Systèmes de détection distribués économes en ressources

Occurrences : 

2021

Nombre d'étudiants minimum: 

2

Nombre d'étudiants maximum: 

3

Nombre d'instances : 

2

Domaines: 

Faisable à distance: 

Oui

L'IoT est constitué de millions, et bientôt de milliards, d'appareils qui détectent leur environnement et communiquent entre eux pour mettre en œuvre des systèmes de décision distribués dans le cadre des villes intelligentes ou de la future industrie 4.0. L'objectif de cette communication n'est souvent pas simplement de transmettre des données, mais d'envoyer des informations liées à une tâche de décision distribuée (par exemple pour les systèmes de détection d'intrusion, d'alerte incendie ou d'alerte en cas d'attaque cardiaque). Les récepteurs de ces communications agissent donc comme des centres de décision qui doivent détecter des événements dangereux avec des probabilités d’erreurs extrêmement faibles.

Les communications IoT diffèrent des communications cellulaires traditionnelles non seulement par leur tâche (détections distribuées au lieu de la simple transmission de données) mais aussi par le matériel utilisé. Les dispositifs IoT doivent agir de manière hautement autonome avec des processeurs simples et des batteries d'une durée de vie de plusieurs décennies (sans être rechargées). Par conséquent, la communication doit être aussi efficace que possible afin d'utiliser au mieux les ressources disponibles, par exemple en partageant les ressources.

Dans un travail récent [1], nous avons proposé que les capteurs utilisent un codage à longueur variable afin de n'occuper le canal de communication que lorsque cela est absolument nécessaire. Nous avons montré que cette approche permet de réduire significativement les ressources de communication utilisées par chaque capteur sans diminuer les performances des centres de décision. Les résultats dans [1] ne s’appliquent qu’aux longueurs de blocs très larges.

Le but de ce projet est de valider les gains promis par une implémentation pratique opérant à des longueurs de bloc courtes. Plus précisément, nous proposons d'implémenter et de tester l'idée de codage à longueur variable de [1] dans une simulation Matlab en utilisant des modulations et des codes pratiques. Des extensions à des grands réseaux avec de multiples capteurs sont également envisagées si le temps le permet.

Ce projet se situe à l'intersection des domaines de la théorie de l'information, de la détection statistique et des communications numériques.

[1] Salehkalaibar, Sadaf & Wigger, Michele. (2020). Distributed Hypothesis Testing With Variable-Length Coding. IEEE Journal on Selected Areas in Information Theory.