Etude de systèmes avancés de positionnement à faible puissance – LAPSUS

Ce projet vise à répondre aux questions de recherche suivantes : est-il possible de localiser des dispositifs à très faible consommation avec une précision acceptable pendant des années et sans changer (ou recharger) la batterie d'alimentation et ce, par le biais de réseaux longue portée à grande échelle au lieu de systèmes globaux de navigation par satellite (GNSS) ? Quelle est la capacité d'un tel système ? Cette solution est-elle viable pour le suivi des appareils mobiles ? Ces questions sont motivées par la nécessité de localiser des personnes, des animaux et des objets équipés d'un émetteur-récepteur radio de très faible puissance. En effet, les appareils équipés de GNSS écoutent en permanence les signaux des satellites, ce qui entraîne une décharge complète des batteries en peu de temps. Récemment, l'infrastructure du réseau LoRaWAN a été considérée pour la localisation d'émetteurs à très faible puissance au prix d'une résolution de positionnement à gros grain. La trilatération basée sur la différence de temps d'arrivée couplée à l’exploitation de la synchronisation GNSS ont rendu cela possible. Toutefois, pour pallier les éventuelles interruptions de service ou pannes du GNSS, une approche judicieuse consiste à exploiter un système de positionnement basé sur LoRaWAN véritablement dépourvu de GNSS. Le premier objectif scientifique est d'assurer la plus grande précision de positionnement possible. Ensuite, ce projet vise à maximiser la capacité d'une telle configuration de système. De manière plus ambitieuse, ce projet étudiera comment faire un compromis entre la précision du positionnement et une plus grande capacité à suivre les appareils mobiles à faible consommation d'énergie. La méthodologie envisagée pour le projet sera basée sur une approche déductive : les résultats théoriques seront testés principalement par rapport aux preuves provenant de la configuration expérimentale. Dans un souci d'évolutivité, les connaissances acquises lors des expériences seront également utilisées pour imiter des déploiements réalistes dans un simulateur LoRaWAN hébergé au LAAS-CNRS, ainsi que pour évaluer les performances de grands scénarios de réseau. Ce projet contribuera à rendre plus visible et à faire émerger dans la communauté scientifique le domaine de recherche sur la localisation à faible puissance sans GNSS. En ce sens, les aspects théoriques développés dans le cadre de LAPSUS seront suffisamment généraux pour être appliqués avec et au-delà de LoRa. La localisation à faible puissance sans GNSS peut également être obtenue grâce à des technologies à courte portée, ce qui pourrait permettre la localisation à faible puissance dans les zones urbaines denses et même pour les systèmes de positionnement à l'intérieur des bâtiments.