Topology Construction in RPL Networks over Beacon-Enabled 802.15.4

In this paper, we propose a new scheme that allows coupling beacon-enabled IEEE 802.15.4 with the RPL routing protocol while keeping full compliance with both standards. We provide a means for RPL to pass the routing information to Layer 2 before the 802.15.4 topology is created by encapsulating RPL DIO messages in beacon frames. The scheme takes advantage of 802.15.4 command frames to solicit RPL DIO messages. The effect of the command frames is to reset the Trickle timer that governs sending DIO messages. We provide a detailed analysis of the overhead incurred by the proposed scheme to understand topology construction costs. We have evaluated the scheme using Contiki and the instruction-level Cooja simulator and compared our results against the most common scheme used for dissemination of the upper-layer information in beacon-enabled PANs. The results show energy savings during the topology construction phase and in the steady state

Expressions biogéologiques du confinement dans une lagune méditerranéenne : le lac Melah (Algérie)

Le lac Melah est un bassin paralique relativement profond communiquant avec la mer par un chenal étroit de faible profondeur. Ces caractéristiques ont pour conséquences la stratification des eaux et un fort confinement de l'ensemble du bassin qui engendre une biomasse phytoplanctonique élevée. Celle-ci est peu consommée par une macrofaune dense mais de faible biomasse et se dépose massivement sous la lentille d'eau inférieure anoxique. Le lac Melah apparaît ainsi comme un modèle actuel de bassin producteur de roches-mères d'hydrocarbures. En revanche, ses potentialités aquacoles sont limitées. (Résumé d'auteur

Characterization of mechanical behavior of nanocrystalline layer induced by SMAT using micro-pillar compression technique coupled with finite element analysis

Micro-pillar compression tests were used to study the mechanical behavior of a stainless steel that has undergone SMAT (Surface Mechanical Attrition Treatment). Micro-pillars were machined using a Focused Ion Beam (FIB) on the cross-section of a SMATed specimen at different distances from the treated surface. These micro-pillars were thus located in different areas more or less affected by the SMAT. They were then compressed with a flat head mounted on a nanoindenter to obtain loading-displacement curves. These compression tests can give information on the mechanical gradient present from the top surface down to the bulk material after SMAT: a superficial nanocrystalline layer (from 10 to 50 micrometers thick and composed of grains with a diameter ranging from 10 to 50 nm) is indeed generated as well as a transition layer (between 200 and 300 micrometers thick and characterized by a grain size gradient from the nanometer to the micrometer scale as the distance from the surface increases) just below the nanocrystalline layer. These compression tests coupled with finite element analysis (FEA) can provide precious information at the mesoscopic scale on the mechanical behavior of the different layers present in the SMATed steel. FEA was used to study the effect of experimental parameters including taper angle (the angle between the tangent of wall and the axis of pillar), aspect ratio (the ratio of height and diameter of the pillar), and misalignment between the pillar axis and the compression direction. Based on the results of FEA, the constitutive behavior in the form of stress-strain curve was identified for the different layers beneath the treated surface including the nanocrystalline layer. According to the obtained stress-strain curves, the mechanical strength of the stainless steel is significantly improved after SMAT

Teneurs en 18O et concentration saline d'eaux paraliques et continentales égyptiennes

