection de leader, dÃ©cision et surveillance. Le processus de dÃ©cision est effectuÃ© par le n\oe ud leader, qui rÃ©sout un programme entier permettant de dÃ©finir un seul ensemble de n\oe uds de capteurs actifs pour assurer la couverture durant une pÃ©riode. 
+Dans cette thÃ¨se, nous nous sommes intÃ©ressÃ©s au problÃ¨me de la prÃ©servation de la couverture, ainsi qu'Ã  l'efficatitÃ© qui est une exigence essentielle dans un rÃ©seau de capteurs sans fil. Nous avons Ã©tudiÃ©s les protocoles d'optimisation distribuÃ©s avec l'objectif ultime de prolonger la durÃ©e de vie opÃ©rationnelle du rÃ©seau. Les protocoles proposÃ©s doivent Ãªtre efficaces en terme de consommation Ã©nergÃ©tique induite par les calculs et les communications. Pour rÃ©soudre le problÃ¨me, nous avons proposÃ© des nouvelles approches en deux Ã©tapes. Dans un premier temps, la  rÃ©gion Ã   surveiller est divisÃ©e en petites sous-rÃ©gions en utilisant le concept de la mÃ©thode diviser pour mieux rÃ©gner. Dans un second temps, un de nos protocoles est exÃ©cutÃ© par chacun des n\oe uds capteurs dans chaque sous-rÃ©gion, afin d'optimiser la couverture et la durÃ©e de vie du rÃ©seau. Nous proposons trois protocoles distribuÃ©s qui combinent, chacun, deux techniques efficaces: l'Ã©lection d'un n\oe ud leader dans chaque sous-rÃ©gion, suivie par la mise en oeuvre par celui-ci d'un processus de dÃ©cision via l'optimisation de l'ordonnancement d'activitÃ© des n\oe uds capteurs de sa sous-rÃ©gion. 
 
-Ensuite, nous avons Ã©tudiÃ© le problÃ¨me de l'optimisation multi-ronde de la zone de couverture dans un rÃ©seau de capteurs sans fil. Nous avons proposÃ© le protocole d'optimisation multi-ronde distribuÃ© de la durÃ©e de vie de couverture (MuDiLCO) pour Ã©tudier la possibilitÃ© de fournir plusieurs ensembles de n\oe uds de capteurs de couverture pour la phase de surveillance. Ce protocole travaille Ã©galement en pÃ©riodes pendant lesquelles les ensembles de capteurs sont programmÃ©s pour rester actifs pour un certain nombre de rondes durant la phase de surveillance, pour assurer la couverture et maximiser la durÃ©e de vie du rÃ©seau. Le processus de dÃ©cision est toujours effectuÃ© par le n\oe ud leader qui rÃ©sout un programme entier pour dÃ©finir un meilleur ensemble de capteurs Ã  Ãªtre utilisÃ© pendant les rondes de la phase de surveillance.
+Le premier protocole proposÃ© est appelÃ© DiLCO, pour Distributed Lifetime Coverage Optimization. Dans ce protocole, la durÃ©e de vie est divisÃ©e en pÃ©riodes, avec chaque pÃ©riode qui est composÃ©e de 4 phases: Ã©change d'informations entre les n\oe uds d'une sous-rÃ©gion, Ã©lection d'un n\oe ud leader, dÃ©cision et surveillance. Le processus de dÃ©cision est mis en oeuvre par le n\oe ud leader en rÃ©solvant un programme linÃ©aire en nombres entiers qui permet de dÃ©finir un seul ensemble de n\oe uds de capteurs devant Ãªtre actifs pour assurer la couverture durant la pÃ©riode courante. 
 
-Enfin, nous avons proposÃ© le protocole d'optimisation de la couverture basÃ© sur le pÃ©rimÃ¨tre (PeCO) qui est aussi un protocole distribuÃ© sur les n\oe uds de capteurs dans chaque sous-rÃ©gion. Notre contribution dans ce protocole consiste essentiellement dans la proposition d'un nouveau modÃ¨le mathÃ©matique de l'optimisation basÃ© sur le pÃ©rimÃ¨tre de couverture pour l'ordonnancement de l'activitÃ© des capteurs. Un nouveau programme entier du modÃ¨le de couverture est rÃ©solu par le leader durant la phase de dÃ©cision pour dÃ©finir un ensemble de capteurs de couverture pour la phase de surveillance.
 
