Towards a new generation of IoT based on network coding for the Industry 4.0

Résumé

L’Internet des Objets (IoT) est une technologie révolutionnaire qui fournit des services intelligents en connectant aux réseaux des objets équipés de capteurs, d’actionneurs et de processeurs. Elle est utilisée dans différentes applications telles que les maisons intelligentes, la vie sociale et le divertissement, la santé et la forme physique, etc. De plus, l’IoT est utilisé dans des applications industrielles telles que le transport, la fabrication, l’énergie et l’agriculture. Dans ce cas, elle est connues sous le nom d’Internet Industriel des Objets (IIoT). Les usines utilisent les réseaux IIoT pour les services urgents, tels que la détection d’anomalies, le contrôle du système et le guidage des robots, qui requièrent de courts délais et des communications très fiables. Cependant, les réseaux IIoT utilisent les communications sans fil et sont fréquemment déployés dans des usines affectées par des niveaux élevés de bruits et d’interférences. En conséquence, la perte d’information est un problème inévitable dans les réseaux IIoT, augmentant les délais de communication et affectant la fiabilité du réseau. Dans ces réseaux, étant donné que les paquets doivent être livrés à la couche d’application dans l’ordre, un paquet ne peut être livré que si les précédents l’ont déjà été. Par conséquent, la perte d’informations est un problème pour les services critiques qui nécessitent des communications avec un faible délai. Récemment, le codage réseau a été identifié comme une technologie prometteuse pour gérer les pertes d’information. Le codage réseau peut récupérer les informations perdues en utilisant différentes méthodes. Dans cette thèse, nous étudions deux des méthodes de codage de réseau les plus importantes afin d’identifier celle qui est la mieux adaptée aux exigences strictes des réseaux IIoT. À cette fin, nous comparons le codage de réseau par blocs avec des méthodes de codage de réseau de type "sliding network" dans un scénario de type "one-hop multicast" et étudions les effets des différents paramètres sur leurs performances par le biais de simulations. Les simulations montrent que le codage réseau à fenêtre glissante décode plus de paquets avec un délai de livraison ordonnée inférieur à celui du RLNC basé sur les blocs. Cependant, le codage réseau à fenêtre glissante a un retard maximal de livraison ordonnée et une complexité de décodage plus élevés et nécessite une taille de tampon plus importante.

Date	12 oct. 2021
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Pascal Giard (Directeur(-trice)) & Georges Kaddoum (Codirecteur(-trice))