1 anr jc - tcap transport de flux vidéo sur réseaux de capteurs pour la surveillance à la demande...
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ANR JC - TCAPTransport de flux vidéo sur
réseaux de capteurs pour la surveillance à la demande
LIUPPA/CRAN2006-2009
http://www.iutbayonne.univ-pau.fr/~roose/tcap/http://www.iutbayonne.univ-pau.fr/~roose/tcap/
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11 Membres (PR, MCF, Docteur, Ingénieur,
Doctorants)
LIUPPA/UPPA Belloir Nicolas, Dalmau Marc, Laplace
Sophie, Louberry Christine, Pham Congduc, Roose Philippe, Hoang Natacha
CRAN/Nancy Université David Mickaël, Duran-Faundez Cristian,
Krommenaker Nicolas, Lecuire Vincent, Maimour Moufida
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IntrusCaméra
Autre capteur
Application « type »
Source image: B. Kechar
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Problématiques (1) Grand nombre de paramètres de
fonctionnement Couverture, Economie d’énergie
Activer/Éteindre un certain nombre de capteurs vidéos, de sélectionner ceux qui sont les plus à même de fournir la vidéo la plus intéressante (le plus proche, le meilleur angle, etc.)
Favoriser (a priori) les traitements sur les capteurs afin de minimiser les transferts/communications.
En fonction de l’application et du contexte il sera intéressant de déporter des traitements sur un ou plusieurs capteurs.
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Problématiques (2) Disponibilité, efficacité
Agir sur le routage des flux vidéo afin d’optimiser la circulation des informations, ou d’anticiper sur des baisses de batterie d’autres capteurs.
Hétérogénéité des nœuds complémentarité des fonctionnalités, notion de service, amélioration de la couverture
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Axes d’étude Axe A: Plateforme logicielle spécifique
Grand nombre de paramètres de fonctionnement Hétérogénéité des composants (matériels &
logiciels), notion de service Diversité des informations (scalaires & multimédia) Synchronisation forte (aspect temps-réel) entre
elles. Axe B: Communications & codage
Localisation Codage image & vidéo Routage, Contrôle de congestion Optimisation de l’état initial
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Intégration à la plateforme RECAP
Extrait du site web de Recap « many topics must be study such as topology control
(addressing, localization, etc.), data communication (broadcasting, routing, gathering, etc.), architecture (hardware, system -OS-, network -communication stacks-, etc.), applications (service lookup, distributed database, etc.).
RECAP4 Axes développés
SP1 Applications SP2 Data Communication SP3 Topology Control SP4 System Architecture
TCAP2 Axes développés:
AXE A : Modélisation, Architectures, Composants Logiciels
AXE B: Localisation, Codage des Images, Routage multi-chemin, Contrôle de Congestion
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Axe A
Modélisation (LIUPPA)Architectures (LIUPPA)Composants Logiciels (LIUPPA)
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Modèle Composant Unifié, Plateforme
S e n s o r
C o n te n e u r M u lt im édia
E S
E : Po rt d'En tréeO : Po rt de S o rt ie
F lu x d'éta t sF lu x de co m m a n de s
Flu x à re la y e r
Flu x de D o n n ée s
UE US
UC
Pla te fo rm e
Flu x re la y é
Flu x de do n n ée s
Eta t s C o m m a n de s
Plateforme
Flux locauxGroupe de composants
correspondant à un service
ComposantFlux sur le réseau
Application et Plateforme distribuées
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Choix technologiques Plateforme OSGi
Implémentation standard « Félix » Implémentation light « Concierge »
Middleware distribué Totalement (sites fixes) Partiellement (capteurs)
Architecture à services Usine à containers (PE) Usine à conduits Routage Supervision
Implémentation en cours
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Organisation en couches
Inte ro pé rabi l i té(C o dage de s Im age s ...)
L o c al is at io n
C o ntrô le de C o nge s t io n R o utage M ult i - c he m in
P late - fo rm e dis tr ibué e
C 1
C 2C 4
C 5 C 3 }C ap teurs et/o uC o m p o s ants
A p p lic a tio n
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Axe B
Localisation (CRAN)Codage des Images (CRAN)Routage multi-chemin (CRAN/LIUPPA)Contrôle de Congestion (CRAN/LIUPPA)
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Routage multi-chemin Interference-aware Multipath routing
M. Maimour, CRAN
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Contrôle de congestion Sans pertes:2 directions possibles
Adaptation du débit: codage avancé, réduction fréquence d’envoi des msg, réduction de la fenêtre d’anticipation
Distribution de la charge: routage multi-chemins
Avec pertes: 2 directions possibles Filtrage, élimination des redondances
(couverture, données, sémantique?) Mécanisme de type AQM dans les nœuds
relais
C. Pham (LIUPPA, UPPA)
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Contrôle de congestion Etudes préliminaires: contrôle de congestion
au dessus d’un routage multi-chemin: notification explicite puis répartition de charge
Etudes futures mesurer plus précisément le niveau de congestion prises en compte de la couverture, de la pertinence
et des redondances lors du contrôle
Exemple de scénario
S11
2
5
6
sink 3
4
S3 S42 1 90
3 0 0
1 0 0
inUse
7
10
S28
9
inUse
1 1 50
2 0 0
inUse
inUse
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Min threshMax thresh
Average Queue Length
50
50
CN(node-id,path-id,nb-flows)
90
90
CN(5,1,4)CN(5,2,4)
CN(5,1,4)CN(5,2,4)
CN(5,1,4)CN(5,2,4)
CN(5,1,4)CN(5,2,4)
CN(5,1,4)CN(5,2,4)
1 1 50
2 0 0
2 1 90
3 0 0
1 0 0
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Optimisation de l’état initial
Les capteurs vidéo possèdent un niveau de paramétrage plus élevé: rotation de caméra=forme de
mobilité qui influe sur la couverture Transmission de patrimoine dans le
cas d’algorithmes de reconnaissance Optimiser le nbr de capteurs actif
pour une couverture donnée
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Matériels
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Plateforme « réseaux de capteurs » du CRAN
Matériels de Crossbow Technology inc. 30+10 motes (10 MICA2DOT, 20 MICA2 + 10 MICAZ). Capteurs de lumière, de température, acoustique, sismique,
humidité, etc. 1 système de positionnement GPS. 8 puits pour l’interconnexion via ethernet (2), RS232 (1) et USB (5).
Matériels de SkyeTek inc. 4 modules M1-Mini (lecteurs d’étiquettes RFID).
Matériels de Pentar inc. 4 capteurs d’images « cyclops ».
Matériels de Particle Computer GmbH. 10 motes pParticle. 4 puits pour l’interconnexion via ethernet (1), USB (2) et 802.11 (1).
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Matériel : Sun Spot Partenaire officiel de SUN Micro
System (3 kits) Processeur : ARM920T 180MHz 32-bit 512K RAM et 4M Flash. Communication : 2.4GHz radio
(antenne intégrée sur carte) – Chipset radio : TI CC2420 (ChipCon) – compatible IEEE 802.15.4
Machine Virtuelle Java (Squawk)