SAMOVAR UMR 5157

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Accueil > Productions scientifiques > Thèses SAMOVAR > Thèses 2012

Soutenance : Thèse de Oscar Javier Botero Gomez

le lundi 14 Mai à 10h à Paris VI, en salle Nogez 26-00-101

Oscar Javier BOTERO GOMEZ, soutiendra sa thèse :

"Conception, analyse et évaluation d’un réseau RFID Hétérogène"

Jury :

- Pr. Sébastien TIXEUIL, Professeur à Université Pierre et Marie Curie.

- Alexis Oliverau, Chercheur, CEA, Saclay

- Pr. Tijani CHAHED, Professeur à Telecom SudParis

- Dr. Nathalie MITTON, HDR, Chargée de Recherche, INRIA.

- Dr. Yacine Ghamri DOUDANE, HDR, Maitre de Conférence, IEE EVRY

- Pr. Hakima CHAOUCHI, Professeur à Telecom SudParis

Résumé :

Le paradigme de L’Internet des objets établit l’interaction et la communication avec une énorme quantité d’acteurs. Le concept n’est pas tout à fait nouveau ; en fait, il combine un grand nombre de technologies et de protocoles et sûrement des adaptations des éléments préexistants pour offrir de nouveaux services et applications. Une des technologies clés de l’Internet des objets est l’identification par radiofréquence abrégée en anglais RFID (« Radio Frequency Identification »).

Cette technologie propose un ensemble de solutions qui permettent le suivi et la traçabilité des personnes, des animaux et pratiquement n’importe quel objet en utilisant des liaisons sans fil. En considérant le concept de l’Internet des choses, plusieurs technologies doivent être liées afin de fournir des interactions qui conduisent à la mise en œuvre de services et d’applications.

Le défi est que ces technologies ne sont pas nécessairement compatibles et conçues pour fonctionner ensemble. De la même manière, une technologie peut avoir différentes variantes qui ajoutent plus de complexité à la conception du système. Dans un environnement multi dispositif et multi technologie, ces défis imposés doivent être abordés afin de fournir une plateforme d’information unifiée.

Dans ce contexte, l’objectif principal de cette thèse est de concevoir un « framework » hétérogène qui permettra l’interaction de divers dispositifs tels que la RFID, des capteurs et des actionneurs afin de fournir de nouvelles applications et de services. Nous portons une attention particulière à l’intégration de dispositifs sans capacités RFID dans ce framework, leur permettant d’obtenir les informations fournies par les tags à l’aide d’une interface réseau soit filaire ou sans fil. À cet effet, dans ce travail, notre première contribution est la conception et l’analyse d’une architecture d’intégration pour les dispositifs hétérogènes définissant dans le détail l’ensemble de ses éléments constitutifs, les interactions et l’échange de messages. Nous avons évalué ses performances en utilisant des simulations afin de vérifier son applicabilité et faisabilité.

Dans la seconde contribution, nous proposons un modèle d’évaluation de la topologie RFID et un outil d’optimisation qui aide dans le processus de planification de réseaux de cette technologie. Une fonction multi objective d’évaluation et des algorithmes génétiques ont été combinés dans une application logicielle développée et une description détaillée et des tests sont également fournis. Enfin, dans notre dernière contribution, nous avons implémenté une version simplifiée du framework en utilisant du matériel embarqué et indicateurs de performance sont fournis ainsi que la configuration détaillée de la plateforme de test.

English Version

Thesis : Heterogeneous RFID Framework design, analysis and evaluation

Abstract

The Internet of Things paradigm establishes interaction and communication with a huge amount of actors. The concept is not a new-from-scratch one ; actually, it combines a vast number of technologies and protocols and surely adaptations of pre-existing elements to offer new services and applications. One of the key technologies of the Internet of Things is the Radio Frequency Identification just abbreviated RFID. This technology proposes a set of solutions that allow tracking and tracing persons, animals and practically any item wirelessly. Considering the Internet of Things concept, multiple technologies need to be linked in order to provide interactions that lead to the implementation of services and applications. The challenge is that these technologies are not necessarily compatible and designed to work with other technologies. Additionally, one technology may have different variants that add more complexity to the design. In a multi-device, multi-technology environment these imposed challenges need to be tackled in order to provide a unified information platform.

Within this context, the main objective of this thesis is to design a heterogeneous framework that will permit the interaction of diverse devices such as RFID, sensors and actuators in order to provide new applications and services. We pay especial attention to the integration of devices with non-RFID capabilities into this framework, allowing them to obtain the information provided by the tags using a network interface either wired or wireless. For this purpose in this work, our first contribution is the design and analysis of an integration architecture for heterogeneous devices defining in detail all its constitutive elements and message exchange interactions. We evaluated its performance by using simulations to verify its applicability and feasibility. In the second contribution, we propose an evaluation model for RFID topologies and an optimization tool that assists in the RFID network planning process. A Multi-objective fitness function and Genetic Algorithms were combined in a developed software application and a detailed description and tests are provided as well. Finally, in our last contribution, we implemented a simplified version of the framework by using embedded hardware and performance metrics are provided as well as the detailed configuration of the test platform.