Plusieurs corps d'eau lagunaires et continentaux égyptiens sont comparés quant à l'abondance en oxygène-18 et la concentration saline (ici appréciée par la teneur en Cl¯) de leurs eaux superficielles.En Egypte, les eaux continentales de surface proviennent toutes du système nilotique dont les eaux, après leur longue traversée du grand Desert Oriental, se trouvent très évaporées et fortement enrichies en oxygène-18 à leur arrivée dans le delta.Dans les bassins alimentés uniquement par la mer (lagunes de Mer Rouge et du Golfe de Suez) soit par l'eau du Nil (Lac du Fayoum), les deux paramètres considérés augmentent conjointement depuis les zones d'alimentation vers les reculées marginales selon le déplacement des eaux.Dans les bassins à alimentation mixte, (Partie terminale du delta, lac Temsah sur le Canal de Suez), les eaux les plus diluées sont aussi les plus riches en isotopes lourds.Ainsi, dans le contexte climatique et géographique très particulierde l'Egypte, il est possible de reconnaître les eaux continentales, marines ou paraliques à partir des deux paramètres étudiés mais non à partir d'un seul, notamment la teneur en oxygène-18.The aim of this paper is to study some aspects of the geochemical behaviour (18O, (Cl-)) of waters of some basins in Egypt. Several types of basin are studied (figure 1).1) Basin with marine seawater input only, either wide open to the Red sea such as Zeit Bay (27°45'N, 33°25'E), relatively open such as Guesmah Lagoon (27°40'N, 33°30'E) or indirectly linked to the sea through a coastal sand bar such as the pools of sebkha Melaha (28°10'N, 33°10'E).2) Basin supplied by continental water without outflow such as Fayoum Lake (= Birket Karoum) (29°25'N, 30°30'E) which receives fresh waters from a Nile diversion.3) Water bodies with a mixed water input (continental and marine waters) such as the Nile delta and Temsah Lake (= Ismaïla Lake), (30°25'N, 31°30'E), the katter being on the Suez Canal and receiving waters from Mediterranean Sea and from the eastern branch of the Nile.Local means climatic parameter are those of Cairo, Alexandria, Queseir and Louxor (table 1).RESULTS AND DISCUSSION1 - Nile delta (figure 2 and 3)Sampling period was performed in August 1984.- At the beginning of the Nile delta the water at Beni-Suez (station 14) presents a low chloride concentration (0.1 to 0.2 g l-1) and a relatively high 18O content (+ 3 ‰) due to evaporation of the Nile water during its downstream course from the Aswan High Dam which collects waters in the upper part of the Nile watershed.- The content of both (Cl-) and 18O stightly increases in the delta region in relation to the anastomosis of branches of the Nile due to an intensive irrigation network.- In the coastal region, due to mixing with sea water or/and brackish water, the isotope content decreases while the chloride concentration increases.2 - Temsah or Ismaïla LakeTwo periods of sampling : March and August 1984. The general trend is a decrease of 18O and an increase of (Cl-) from the Nile waters to the central part of the lake, and an increase of both 18O and (Cl-) at the fringes of the lake, due to evaporation.3 - Coastal basins from the Red SeaZeit Bay and Guesmah Lagoon. Two sampling periods : March and August 1984. The isotope content and chloride concentration act in parallel and depend principally on the movement of water bodies. For the surface waters wind velocity and direction play a major rote in the spatial distribution of the chlorinity and isotope content. A slight enrichment is noted during the summer period.4 - Pools in Sebkha MelahaThe isotope composition and chloride content of the ponds water fed by sea water through the sand salt bar increased during the summer as it is the case in the first stages of evaporation of salt pans (PIERRE and FONTES, 1982).5 - Fayoun Lake : Birket KaroumTwo sampling periods : March and August 1984. Because of a lack of sufficient data (salinity and isotopic composition of the input, water flux of the incoming water, local values of the relative humidity and temperature of the atmosphere, isotopic composition of the water vapour...) a water mass balance coupled with a chloride and isotopic mass balance was not possible. Nevertheless, with our data measured (18O, (Cl-) lake levels), some estimations were made of the temperature, evaporation, wind velocities (from meteorological tables) and the isotopic composition of the input : δA in the lake (SIMPSON et al., 1987), and if we assume that the lake presents a long term dynamic equilibrium, it is possible to estimate with reasonable accuracy that : i) the total isotopic enrichment factor (ɛ) is between 8 ‰ and 24 ‰ (figure 12) : ɛ= ɛe + ɛk , with ɛe = equilibrium isotopic enrichment factor; ɛk = kinetic isotopic enrichment factor. ii) the salt content of the incoming water δA is ≈20 g l-1. The principal consequence is that the important loss of water observed between the sampling periods (1.5 m difference in water level) was not due to evaporation only, but more by seepage from the bottom of the take (≈ 560 106 m3 for a total volume of ≈800 106 m3).CONCLUSIONS1) On a diagram δ18O - CL- (figure 13 and 14) where all the data for the Egyptian basins studied are represented, the similarity in the geochemical behaviour of the basins with a single input, is noted; the relation between isotopic composition and chloride content is approximatively logarithmic. In the case of a mixed input basin (Temsah Lake) two branches on the diagram are distinct; the first branch shows the effect of mixing in the west part of the lake, between evaporated Nile water and water from the Mediterranean Sea. The shape of this branch is very similar to that of the Nile delta: the second branch represents evaporation in the east part of the take (figure 13 and 14).2) In the case of a semi-arid environment, this study shows that with two simple parameters only, such as isotopic composition and the chloride content of waters, it is possible to distinguish the marine, paralic and continental domain (figure 15)