-Nous avons effectuÃ© plusieurs simulations en utilisant le simulateur Ã  Ã©vÃ¨nements discrets OMNET++ pour valider l'efficacitÃ© de nos protocoles proposÃ©s. Nous avons pris en considÃ©ration les caractÃ©ristiques d'un capteur Medusa II pour la consommation d'Ã©nergie et le temps de calcul. En comparaison avec deux autres mÃ©thodes existantes, nos protocoles ont la capacitÃ© d'augmenter la durÃ©e de vie du rÃ©seau de capteurs et d'amÃ©liorer les performances de couverture.
+Dans le second protocole, qui est une Ã©volution de DiLCO, nous cherchons Ã  construire simultanÃ©ment plusieurs ensembles de n\oe uds de capteurs de couverture pour la phase de surveillance. Cette  derniÃ¨re est ainsi diviseÃ© en "rondes" de surveillance, d'oÃ¹ le nom Multiround DiLCO ou MuDiLCO donnÃ© Ã  ce protocole. Le processus de dÃ©cision est toujours effectuÃ© par un n\oe ud leader, qui dÃ©termine les ensembles de n\oe uds capteurs Ã  activer successivement via la rÃ©solution d'un nouveau programme linÃ©aire en nombres entiers.
 
-\textbf{MOTS-CLÃS:} RÃ©seaux sans fil, RÃ©seaux de capteurs sans fil, Zone de couverture, DurÃ©e de vie du rÃ©seau, Optimisation, Ordonnancement, Algorithmes distribuÃ©s, Algorithmes centralisÃ©s, Robustesse, ConnectivitÃ©, Algorithmes parallÃ¨les, EfficacitÃ© Ã©nergÃ©tique, \'Energie des rÃ©seaux hÃ©tÃ©rogÃ¨nes, RÃ©seaux homogÃ¨nes.
 
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+%Ensuite, nous avons Ã©tudiÃ© le problÃ¨me de l'optimisation multi-ronde de la zone de couverture dans un rÃ©seau de capteurs sans fil. Nous avons proposÃ© le protocole d'optimisation multi-ronde distribuÃ© de la durÃ©e de vie de couverture (MuDiLCO) pour Ã©tudier la possibilitÃ© de fournir plusieurs ensembles de n\oe uds de capteurs de couverture pour la phase de surveillance. Ce protocole travaille Ã©galement en pÃ©riodes pendant lesquelles les ensembles de capteurs sont programmÃ©s pour rester actifs pour un certain nombre de rondes durant la phase de surveillance, pour assurer la couverture et maximiser la durÃ©e de vie du rÃ©seau. Le processus de dÃ©cision est toujours effectuÃ© par le n\oe ud leader qui rÃ©sout un programme entier pour dÃ©finir un meilleur ensemble de capteurs Ã  Ãªtre utilisÃ© pendant les rondes de la phase de surveillance.
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+Enfin, nous avons proposÃ© un protocole d'optimisation de la couverture basÃ© sur le pÃ©rimÃ¨tre des n\oe uds de capteurs (PeCO), qui est aussi un protocole distribuÃ© sur les n\oe uds de capteurs dans chaque sous-rÃ©gion. Notre contribution dans ce protocole consiste essentiellement dans la proposition d'un nouveau modÃ¨le mathÃ©matique de l'optimisation basÃ© sur le pÃ©rimÃ¨tre de couverture pour l'ordonnancement de l'activitÃ© des capteurs. Un nouveau programme entier du modÃ¨le de couverture est rÃ©solu par le leader durant la phase de dÃ©cision pour dÃ©finir un ensemble de capteurs de couverture pour la phase de surveillance.
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+Nous avons effectuÃ© plusieurs simulations en utilisant le simulateur Ã  Ã©vÃ¨nements discrets OMNeT++ pour valider l'efficacitÃ© de nos protocoles proposÃ©s. Nous avons pris en considÃ©ration les caractÃ©ristiques d'un capteur Medusa II pour la consommation d'Ã©nergie et le temps de calcul. En comparaison avec deux autres mÃ©thodes existantes, nos protocoles ont la capacitÃ© d'augmenter la durÃ©e de vie du rÃ©seau de capteurs et d'amÃ©liorer les performances de couverture.
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+\textbf{MOTS-CLÃS:} RÃ©seaux de capteurs sans fil, Zone de couverture, DurÃ©e de vie du rÃ©seau, Optimisation DistribuÃ©, Ordonnancement.
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+%Algorithmes distribuÃ©s, Algorithmes centralisÃ©s, Robustesse, ConnectivitÃ©, EfficacitÃ© Ã©nergÃ©tique, \'Energie des rÃ©seaux hÃ©tÃ©rogÃ¨nes, RÃ©seaux homogÃ¨nes, Simulation des RÃ©seaux, Evaluation de Performance, Les Communications sans Fil Ecologiques et le RÃ©seautage
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