Utilisation des mécanismes d’aide à la localisation des nouvelles technologies de communication en environnement urbain

Publié le ven 29/01/2021 - 18:24
Chercheurs et encadrants
Equipe
Liste des encadrants et encadrantes de thèse
Type d'encadrement
Directeur.trice de thèse
Nom, Prénom
Frédéric Weis
Unite de recherche
UMR 6074
Type d'encadrement
2e co-directeur.trice (facultatif)
Nom, Prénom
Jean-Marie Bonnin
Unite de recherche
UMR 6074
Contact.s
Unité de recherche
UMR 6074
Description du sujet de la thèse

De nombreuses applications visant la sécurité des personnes et/ou le contrôle d'accès nécessitent de savoir localiser les utilisateurs relativement à un objet en mouvement (véhicules) ou à un élément de l'environnement (barrière d'accès). L'utilisation du positionnement par satellite pose des problèmes difficiles à résoudre en environnement urbain : imprécision, absence de signal, coût énergétique et monétaire du récepteur dans les objets mobiles, etc. De plus l'amélioration de la localisation satellite passe par une instrumentation spécifique de l'infrastructure et reste couteuse. De nombreux travaux visent à utiliser les technologies radio pour localiser des objets, mais les mécanismes proposés s'appuient sur des technologies spécifiques et un environnement de déploiement maîtrisé, souvent en extérieur.

Les scénarios envisagés en environnement urbain s’accommodent d'un positionnement relatif, mais ne permettent pas d'envisager une instrumentation spécifique à l'échelle de la ville, ni de s'appuyer sur un infrastructure réseau homogène qui n'existe pas. Les versions récentes des couches basses des standards de communication (WiFi, Bluetooth, LPWAN, réseaux cellulaires, etc) sont désormais capables de remonter des éléments de localisation. Il est par exemple possible d'obtenir des informations sur la distance de l'émetteur (ToF: Time of Flight), l'angle d'arrivée ou de départ du signal (AoA: Angle of Arrival, AoD: Angle of Departure) ou simplement d'identifier l'antenne qui a perçu le signal. Ces technologies étant nativement intégrées aux objets grand public, il devient envisageable de développer des applications reposant sur la localisation pour un coût raisonnable. Cependant, les données remontées sont parfois sporadiques, souvent imprécises, très bruitées, et surtout hétérogènes d'une technologie à l'autre. Il reste par conséquent difficile pour les développeurs de tirer facilement parti de ces nouvelles sources de localisation et surtout, de produire des applications capables de s'adapter à des environnements variés. Une couche d'abstraction assurant le traitement de ces données pour fournir une information stable et homogène permettrait d'accélérer développement de telles applications. L'objectif de cette thèse est d'étudier et de proposer une architecture permettant de construire une information de confiance (notamment fondée sur la qualité de la localisation en fonction du contexte visé), à partir d'information multi-sources fournies par les couches basses des standards de communication.

Ce travail de thèse doit se traduire par une proposition de différentes méthodes (en s'appuyant notamment sur les techniques de fusion de données parmi les pistes possibles), pour construire ces informations de localisation, la définition et l'évaluation d'une architecture logicielle implémentant ces méthodes.

Date de début de thèse (si connue)
Septembre 2021
Lieu
IRISA Rennes
Bibliographie

P. Rawat, K. D. Singh, H. Chaouchi, J.-M. Bonnin, Wireless sensor networks: a survey on recent developments and potential synergies, The Journal of supercomputing 68 (1), 1-48K.

D. Singh, P. Rawat, J.-M. Bonnin, Cognitive radio for vehicular ad hoc networks (CR-VANETs): approaches and challenges, EURASIP journal on wireless communications and networking 2014 (1), 49F. Zafari, A. Gkelias, and K. K. Leung. “A Survey of Indoor Localization Systems and Technologies.” IEEE Communications Surveys Tutorials, 2019, 1-1.https://doi.org/10.1109/COMST.2019.2911558.

A. Fakhreddine, G. D. Giustiniano and V. Lenders. “Data Fusion for Hybrid and Autonomous Time-of-Flight Positioning.” In Proceedings of the 17th ACM/IEEE International Conference on Information Processing in Sensor Networks,266–271. IPSN’18. Piscataway, NJ, USA: IEEE Press, 2018.https://doi.org/10.1109/IPSN.2018.00054.

B. Khaleghi A. Fakhreddine O. Saiedeh N. Razavi. “Multisensor data fusion: A review of the state-of-the-art”. Information Fusion. Volume 14, Issue 1, January 2013, Pages 28-44

Mots-clés
ioT, RTLS (Real Time Localisation System), fusion de données, Urban ITS (Intelligent Transport System)
Année de début de thèse
2022