Pour rendre ces systèmes capables d’effectuer les mêmes opérations mais sans consommer beaucoup d'énergie, une solution est de diviser l’ensemble en couches, sur le principe du clustering.
Comment rendre les réseaux de capteurs sans fil moins gourmands en énergie ? C’est la problématique que deux chercheurs de l’école Doctorale en Informatique UAMB à l’Université de Bejaïa, en Algérie ont tenté de résoudre. La consommation énergétique est en effet trop importante, induite par le routage des données collectées à chaque noeud. “C'est une contrainte cruciale puisque généralement les capteurs sont déployés dans des zones inaccessibles, et il est difficile voire impossible de remplacer les batteries après leur épuisement”, expliquent les chercheurs dans leur papier de recherche. “De ce fait, la consommation d'énergie a une grande influence sur la durée de vie du réseau tout entier”. En partie, le problème vient du protocole de routage utilisé. Ces protocoles deviennent moins performants, à mesure que le nombre de noeuds augmente, notamment à cause de l’accroissement du nombre d’interférences entre noeuds voisins. Pour résoudre le problème, les chercheurs de l’UAMB proposent donc un protocole de routage plus efficace en consommation énergétique, s’inspirant des techniques qui ont fait leurs preuves dans le domaine du clustering.
Ce protocole permet d’organiser le réseau en couches et assure un routage par multi-saut entre chaque noeud. Selon les chercheurs, ce routage permet plus de souplesse dans le cas de réseaux avec un grand nombre de noeuds, et exploite plus équitablement l’énergie des noeuds du réseau. “Les résultats des simulations ont montré que notre protocole permet une réduction de la dissipation d'énergie et une durée du réseau plus grande”, assurent les chercheurs. Les résultats indiquent jusqu'à moins de 10 % de moyenne d’énergie consommée (pour 400 nœuds par exemple) par rapport au protocole LEACH, habituellement utilisé dans ce type de réseau et qui a servi de référence, et une durée de vie allongée de quelques 28 %, si l’on en croit l’article.
Ce gain en énergie est dû à l’équilibrage dans la distribution de la charge ainsi que le choix des noeuds effectués, comme dans un cluster. Comme leur nom l’indique, les réseaux de capteurs sans fil (Wireless Sensor Networks, WSN) sont composés d’une multitude de mini-capteurs déployés aléatoirement dans une zone donnée. Leur objectif est de récupérer les données de leur environnement de manière autonome, et de les acheminer vers une station de collecte à travers un réseau sans fil. Dans leur structure, ils s’apparentent aux réseaux ad-hoc. Ils sont utiles dans les domaines de l’industrie, de l'écologie, de la santé ou de la sécurité (monitoring de la température, de la pression, de la radioactivité, suivi des malades, contrôle du trafic urbain etc...) Le MIT les a même catégorisé dans les dix technologies qui ont bouleversé notre manière de vivre.
