Réseaux Corporels Mobiles Coopératifs pour la Navigation de Groupe – CORMORAN

Les réseaux corporels sans-fil (WBANs) sont actuellement en passe de répondre aux attentes de nouveaux marchés, dans des domaines aussi variés que la sécurité, le secours d’urgence, la santé, le jeu, les vêtements intelligents... Ces réseaux reposent en partie sur des technologies radio émergentes à très faible consommation (ULP), telle que la radio impulsionnelle Ultra-Large Bande (IR-UWB) proposée dans le cadre du standard IEEE 802.15.6 en cours d’élaboration. Ces WBANs constitueront vraisemblablement une composante centrale de l’Internet des Objets (IoT). Les individus, ainsi dotés de capteurs et d’actuateurs, pourront en effet interagir plus efficacement avec leur environnement immédiat, tout en s’assurant une connectivité nomade via l’internet mobile mondialisé.
Dans ce contexte général, de nouveaux modes de communication sans-fil, dits “coopératifs”, peuvent être appliqués, donnant lieu à divers niveaux d’interaction (i.e. intra-WBAN à l’échelle du corps et/ou inter-WBAN entre individus). A terme, les WBANs disséminés dans l’espace public joueront un rôle déterminant en tant qu’éléments distribués de l’architecture globale de communication. Mais les liens radio coopératifs entre nœuds mobiles présentent d’autres avantages, déjà mis à profit depuis quelques années dans le domaine de la radiolocalisation. La coopération permet en effet d’assurer une redondance d’information, une meilleure couverture, ainsi qu’une précision accrue du service de localisation. Typiquement, des mesures de distances peuvent ainsi être réalisées entre mobiles, afin de positionner les nœuds d’un réseau de capteurs ad hoc ou de poursuivre les utilisateurs mobiles de réseaux d’accès hétérogènes.
Il semble donc aujourd’hui opportun d’envisager conjointement des fonctions coopératives de communication sans-fil et de radiolocalisation au sein de groupes de réseaux corporels mobiles. Tout d’abord, la connaissance des préférences des utilisateurs (en termes de trajet ou de localisation) présenterait un intérêt certain pour bon nombre d’applications reposant sur les réseaux corporels. Par ailleurs, des technologies radio très similaires ont été jusque-là envisagées en matière de réseaux corporels et de radiolocalisation. La vulgarisation des WBANs est, en outre, de nature à favoriser la coopération dans la plupart des environnements applicatifs envisagés. Enfin, les services centrés sur l’individu et dépendant du contexte sont actuellement en plein essor, visant notamment à rendre disponible l’information de localisation au niveau de l’utilisateur, avec un accès restreint (voire inexistant) aux éléments couteux et énergivores de l’infrastructure environnante.
Dans le cadre du projet CORMORAN, on se propose d’étudier et de développer des fonctions innovantes de communication et de radiolocalisation s’appuyant sur ces liens radio coopératifs inter/intra-WBANs. D’une part, il s’agit d’apporter des solutions permettant de positionner précisément les nœuds disséminés au sein de groupes de réseaux corporels mobiles, ainsi que les réseaux eux-mêmes. D’autre part, on cherchera à assurer une bonne gestion de la qualité de service (QoS) des liens de communication (au niveau du protocole, principalement), tout en composant avec des questions de coexistence inter-WBAN, de consommation et de compatibilité aux standard(s) WBAN à venir. Les solutions mises en avant seront évaluées dans des scenarios réalistes, nécessitant le développement d’outils de simulation adaptés et la mise en œuvre de plateformes IR-UWB de démonstration. Pour ce faire, des travaux théoriques (modélisation, conception d’algorithmes et de couches protocolaires…) seront alliés à des aspects plus pratiques (caractérisation du canal de propagation et des antennes, interfaçage d’algorithmes avec les plateformes, expérimentations…). Les applications visées concernent la navigation de groupe coordonnée, la capture du geste collectif pour le sport ou le jeu, les réseaux sociaux nomades géo-référencés…