« Les réseaux de capteurs sans fils » (WSN) sont un nouveau aspect qui régit la conception des systèmes IT et la «communication  M2M ». Ces réseaux ad hoc sont composés de capteurs intelligents appelés « nœuds » qui sont faciles à mettre en place à une échelle massive et  avec une capacité de calculs puissantes. Les WSN trouvent leurs intérêts dans des applications diverses et innovatrices comme la domotique, les bâtiments intelligents, le « e-Health », les cibles-traking, etc.

Selon une étude récente  (aout 2012),  « Strategy Analytics » prévoit une Augmentation phénoménale du nombre de connexions M2M (x100) de 277 millions en 2012 vers 2.5 Billion en 2020.

Étant consciente des avantages humanitaires de la mise en œuvre de tels systèmes dans les hôpitaux, les maisons de retraite et les centres médicaux, Cynapsys, au sein de son département R&D, soutient les projets e-Health. Le principe consiste à un patient portant des biocapteurs intelligents qui interagissent et qui communiquent avec les points de services médicaux. Ces informations transmises aideront à la mise en place d’une plateforme de gestion, de localisation des patients et de suivie en temps réel des problèmes de la santé des patients. Aussi, elle assurera l'interopérabilité des sources d'information médicale et la prise des décisions.

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Différentes  topologies  ont été  proposées et  parfois même imposées  pour une telle communication. Centralisée ou distribuée,  la  topologie est définie en discutant les  pour et les  contre spécifiques  à  chaque  application. Les  travaux dans ce domaine  ont été  divisés  entre le design  de  la  topologie, le  déploiement  des données,  le routage et la localisation. Dans cette phase d’étude de projet, nous nous intéresserons à la localisation.

Récemment, les chercheurs définissent la localisation  « outdoor »  et la localisation  « indoor ». Généralement, la technologie GPS est  largement utilisée dans la localisation  « outdoor ». Mais pour un environnement intérieur, le GPS ne peut pas être la solution parfaite et ce pour diverses contraintes. La pré-programmation des nœuds avec leurs emplacements est une alternative au GPS.

Mais, face à des contraintes diverses telles que la localisation en temps réel, l’optimisation des prix et de l'énergie, la gestion des ressources informatiques (stockage, processeur..), la largeur de la bande de communication, la gestion de la mobilité, la gestion du conflit et la sécurité, il n’y a pas de baguette magique.

Cependant, pour résoudre ces problèmes, la recherche a abouti à des solutions de plus en plus optimisées et performantes. Deux catégories d'algorithmes de localisation ont été définies : centralisés et distribués. Pour les techniques centralisées, tous les nœuds du réseau se réfèrent à une station de base où tout le calcul est tenu. La graduation multidimensionnelle (MDS-Map) et la Programmation Semi-définie (SDP) sont deux types de traitement généralement utilisés dans de tels cas.

Pour garantir l'indépendance des nœuds et éviter ces calculs centralisés, des algorithmes distribués ont été proposé.
Généralement, la localisation est effectuée en mesurant l'indicateur de Force de Signal Reçue"(RSSI) des ancres situés à des positions connues. Mais cette méthode peut être imprécise sous quelques circonstances  (Mobilité,…). Ainsi, quelques travaux utilisent d’autres mécanismes comme la Différence de Temps d’Arrivée (TDoA). Basés sur des ultrasons ou sur des fréquences audibles, ces systèmes ont prouvé une exactitude sous ligne-de-vue mais ils nécessitent des contraintes supplémentaires pour corriger les données mal reçues. Un autre dispositif est l'Angle d'Arrivée (AoA) qui permet le positionnement angulaire des capteurs.

Ces méthodes sont appelées « Range-based ». Elles peuvent atteindre une résolution excellente. Mais, de plus de leurs dépendances à quelques hypothèses  peu réalistes sur la propagation du signal (cas de changements d'environnement), elles exigent toujours un matériel spécial et cher.

Par conséquence, des algorithmes de localisation appelés «Range-free » ont été mis en place comme une alternative. Premièrement, ces algorithmes à base de balises sont des algorithmes distribués et comme leur nom l’indique, ils localisent les nœuds dans le système de coordonnées des balises. Ils utilisent  diverses méthodologies comme la diffusion, la limitation de la bordure, le gradient et l’APIT. Ces algorithmes sont basés sur les méthodes de calcul de nombre des sauts (par exemples les DV-Hop, DV-distance..).

Des algorithmes intelligents, autonomes et autodidactes sont la préoccupation réelle des chercheurs. Ces dernières années, beaucoup de méthodes proposées d'intelligence Informatique (CI) ont prouvé une qualité d'adaptation et une performance élevée. L'algorithme génétique, l'optimisation d'essaim de particule et la logique floue sont récemment utilisés avec succès.

Les travaux sur ces algorithmes s’approfondissent cherchant l’optimisation et la précision. Les chercheurs pensent que la localisation intelligente aura un impact économique et humanitaire dans diverses applications en  fournissant des interfaces plus interactives et de plus en plus communicatives.

                                                                                                                                                                                                                          Edité par le département R&D Cynapsys