Conception d'un micro capteur d'image CMOS à faible consommation d'énergie pour les réseaux de capteurs sans fil

This research aims to develop a vision system with low energy consumption for Wireless Sensor Networks (WSNs). The imager in question must meet the specific requirements of multimedia applications for Wireless Vision Sensor Networks. Indeed, a multimedia application requires intensive computation at the node and a considerable number of packets to be exchanged through the transceiver, and therefore consumes a lot of energy. An obvious solution to reduce the amount of transmitted data is to compress the images before sending them over WSN nodes. However, the severe constraints of nodes make ineffective in practice the implementation of standard compression algorithms (JPEG, JPEG2000, MJPEG, MPEG, H264, etc.). Desired vision system must integrate image compression techniques that are both effective and with low-complexity. Particular attention should be taken into consideration in order to best satisfy the compromise "Energy Consumption - Quality of Service (QoS)".Ce travail de recherche vise à concevoir un système de vision à faible consommation d'énergie pour les réseaux de capteurs sans fil. L'imageur en question doit respecter les contraintes spécifiques des applications multimédias pour les réseaux de capteurs de vision sans fil. En effet, de par sa nature, une application multimédia impose un traitement intensif au niveau du noeud et un nombre considérable de paquets à échanger à travers le lien radio, et par conséquent beaucoup d'énergie à consommer. Une solution évidente pour diminuer la quantité de données transmise, et donc la durée de vie du réseau, est de compresser les images avant de les transmettre. Néanmoins, les contraintes strictes des noeuds du réseau rendent inefficace en pratique l'exécution des algorithmes de compression standards (JPEG, JPEG2000, MJPEG, MPEG, H264, etc.). Le système de vision à concevoir doit donc intégrer des techniques de compression d'image à la fois efficaces et à faible complexité. Une attention particulière doit être prise en compte en vue de satisfaire au mieux le compromis "Consommation énergétique - Qualité de Service (QoS)"

Réseau de capteurs sans fil comportementaux pour l'aide au maintien à domicile par la surveillance en habitat intelligent

In recent years, wireless sensor networks have seen their fields of application expand to affect several areas, including monitoring. In parallel, the field medical projects to assist people did not fail to be interested in this emerging technology thanks to the attractions it represents. It is in this context that our thesis is subscribed. We are interested in the use of a non-intrusive video sensors network to monitor elderly people continuously in their natural environment. The objective is the proposal of a video sensor system combining local and intelligent analysis, a wireless communication system for monitoring people in their habitat or specialized environment. We want above all, to be able to identify and detect the monitored person's behavior as well as his actions and his movements to act on his environment via a wireless communication system and home automation. Then we aim to detect a fall and communicate an alert through the network. This proposal represents an advantageous solution for several reasons. Economically, monitor an elderly person while keeping it in his normal environment would reduce the charges of assistance to people by treating them with specialized staff at the hospital or a nursing home. A significant contribution is the one related to the psychological and social aspects of the elderly, to whom this discreet and invisible monitoring ensures both the feeling of security, respect for privacy and autonomy.Ces dernières années, les réseaux de capteurs sans fil ont vu leurs champs d'applications s'élargir pour toucher plusieurs domaines dont celui de surveillance. En parallèle, le domaine à vocation médicale pour l'assistance aux personnes n’a pas manqué de s'intéresser lui aussi à cette technologie émergente face aux nombreux attraits qu'elle représente. C'est dans ce contexte que se situe notre travail de thèse. Nous nous intéressons à l'utilisation des réseaux de capteurs de type vidéo non intrusif pour la surveillance continue de personnes âgées évoluant dans leur environnement naturel. L’objectif est la proposition d’un système associant capteur vidéo et analyse intelligente locale, à un système de communication sans fil permettant la surveillance de personnes dans son habitat ou en milieu spécialisé. Nous désirons avant tout être capable d’identifier la personne surveillée et détecter son comportement, ses actions, ses mouvements afin d’agir sur son environnement via un système de communication sans fil et domotique, détecter une chute et émettre une alerte à travers le réseau. Une telle proposition, représente une solution avantageuse pour plusieurs raisons. Sur le plan économique, surveiller une personne âgée tout en la gardant dans son environnement normal permettrait de diminuer les charges d'assistance aux personnes en les traitant par un personnel spécialisé à l'hôpital ou à une maison de retraite. Un apport non négligeable est celui lié aux aspects psychiques et sociaux de la personne âgée, à qui cette surveillance discrète et imperceptible lui assure à la fois le sentiment de sécurité, de respect de la vie privée et d'autonomie