Development and Implementation of Optimized Energy-Delay Sub-Network Routing Protocol for Wireless Sensor Networks

The development and implementation of the optimized energy-delay sub-network routing (OEDSR) protocol for wireless sensor networks (WSN) is presented. This ondemand routing protocol minimizes a novel link cost factor which is defined using available energy, end-to-end (E2E) delay and distance from a node to the base station (BS), along with clustering, to effectively route information to the BS. Initially, the nodes are either in idle or sleep mode, but once an event is detected, the nodes near the event become active and start forming sub-networks. Formation of the inactive network into a sub-network saves energy because only a portion of the network is active in response to an event. Subsequently, the sub-networks organize themselves into clusters and elect cluster heads (CHs). The data from the CHs are sent to the BS via relay nodes (RNs) that are located outside the sub-networks in a multi-hop manner. This routing protocol improves the lifetime of the network and the scalability. This routing protocol is implemented over the medium access control (MAC) layer using UMR nodes. Experimental results illustrate that the protocol performs satisfactorily as expected

Contribution to dynamic reconfiguration in component-based systems: consistency and non-functional properties specification

Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse a deux objectifs principaux. Le premier est de contribuer `à la spécification de la reconfiguration dynamique des systèmes à base de composants. Le deuxième objectif est de s´sélectionner la configuration optimale parmi un ensemble de configurations qui fournissent des fonctionnalités identiques ou similaires. Le processus de sélection dépend des propriétés non-fonctionnelles du système. La propriété de reconfigurabilité est essentielle pour de nombreux systèmes à base de composants contemporains. En effet, cette propriété améliore la disponibilité, l'adaptabilité, l'évolutivité, la maintenabilité et la performance des systèmes tels que les systèmes avioniques, les commutateurs de télécommunications et les systèmes commerciaux. Pour ces systèmes, l'arrêt de longue durée n'est pas admissible pour des raisons s´sécuritaires ou économiques. L'adaptabilité et l'evolvabilité sont également des caractéristiques importantes pour ces systèmes qui ont besoin d'inclure des changements de l'environnement ou des nouvelles exigences des utilisateurs dans le logiciel. Toutes ces motivations plus montrent l'importance de permettre, dès la conception, la reconfiguration dynamique de systèmes. La reconfiguration est la capacité de modifier la structure ou le comportement d'un système à l'exécution et sans l'arrêter complétement. Le travail présenté dans cette thèse étudie les mécanismes et les techniques pour fournir la reconfigurabilité aux systèmes à base de composants. La fourniture de reconfigurabilité nécessite la prise en considération de la cohérence du système pendant et après la reconfiguration. Il y a deux sortes de cohérence : cohérence globale et cohérence locale. Dans cette thèse, nous proposons une approche pour préserver la cohérence globale d'un système à base de composants reconfigurable en utilisant un langage formel déclaratif, Alloy. Une autre approche est proposée pour préserver la cohérence locale en analysant la relation entre la dépendance indirecte et la reconfiguration dynamique. Enfin, la sélection de configuration consiste à choisir la configuration la plus optimale à partir d'un ensemble de choix dans le but de maximiser la satisfaction de l'utilisateur. Une approche proposée pour faire le meilleur choix en fonction des préférences de l'utilisateur exprimées sur des métriques non-fonctionnellesThe research of this thesis has two main goals. The first goal is to provide the reconfigurability feature to the component-based systems. The second goal is to select the optimal configuration from a set of configurations, which provide similar functionality. The selection process depends on the non-functional properties of the system. Reconfigurability is essential feature for many contemporary component-based systems. Reconfigurability enhances the continuous availability, the adaptability, the evolvability, the maintainability, and the performance. Avionics systems, telecommunications switches and some commercial systems require the high availability. For these systems, long shutting down is not allowable due to economical or safety reasons. The adaptability and the evolvability are also important features for those systems which need to accommodate the environmental changes or the new requirements of software users. The maintainability and the performance are important requirements for a large category of systems. All the previous motivations and more show the importance of having the reconfigurability. Reconfigurability is the ability to change the system structure or the system behavior at running time without stopping it. The work presented in this thesis investigates the required mechanisms and techniques in order to provide the reconfigurability feature to a component-based system. The provision of the reconfigurability feature requires preserving the system consistency during and after the reconfiguration. The consistency has two kinds: global consistency and local consistency. In this thesis, we propose an approach to preserve the global consistency of a reconfigurable component-based system using declarative formal language. Another approach is proposed to preserve the local consistency during the reconfiguration. The second approach investigates the relationship between the indirect dependency and the dynamic reconfiguration. Configuration selection is to select the most optimal configuration from a set of alternatives in order to maximize the end user satisfaction. The thesis proposes an approach to make the best selection depending on the user preference