Simulation d'un réseau sans fil d'intérieur et des algorithmes NSGA-II et NSGA-III modifiés pour la résolution de la problématique de couverture et de localisation 3D

Abstract

Par rapport au déploiement bidimensionnel, le déploiement tridimensionnel des réseaux de capteurs est plus complexe en raison de sa capacité à satisfaire plus de contraintes imposées par les problèmes de déploiement réels. Dans cet article, nous étudions la problématique de positionnement 3D des noeuds, tout en minimisant le nombre de noeuds, maximisant la zone de couverture et le taux de localisation hybride basée sur le protocole 3D DV-HOP et le RSSI. Nous cherchons à résoudre notre problématique en choisissant les emplacements 3D idéaux pour ajouter des noeuds nomades en optimisant les objectifs cités. Une approche basée sur des algorithmes génétiques est proposée pour résoudre notre problématique. Des variantes d'algorithmes génétiques basés sur l'algorithme NSGA-II [1] et le récent algorithme NSGA-III [2] sont proposées. En outre, un ensemble d'opérateurs de mutation est appliqué sur ces algorithmes génétiques soit aléatoirement, soit de façon adaptative. Les simulations se basent sur deux scénarios (à petit et à grand échelle) selon le nombre de noeuds déployés. Le modèle de simulation prend en considération l'implémentation d'une couche physique à 433 Mhz, une couche liaison de données de type CSMA/CA non coordonné inspiré de celui présent dans la norme IEEE 802.15.4 , et une couche routage basée sur le protocole AODV réactif. Les résultats numériques obtenus à partir des simulations avec Omnetpp [3] à petit et à grand échelle, sont présentés pour se comparer par rapport à nos expérimentations [4] et pour prouver l'efficacité de l'approche proposée et des algorithmes proposés.