Génération de traces de mobilité et de contact à partir de mesures passives non intrusives – Mitik

La recherche sur les systèmes mobiles implique entre autres l'analyse de données spatio-temporelles. Les grandes entreprises de technologie et les opérateurs de télécommunications collectent diverses mesures car ils ont un accès direct aux données utilisateurs. Malheureusement, la collecte de jeux de données mobiles est une tâche difficile pour les chercheurs académiques pour plusieurs raisons. Premièrement, recruter des volontaires demande un effort considérable. Deuxièmement, il est probable que l’on ait accès à un échantillon homogène d’utilisateurs, ce qui conduit à une vision incomplète de la cible mesurée. Ces inconvénients sont intrinsèquement liés au fait que les campagnes de collecte de données adoptent des stratégies de mesure actives et intrusives.

Dans le projet Mitik, nous proposons de nous appuyer sur des mesures passives non intrusives pour déduire la mobilité des nœuds et leurs interactions potentielles lors de leurs déplacements. À cette fin, nous proposons le déploiement d'un certain nombre de "sondes" dont le but est d'écouter l'activité sans fil dans une zone cible donnée. Si déployées correctement, ces sondes peuvent fournir suffisamment d'informations pour capturer la mobilité des nœuds. Mais ces mesures passives ont un prix - les sondes ayant une vue binaire des nœuds (soit elles les voient, soit elles ne les voient pas), la caractérisation précise de la mobilité est une tâche difficile. Pour faire face à cette spécificité, Mitik adopte une méthodologie impliquant: (i) des techniques d'optimisation pour un placement efficace des sondes, (ii) la détection d'anomalies pour le filtrage des mesures sans fil bruitées, (iii) des stratégies de synchronisation pour la fusion de données provenant de plusieurs sondes, (iv) des techniques de reconstruction de trajectoire, (v) l'inférence de contacts à partir d'estimations approximatives de trajectoires et (vi) la protection de la vie privée des utilisateurs.

Pour atteindre les objectifs du projet, il faut relever trois grands défis scientifiques et technologiques :

- Défi 1 (conception de l'infrastructure des mesure) : Combien, où et quel type de sondes doivent être déployées ? Ces questions révèlent le besoin de spécifications de protocole et de matériel, ainsi que de stratégies de placement optimisées.

- Défi 2 (Traitement, nettoyage et fusion des traces) : L'obtention de mesures précises implique la gestion des erreurs, le filtrage et la synchronisation, l'analyse de paquets ainsi que la fusion des traces des sondes, tout en protégeant la confidentialité des utilisateurs conformément aux directives du GDPR.

- Défi 3 (Reconstruction de trajectoire et inférence de contact) Deux facteurs rendent difficile le calcul de la trajectoire : les incertitudes de communication induites par le canal sans fil et l’impossibilité de mesurer précisément les distances géographiques séparant les nœuds mobiles des sondes. Par conséquent, nous obtenons plutôt ce que nous appelons une enveloppe de trajectoire, qui doit être aussi étroite que possible.

En résumé, l'objectif principal de Mitik est la conception d'une méthodologie entièrement nouvelle pour aider la communauté à obtenir de véritables traces de contacts sans fil non intrusives, représentatives et indépendantes d'entités tierces. Aussi, nous visons la publication (1) de l’outil de mesure conçu, (2) des traces de contact propres, traitées et préservant l'anonymat et la confidentialité de l'emplacement des utilisateurs et (3) leur analyse statistique. Enfin, nous prévoyons de confronter les nouvelles connaissances issues de notre analyse aux observations trouvées dans la littérature.