Transport de flux vidéo sur réseaux de capteurs pour la surveillance à la demande – TCAP

Dans beaucoup de scénarios de gestion de crise (séismes, inondations,...) ou de surveillance de l'environnement, l'obtention d'informations de terrain (température, pression, images...) permettrait d'optimiser l'organisation des secours et renseigner précisément les scientifiques sur les causes d'un phénomène physique particulier. De manière traditionnelle, ce type d'information est obtenu à l'aide d'appareils spécialisés appelés capteurs qui sont généralement reliés à des centrales d'acquisition fixes. Par exemple, les infrastructures de surveillance de la qualité de l'air fonctionnent sur ce principe. Néanmoins, cette instrumentation reste lourde, bien souvent statique, et le déploiement à grande échelle est encore extrêmement difficile. Ces capteurs peuvent maintenant communiquer de manière radio avec d'autres capteurs proches (quelques mètres) et pour certains d'embarquer de la capacité de traitement et de la mémoire augmentant ainsi leur autonomie. On peut ainsi constituer un réseau de capteurs qui collaborent sur une étendue assez vaste. De tels réseaux peuvent de plus être déployés très rapidement car ils ne nécessitent pas le support d'une infrastructure physique (centrale d'acquisition, réseau filaire) existante. Certains capteurs permettent même l'intégration des aspects multimédia (données, images, vidéos) issus de petites caméras embarquées sur les capteurs. Comme les ressources d'un capteur sont limitées, on peut envisager que la réalisation d'un service complexe puisse être effectué grâce à une composition de services plus simples et donc à une forme de collaboration intelligente entre ces capteurs. Avec l'apport de flux multimédia ces capteurs autonomes mis en réseau apportent de nouvelles perspectives pour ces applications de surveillance ou de gestion de crises. On le voit, les applications possibles sont nombreuses avec un impact fort sur un grand nombre d'applications civiles et des nouveaux effets sociétaux certains. L'application type que nous envisageons est celle de la surveillance à la demande d'une zone donnée par un réseau de capteurs. Dans ce type de scénario, des capteurs peuvent être déployés ponctuellement sur le terrain et attendent des instructions de la part d'une entité extérieure. Une instruction telle que « capturer les images/vidéo dans la zone (x0,y0,x1,y1) » déclenchera la capture vidéo par les capteurs concernés et la récupération de ces données sur une station de surveillance ou même un terminal mobile tels que PDA, ordinateurs portables ou encore téléphones mobiles. Ce scénario, qui peut paraître simple sur le papier, est néanmoins difficile à réaliser en pratique car nécessitant une architecture logicielle spécifique prenant en compte le caractère hétérogène des composants impliqués (matériels et logiciels) ainsi que l'aspect dynamique de l'environnement. En effet, pour déployer ce type d'application, il faut pouvoir prendre en compte 3 types d'information. 1. Les informations riches (flux multimédia) qui doivent être acceptables par celui qui les reçoit quel que soit le contexte et le matériel à disposition. 2. Les informations contextuelles issues des capteurs qui doivent pouvoir être localisées et interprétées. 3. Les informations dites critiques (aspect temps-réel) qui nécessitent une synchronisation forte avec les 2 types d'informations précédentes. Comme les possibilités de transmission d'un capteur ne sont pas étendues, ces informations doivent être acheminées de proche en proche en optimisant l'utilisation des ressources et en préservant la qualité de service (QdS) adaptée à chacun des flux. Ce sont ces 2 problèmes que nous nous proposons d'étudier dans ce projet. Optimisation des ressources : le domaine de l'ingénierie logicielle a récemment montré que l'utilisation du concept de composants logiciels apporte une réelle solution à la gestion des environnements mobiles et à ressources contraintes (PDA, téléphones mobiles...) pour de telles applications. Notre expérience dans