Ichthyofauna in the biological organization of a paralic system: the Aveiro Lagoon (Portugal) in 1987-1988 and 1999-2000

Cette étude concerne un écosystème paralique, la lagune d’Aveiro (Portugal). Elle vise à déterminer l’organisation des peuplements de poissons en fonction des caractéristiques et du fonctionnement de cet écosystème. L’ichtyofaune a été échantillonnée mensuellement en 10 stations d’août 1987 à juillet 1988 et de janvier 1999 à décembre 2000, avec une seine de plage traditionnelle. La répartition des peuplements de poissons est étudiée au moyen de descripteurs populationnels (richesses spécifique et familiale, densité, biomasse et indice de diversité) et d’analyses statistiques (groupements et ordination). La lagune d’Aveiro présente de fortes variations, dans l’espace et le temps, de ses paramètres physico- chimiques reflétant ainsi les variations climatiques annuelles. Si l’on considère la mobilité des poissons et la géomorphologie et l’hydrologie du système étudié, nous pouvions nous attendre à une forte homogénéité de la distribution des poissons. À l’inverse, une diminution de l’influence marine a pour conséquence une diminution des richesses spécifiques et familiales, de la densité et de la biomasse. Nous avons également observé une modification de composition de l’assemblage de poissons et la présence d’espèces dominantes caractéristiques des différents niveaux de confinement (taux de renouvellement des eaux marines en un point donné du système). Le peuplement de poissons présente une organisation semblable à la zonation biologique, indépendamment des paramètres physico-chimiques tels que la salinité, décrite par la macrofaune benthique et induite par le confinement. La comparaison des résultats avec des données obtenues douze ans plus tôt, montre que l’organisation générale de la lagune est demeurée inchangée, illustrant ainsi la stabilité des écosystèmes paraliques. De plus, des modifications du niveau de confinement dans les marges nord et sud, induites principalement par des changements locaux de l’hydrodynamisme, ont été constatées. Le déconfinement de la zone nord est la conséquence de l’entretien des canaux de navigation par dragage. À l’inverse, le confinement de la zone sud est l’évolution naturelle des bassins paraliques soumis souvent à une sédimentation élevée et rapide. Cette étude montre que l’organisation du peuplement de poissons valide le concept du confinement pour l’organisation biologique des milieux paraliques, et peut être employé pour expliquer les changements de ces écosystèmes.This study was performed in a paralic ecosystem, the Aveiro lagoon ecosystem (Portugal). It aims to determine the fish assemblage organisation according to its characteristics and functioning. The ichthyofauna was sampled monthly at 10 stations from August 1987 to July 1988 and from January 1999 to December 2000, with a traditional beach seine. The distribution of the fish assemblages was studied with populational descriptors (specific and family richness, density, biomass and diversity and equitability indices) and statistical analyses (clustering and ordination). The Aveiro lagoon presents strong space and time variations of its physicochemical parameters reflecting the annual climatic variations. Given the geomorphology and hydrology of the system studied, and fish mobility, we could expect a great homogeneity of the fish distribution. On the reverse, the decrease in marine influence resulted in the decrease in specific and family richness and density and biomass in most cases. It was also observed a modification of the composition of the fish assemblage, and the presence of dominant species characteristics to confinement levels (renewal rate of marine water in a given point of the system). The fish community presented an organization similar to the biological zonation independently of the physicochemical gradients, such as salinity, described by the benthic macrofauna and induced by the confinement. The comparison with data obtained 12 years earlier, shows that the general organization of the lagoon remained unchanged, which proves the stability of this paralic ecosystem. The main confinement modifications took place along the northern and southern margins. One could noticed one case of deconfinement phenomenon, and one case of confinement phenomenon, induced by local changes of hydrodynamism. The deconfinement of the northern zone was mainly due to the maintenance of navigation channels by dredging. On the contrary, the confinement phenomenon in the southern zone was due to the natural evolution of the paralic basin which suffered from high and fast sedimentation. Thus, this study showed, that the fish assemblage validates the confinement concept in the biological organization of paralic ecosystems in this lagoon and could be used to highlight temporal changes in these ecosystems

