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 \emph{ \begin{center} \large Encadrants: RaphaÃ«l Couturier, Karine Deschinkel, and Michel Salomon \end{center}}  
 
 
-RÃ©seaux de capteurs sans fil ont rÃ©cemment reÃ§u beaucoup d'attention de la recherche en raison de leur large gamme d'applications potentielles. Beaucoup de caractÃ©ristiques importantes sont fournis par les rÃ©seaux de capteurs qui les rendent diffÃ©rent des autres rÃ©seaux ad-hoc sans fil. Ces caractÃ©ristiques sont imposÃ©es beaucoup de limitations sur les rÃ©seaux de capteurs qui mÃ¨neraient Ã  plusieurs dÃ©fis dans le rÃ©seau. Ces dÃ©fis pourraient inclure la couverture, contrÃ´le de topologie, routage, la fusion de donnÃ©es, la sÃ©curitÃ©, et bien d'autres. L'un des principaux dÃ©fis de la recherche rencontrÃ©s dans les rÃ©seaux de capteurs sans fil est de prÃ©server effectivement et en permanence la couverture d'une zone d'intÃ©rÃªt Ã  surveiller, tout en empÃªchant simultanÃ©ment autant que possible une dÃ©faillance du rÃ©seau en raison de nÅuds de batterie appauvri.
+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.   
 
-Dans cette thÃ¨se, nous nous concentrons fortement sur le problÃ¨me de la zone de couverture, l'efficacitÃ© Ã©nergÃ©tique est Ã©galement l'exigence avant tout. Nous avons examinÃ© les protocoles d'optimisation distribuÃ©s avec l'objectif ultime de prolonger la durÃ©e de vie du rÃ©seau. Les protocoles proposÃ©s distribuÃ©s d'optimisation (y compris les algorithmes, les modÃ¨les, et la rÃ©solution des programmes entiers) doivent Ãªtre protocoles Ã©conomes en Ã©nergie. Adresser ce problÃ¨me, cette thÃ¨se propose des approches en deux Ã©tapes. Tout d'abord, le champ de dÃ©tection est divisÃ©e en plus petites sous-rÃ©gions en utilisant le concept de la mÃ©thode de diviser pour rÃ©gner. DeuxiÃ¨mement, l'un de nos protocoles d'optimisation distribuÃ©s proposÃ©es est distribuÃ©e et appliquÃ©e sur les nÅuds de capteurs dans chaque sous-rÃ©gion afin d'optimiser la couverture et les performances de durÃ©e de vie. Dans cette thÃ¨se, trois protocoles d'optimisation de couverture sont proposÃ©s. Ces protocoles combinent deux techniques efficaces: Ã©lection du chef pour chaque sous-rÃ©gion, suivis par une planification fondÃ©e sur l'optimisation des dÃ©cisions de planification d'activitÃ© du capteur pour chaque sous-rÃ©gion.
+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 proposons un protocole appelÃ© Optimisation de couverture Ã  vie (Distributed 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, leader Ã©lectorales, de dÃ©cision et de dÃ©tection. Le processus de dÃ©cision est
-effectuÃ©e par un nÅud leader, qui rÃ©sout un programme entier afin de fournir un seul ensemble de nÅuds de capteurs actifs de couverture pour assurer une couverture pendant la phase de dÃ©tection de la pÃ©riode actuelle.
+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. 
 
-Ensuite, nous abordons le problÃ¨me d'une optimisation des passages rÃ©pÃ©tÃ©s problÃ¨me de la couverture de la zone dans les rÃ©seaux de capteurs. Le passages rÃ©pÃ©tÃ©s Optimisation de couverture Ã  vie (Distributed MuDiLCO) protocole est suggÃ©rÃ© afin d'Ã©tudier la possibilitÃ© de fournir de multiples ensembles de couverture des capteurs pour la phase de dÃ©tection. Protocole MuDiLCO travaille Ã©galement en pÃ©riodes pendant lesquelles ensembles de nÅuds de capteurs sont programmÃ©s pour rester actif pour un certain nombre de tours pendant la phase de dÃ©tection, pour assurer une couverture de maniÃ¨re Ã  maximiser la durÃ©e de vie de rÃ©seaux de capteur sans fil. Le processus de dÃ©cision est toujours effectuÃ©e par un nÅud leader, qui rÃ©sout un programme entier pour produire le meilleur reprÃ©sentant Ã©tablit Ã  Ãªtre utilisÃ© pendant les tours de la phase de dÃ©tection.
+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.
 
+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.
 
-Enfin et surtout,, nous proposons une couverture Optimization (Peco) protocole basÃ© pÃ©rimÃ¨tre qui est Ã©galement rÃ©parti entre les nÅuds de capteurs dans chaque nouveautÃ© subregion.The de notre approche rÃ©side essentiellement dans la formulation d'un nouveau modÃ¨le d'optimisation mathÃ©matique basÃ©e sur le niveau de couverture de pÃ©rimÃ¨tre pour planifier les activitÃ©s de capteurs. Un nouveau modÃ¨le de couverture du programme entier est rÃ©solu par le leader pendant la phase de dÃ©cision de faÃ§on Ã  fournir un seul ensemble de capteurs de couverture pour la phase de dÃ©tection.
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-Simulations approfondies sont menÃ©es en utilisant la simulation Ã  Ã©vÃ©nements discrets OMNeT++ pour valider l'efficacitÃ© de chacun de nos protocoles proposÃ©s. Nous nous rÃ©fÃ©rons Ã  la caracterÃ­sticas capteur de mÃ©duse II de la consommation d'Ã©nergie et le temps de calcul. En comparaison avec deux autres mÃ©thodes existantes, nos protocoles sont fiables pour augmenter la couverture Ã  vie de rÃ©seaux de capteur sans fil et amÃ©liorent les performances.
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-\textbf{MOTS-CLÃS:} RÃ©seaux sans fil, les rÃ©seaux de capteurs, Zone de couverture, DurÃ©e de vie du rÃ©seau, optimisation, la planification, algorithmes distribuÃ©s, Algorithmes centralisÃ©e, Robustesse, connectivitÃ©, l'efficacitÃ© Ã©nergÃ©tique, l'Ã©nergie rÃ©seau hÃ©tÃ©rogÃ¨ne, homogÃ¨ne rÃ©seau.
+\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.
 
