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1 ANR JC - TCAP Transport de flux vidéo sur réseaux de capteurs pour la surveillance à la demande LIUPPA/CRAN 2006-2009http://www.iutbayonne.univ-pau.fr/~roose/tcap/

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1 1 ANR JC - TCAP Transport de flux vidéo sur réseaux de capteurs pour la surveillance à la demande LIUPPA/CRAN http://www.iutbayonne.univ-pau.fr/~roose/tcap/

2 2 11 Membres (PR, MCF, Docteur, Ingénieur, Doctorants) LIUPPA/UPPA Belloir Nicolas, Dalmau Marc, Laplace Sophie, Louberry Christine, Pham Congduc, Roose Philippe, Hoang Natacha CRAN/Nancy Université David Mickaël, Duran-Faundez Cristian, Krommenaker Nicolas, Lecuire Vincent, Maimour Moufida

3 3 IntrusCaméra Autre capteur Application « type » Source image: B. Kechar

4 4 Problématiques (1) Grand nombre de paramètres de fonctionnement Couverture, Economie dénergie Activer/Éteindre un certain nombre de capteurs vidéos, de sélectionner ceux qui sont les plus à même de fournir la vidéo la plus intéressante (le plus proche, le meilleur angle, etc.) Favoriser (a priori) les traitements sur les capteurs afin de minimiser les transferts/communications. En fonction de lapplication et du contexte il sera intéressant de déporter des traitements sur un ou plusieurs capteurs.

5 5 Problématiques (2) Disponibilité, efficacité Agir sur le routage des flux vidéo afin doptimiser la circulation des informations, ou danticiper sur des baisses de batterie dautres capteurs. Hétérogénéité des nœuds complémentarité des fonctionnalités, notion de service, amélioration de la couverture

6 6 Axes détude Axe A: Plateforme logicielle spécifique Grand nombre de paramètres de fonctionnement Hétérogénéité des composants (matériels & logiciels), notion de service Diversité des informations (scalaires & multimédia) Synchronisation forte (aspect temps-réel) entre elles. Axe B: Communications & codage Localisation Codage image & vidéo Routage, Contrôle de congestion Optimisation de l é tat initial

7 7 Intégration à la plateforme RECAP Extrait du site web de Recap « many topics must be study such as topology control (addressing, localization, etc.), data communication (broadcasting, routing, gathering, etc.), architecture (hardware, system -OS-, network -communication stacks-, etc.), applications (service lookup, distributed database, etc.). RECAP 4 Axes développés SP1 Applications SP2 Data Communication SP3 Topology Control SP4 System Architecture TCAP 2 Axes développés: AXE A : Modélisation, Architectures, Composants Logiciels AXE B: Localisation, Codage des Images, Routage multi-chemin, Contrôle de Congestion

8 8 Axe A Modélisation (LIUPPA) Architectures (LIUPPA) Composants Logiciels (LIUPPA)

9 9 Modèle Composant Unifié, Plateforme Plateforme Flux locaux Groupe de composants correspondant à un service Composant Flux sur le réseau Application et Plateforme distribuées

10 10 Choix technologiques Plateforme OSGi Implémentation standard « Félix » Implémentation light « Concierge » Middleware distribué Totalement (sites fixes) Partiellement (capteurs) Architecture à services Usine à containers (PE) Usine à conduits Routage Supervision Implémentation en cours

11 11 Organisation en couches

12 12 Axe B Localisation (CRAN) Codage des Images (CRAN) Routage multi-chemin (CRAN/LIUPPA) Contrôle de Congestion (CRAN/LIUPPA)

13 13 Organisation - Localisation Organisation ? Localisation ? Dispersion du champ de capteurs Représentation multi-résolution (en couches) de limage par transformée en ondelettes dyadique Compression des sous-bandes par un algorithme de codage de faible complexité Transmission de limage basée sur un protocole de communication semi-fiable

14 14 Routage multi-chemin Interference-aware Multipath routing M. Maimour, CRAN

15 15 Contrôle de congestion Sans pertes:2 directions possibles Adaptation du d é bit: codage avanc é, r é duction fr é quence d envoi des msg, r é duction de la fenêtre d anticipation Distribution de la charge: routage multi-chemins Avec pertes: 2 directions possibles Filtrage, é limination des redondances (couverture, donn é es, s é mantique?) M é canisme de type AQM dans les n œ uds relais C. Pham (LIUPPA, UPPA)

16 16 Contrôle de congestion Etudes préliminaires: contrôle de congestion au dessus d un routage multi-chemin: notification explicite puis r é partition de charge Etudes futures mesurer plus pr é cis é ment le niveau de congestion prises en compte de la couverture, de la pertinence et des redondances lors du contrôle

17 Exemple de scénario S sink 3 4 S3 S inUse 7 10 S2 8 9 inUse inUse 11 Min thresh Max thresh Average Queue Length 50 CN(node-id,path-id,nb-flows) 90 CN(5,1,4) CN(5,2,4) CN(5,1,4) CN(5,2,4) CN(5,1,4) CN(5,2,4) CN(5,1,4) CN(5,2,4) CN(5,1,4) CN(5,2,4)

18 18 Réseaux de capteurs vidéo C. Pham (LIUPPA, UPPA) & B. Kechar (Univ ORAN)

19 19 Optimisation de létat initial Les capteurs vidéo possèdent un niveau de paramétrage plus élevé: rotation de caméra=forme de mobilité qui influe sur la couverture Transmission de patrimoine dans le cas dalgorithmes de reconnaissance Optimiser le nbr de capteurs actif pour une couverture donnée

20 20 Matériels

21 21 Plateforme « réseaux de capteurs » du CRAN Matériels de Crossbow Technology inc motes (10 MICA2DOT, 20 MICA MICAZ). Capteurs de lumière, de température, acoustique, sismique, humidité, etc. 1 système de positionnement GPS. 8 puits pour linterconnexion via ethernet (2), RS232 (1) et USB (5). Matériels de SkyeTek inc. 4 modules M1-Mini (lecteurs détiquettes RFID). Matériels de Pentar inc. 4 capteurs dimages « cyclops ». Matériels de Particle Computer GmbH. 10 motes pParticle. 4 puits pour linterconnexion via ethernet (1), USB (2) et (1).

22 22 Matériel : Sun Spot Partenaire officiel de SUN Micro System (3 kits) Processeur : ARM920T 180MHz 32-bit 512K RAM et 4M Flash. Communication : 2.4GHz radio (antenne intégrée sur carte) – Chipset radio : TI CC2420 (ChipCon) – compatible IEEE Machine Virtuelle Java (Squawk)


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