L'organisation biogéologique du lac Temsah (Ismaïlia, Egypte)

Le lac Temsah, situé sur le canal de Suez, à mi-distance entre Port Saïd et Suez, est étudié quant à son organisation hydrologique, hydrochimique, biologique et sédimentologique. Dans sa partie axiale, le bassin est alimenté par de l'eau de mer grâce au canal de Suez. Il est par ailleurs soumis à une influence continentale complexe et originale avec interférence d'un climat aride et d'apports d'eau douce en provenance du Nil. L'organisation hydrologique et hydrochimique du lac dépend de facteurs saisonniers qui gèrent notamment le débit du Nil et la circulation des eaux dans le canal de Suez. Malgré ce dispositif original, l'organisation biologique est semblable à celle des lagunes méditerranéennes; la partie centrale du bassin, modérément confinée, abrite des populations dominées par les mollusques. La région directement influencée par les apports nilotiques présente une forte biomasse phytoplanctoniques et des peuplements benthiques typiquement paraliques. La zone de contact entre les eaux du Nil en crue et celles du bassin est marquée par un fort engraissement organique des sédiments qui se traduit par la diminution des filtreurs au profit des détrivore

Méthode inverse pour la caractérisation du comportement de l'articulation du genou lors de rééducation

International audienceBien qu'elle soit largement étudiée dans la littérature, l'articulation du genou soulève encore de nombreuses questions quant à son comportement biomécanique et à sa rééducation. Située sur l'axe mécanique reliant la hanche et la cheville, elle doit, tout en assurant une grande mobilité au membre inférieur, supporter des actions mécaniques bien supérieures à celles engendrées par le simple poids du corps. Cette articulation, peu congruente comparée à l'articulation de la hanche et d'une structure plus complexe, est le lieu de nombreuses pathologies invalidantes d'origine biomécanique: chondrophaties articulaires, ruptures ligamentaires et des ménisques, luxation rotulienne. Isolée du système musculaire qui la contrôle, l'articulation du genou est un mécanisme instable. Les surfaces de contact (surfaces articulaires) entre fémur et tibia, et entre fémur et rotule sont géométriquement complexes. Leur cohésion est assurée par des liens déformables, les ligaments, composés de plusieurs faisceaux fibreux non parallèles entre eux. Le comportement mécanique de cette articulation est lié à la fois aux formes des surfaces articulaires en présence et à l'architecture des ligaments ainsi qu'à leurs raideurs respectives. Par une approche inverse du mouvement cinématique et statique du genou du patient en rééducation nous proposons de modéliser par simulation numérique de l'articulation du genou en s'appuyant sur une validation expérimentale réalisée au laboratoire LACM de l'URCA [1]. Cette modélisation est destinée à étudier l'impact de la géométrie osseuse et ligamentaire sur la cinématique intrinsèque de l'articulation afin de mieux comprendre son fonctionnement et le rôle des éléments la constituant. A terme, un tel modèle permet une compréhension fine de son fonctionnement et un meilleur diagnostic de ses pathologies et peut présenter un intérêt majeur pour la chirurgie réparatrice du genou et la conception des prothèses articulaires. La modélisation du comportement mécanique local du tibia et du fémur est basée sur des essais expérimentaux de micro-indentation sur os cortical. Les algorithmes d'optimisation (génétique) sont utilisés pour identifiés les paramètres matériau de l'os [2]. Le modèle développé est utilisé pour étudier par technique inverse l'impact de la géométrie osseuse et du comportement mécanique d'interface entre chaque élément (tibia, fémur, péroné, ménisque et ligaments) sur la cinématique intrinsèque 3D de l'articulation afin de mieux comprendre son fonctionnement et le rôle de chaque élément sur la rééducation des patients (voir figure ci-dessous) [3, 4]. Des comparaisons avec les résultats issus des essais réels de laboratoire sont effectuées sur les réponses globales des forces en fonction des déplacements au niveau des articulations

Extracting the plastic properties of metal materials from microindentation tests : experimental comparison of recently published methods

2006-2007 > Academic research: refereed > Publication in refereed journalVersion of RecordPublishe