6. Les technologies de mesure
Plusieurs technologies permettent à un capteur de mesurer
la distance qui le sépare d'un capteur voisin (ToA, TDoA, RSSI) ou bien
de mesurer l'angle qu'il forme avec celui-ci (AoA).
6.1 Temps d'arrivée
La technologie ToA (Time of Arrival) suppose que les noeuds du
réseau sont synchrones. La distance qui sépare deux capteurs se
déduit de la vitesse de propagation du signal et de la différence
entre les dates d'émission et de réception du message. Cette
technologie est celle utilisée par le système GPS (Global
Positioning System) .
Lorsque les noeuds ne sont pas synchrones, l'envoi d'un
message aller-retour est nécessaire. En fonction de son horloge, de la
vitesse de propagation du signal et du temps de traitement du signal
reçu, un capteur récepteur obtient la distance qui le
sépare du capteur émetteur en calculant la différence
entre les dates d'émission et de réception, en y soustrayant le
temps de traitement du signal, puis en divisant le résultat par deux.
Cela suppose que les noeuds du réseau ont un temps de
traitement du signal identique.
Chapitre 2 la localisation dans les Réseaux de
Capteurs sans Fil
6.2 Différence des temps d'arrivée
La technologie TDoA (Time Difference of Arrival) (Savvides et
al. 2001) se base sur la différence des dates d'arrivée d'un ou
plusieurs signaux et suppose également que la vitesse de propagation des
signaux est connue. Cette technologie s'applique dans les cas suivants :
- un émetteur envoie des signaux de natures
différentes (par exemple, l'ultrason, l'onde radio, ...) à un
récepteur.
- un récepteur reçoit des signaux d'une même
nature d'au moins trois émetteurs.
- un émetteur envoie un signal reçu par au moins
trois récepteurs (dans ce dernier cas une vue globale des signaux sera
connue).
Dans chacun des cas, les récepteurs mettent en
corrélation leurs informations et en déduisent les distances qui
les séparent des émetteurs. Il s'agit d'une simple resolution
d'un système d'équations dont les distances sont les
inconnues.
6.3 Puissance du signal
La puissance d'émission et de réception d'un
signal peut être également exploitée pour obtenir la
distance entre deux capteurs. La technologie RSSI (Received Signal Strength
Indicator) (Bahl et Padmanabhan, 2000) considère la perte de puissance
d'un signal entre son émission et sa réception. Cette perte varie
en fonction de la distance entre les deux capteurs : plus les capteurs sont
éloignés (resp.proches), plus la perte est importante (resp.
faible). Cette perte sera alors traduite en une distance.
6.4 Angle d'arrivée
La technologie AoA (Angle of Arrival) (Niculescu et Nath,
2003a) calcule l'angle formé entre deux capteurs. Chaque capteur est
doté d'antennes orientées de sorte à déduire
l'angle qu'il forme avec un voisin lorsque ce dernier lui envoie un signal. Cet
angle est reporté par rapport à un axe propre au capteur.
Toutefois, un capteur peut être équipé d'une boussole et,
dans ce cas, l'angle sera reporté sur un des axes nord, sud, est ou
ouest. [12]
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