CE40 - Mathématiques, informatique théorique, automatique et traitement du signal

Technologies Emergentes pour l'Internet des Objets – ELIOT

ELIOT - Technologies Emergentes pour l'Internet des Objets

Les réseaux de communications d'objets interconnectés sont au coeur de nombreuses technologies clé telles que les systèmes de contrôle distribués de véhicules autonomes, des réseaux de capteurs pour la surveillance médicale, ou les projets de villes intelligentes. En plus de la fiabilité, toutes ces applications ont des contraintes strictes en termes de : efficacité énergétique, sécurité, latence et capacité d'auto-organisation, et nécessitent des technologies facilitatrices innovantes.

Objectifs principaux

Les objectifs scientifiques d'ELIOT sont essentiels pour les applications de l'internet des objets. <br /><br />OBJ 1. la conception d'émetteurs et d'allocation de ressources à haute efficacité énergétique : le but est de concevoir les traitements permettant des émetteurs et des récepteurs à faible énergie utilisant une très faible résolution (1 à 3 bits) incluant l'estimation du canal et exploitant les capacités de récupération d'énergie pour réduire les interférences dans le réseau et pour augmenter la durée de vie des dispositifs; <br /><br />OBJ 2. des solutions de sécurité à long terme : nous proposons de développer de nouveaux protocoles de sécurité intercouches basés sur la radio-logicielle, qui évitent l'application des solutions de sécurité incrémentales existentes; <br /><br />OBJ 3. une gestion/allocation de ressources, détection et apprentissage distribués : l'objectif est de développer de nouveaux algorithmes distribués et efficaces taillés pour l'environement de l'IoT et l'infrastructure réseau sous-jacente, dans lesquels la mobilité, la limitation d'énergieandlapuissancecalculatoiredesdispositifsestpriseencompte; <br /><br />OBJ 4. la conception de codes - un compromis entre l'efficacité énergétique et la latence : nous proposons d'utiliser des codes LDPC courts et des codes polaires, et d'étudier la conception et le décodage de ces codes avec des approches de faible énergie et faible latence.

S'attaquer à ces objectifs nécessite une large palette de compétences interdisciplinaires allant du traitement du signal, des communications numériques, de la théorie du codage, aux protocoles, et à la cryptographie, en passant par l'optimisation en ligne et distribuée et à la théorie des jeux.

Le projet est organise en 5 work packages (WP), un pour chaque objectifs et un dernier concernant le démonstrateur.

- 14 revues internationales, un chapitre de livre et 24 conférences internationales disponibles sur le site web du projet

Les réseaux de communications d'objets interconnectés sont au coeur de nombreuses technologies clé
telles que les systèmes de contrôle distribués de véhicules autonomes, des réseaux de capteurs pour la surveillance médicale, ou les projets de villes intelligentes. En plus de la fiabilité, toutes ces applications ont des contraintes strictes en termes de : efficacité énergétique, sécurité, latence et capacité d'auto-organisation, et nécessitent des technologies facilitatrices innovantes. Ainsi, le paradigme émergeant de
l'internet des objets (IoT), qui concerne la connection de billions de "dispositifs" sans fils (capteurs sans fils,
portables, transpondeurs biopuce, etc...) dans un vaste réseau avec des caractéristiques extrêmement hétérogènes entre ses composantes, n'est plus une vision futuriste mais une réalité à venir.
Le projet ELIOT est parfaitement dans l'actualité pour traiter ces principaux défis.

En particulier, nous allons nous concentrer sur les objectifs scientifiques suivants essentiels pour les
applications de l'internet des objets :

1) la conception d'émetteurs et d'allocation de ressources à haute efficacité énergétique : le but est de concevoir
les traitements permettant des émetteurs et des récepteurs à faible énergie utilisant une très faible résolution (1 à 3 bits) incluant l'estimation du canal et exploitant les capacités de récupération d'énergie pour réduire les interférences dans le réseau et pour augmenter la durée de vie des dispositifs;

2) des solutions de sécurité à long terme : nous proposons de développer de nouveaux protocoles de sécurité intercouches basés sur la radio-logicielle, qui évitent l'application des solutions de sécurité incrémentales existentes;

3) une gestion/allocation de ressources, détection et apprentissage distribués : l'objectif est de développer de nouveaux algorithmes distribués et efficaces taillés pour l'environement de l'IoT et l'infrastructure réseau sous-jacente, dans lesquels la mobilité, la limitation d'énergie and la puissance calculatoire des dispositifs est prise en compte;

4) la conception de codes - un compromis entre l'efficacité énergétique et la latence : nous proposons d'utiliser
des codes LDPC courts et des codes polaires, et d'étudier la conception et le décodage de ces codes avec des approches de faible énergie et faible latence.

S'attaquer à ces objectifs va nécessiter une large palette de compétences interdisciplinaires allant du traitement du signal, des communications numériques, de la théorie du codage, aux protocoles, et à la cryptographie, en passant par l'optimisation en ligne et distribuée et à la théorie des jeux. Les différentes compétences des partenaires du projet et leur complémentarité placent ELIOT dans une position idéale pour contribuer de manière décisive au développement de futures générations d'écosystèmes IoT.

Coordination du projet

Elena Veronica BELMEGA (Equipes de Traitement du Signal et des Images)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

ETIS Equipes de Traitement du Signal et des Images
Université de Sao Paulo
PUC-Rio Université pontificale catholique de Rio de Janeiro

Aide de l'ANR 390 420 euros
Début et durée du projet scientifique : avril 2019 - 48 Mois

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