IMA3/IMA4 2018/2020 P10

Présentation générale

Administration système, déploiement et surveillances de logiciels dans un réseau de capteurs

Description

Dans le cadre de recherches dans le domaine des réseaux de capteurs et des objets connectés, notre projet consiste à développer une solution de maintenance et de reconfiguration à distance d'un ensemble de nœuds déployés dans un environnement réel. Afin de faciliter la vie de ces chercheurs sur le test de leurs hypothèses, ils pourront facilement et rapidement déployer leurs créations sur tout les nœuds souhaités grâce à un système de sélection ou au téléchargement du nouveau code sur tous les nœuds du réseau.

Objectifs

L'objectif principal de notre projet est de créer une interface permettant de tester des programmes ou logiciels en les déployant sur le vaste réseau de capteurs. Nous devons rendre accessible chaque nœud indépendamment des autres, tout en permettant un lien entre tous, afin d'envoyer le contenu vers tout ou une partie des nœuds disponibles.

Enfin, nous allons permettre la mise à jour et l'adaptation du chemin d'envoi des données des nœuds, entre eux, et avec l'application de gestion.

Analyse du projet

Analyse du premier concurrent

Logo du Laboratoire

Notre concurrent principal reste le FIT(Future Internet Testing Falicity)/IoT-Lab. Il s'agit d'un laboratoire dont les recherches se portent sur les différents domaines scientifiques tel que les adresses de communications sans fils, des réseaux de capteurs, des protocoles de routages basse consommation et applications embarquées. Ce laboratoire dispose de plus de 1500 de nœuds de capteurs sans fils propagés à travers les six sites différents en France qui sont : Inria Grenoble (640), Inria Lille (293), Inria Saclay (264), ICube Strasbourg (400), Institut Mines-Télécom Paris (160) and CITI Lab Lyon (29). Ils possèdent des variétés de capteurs de réseaux sans fils avec différentes architectures de processeurs tel que le 802.15.4 PHY @ 800 MHz où 2.4 GHz.

Scénario d'usage du produit ou du concept envisagé

De nombreux chercheurs et développeurs créent de nouveaux codes adaptés à l'utilisation d'un réseau de capteur. Ces codes doivent être facilement déployés sur le réseau afin de pouvoir y réaliser des essais rapides. Cela permet de corriger rapidement les erreurs liées à leur mauvais fonctionnement.

Supposons que notre réseau est réparti sur une très grande surface. Le chercheur voulant tester son code doit l'envoyer à partir de son ordinateur sur le réseau. Notre projet va lui permettre de rester assis dans son bureau et de ne pas devoir charger le code sur chaque nœud de capteurs. Ces derniers seront capables de transmettre l'information au nœud complet suivant et de choisir un autre chemin (contourner un nœud par exemple) en cas de perturbations (présence de réseau Wi-Fi à proximité, etc...). Ils seront également capables de communiquer en retour avec le serveur pour indiquer la bonne réception des données ou éventuellement leur mauvais fonctionnement.

A travers notre projet, nous voulons rendre possible ces exports rapides de données par un système sans fil. Il nous faudra utiliser un routeur qui permettra la liaison entre chaque "nœud complet" et le serveur de données. Dans chacun de ses nœuds, on trouve plusieurs nœuds de mesures comportant chacun un microcontrôleur associé à des capteurs. Pour accéder à un capteur ou un ensemble de capteurs en particulier, d'un type précis, ou à un endroit précis, il nous faudra sélectionner le ou les nœuds complets, puis le ou les nœuds de mesures sur lequel ils se trouvent. Ceci se fera à l'aide des microcontrôleurs du réseau et de l'interface radio.

Pour pouvoir envoyer ses codes sur le réseau, le chercheur dispose d'une interface web graphique connectée au même serveur que les nœuds. Cette interface permettra la sélection de tout ou d'une partie du réseau sur laquelle il doit effectuer les modifications. Une fois les nœuds d'envoi choisis, il pourra envoyer ses codes et les mettre à jour en quelques clics. Le code sera envoyé sur le serveur et distribué par le routeur sur les nœuds sélectionnés. Les différents nœuds feront un retour sur la réception à travers le serveur et la base de données, et le chercheur pour ainsi tester rapidement sa réalisation.

Préparation du projet

Liste des tâches à effectuer

Equipe 1

Eymeric Capronnier

Déploiement d'un routeur à base de Banana Pi R2. Ce routeur permettra d'accéder aux différentes Raspberry Pi et il filtrera les accès. Déploiement de OpenWRT sur ce routeur.

Equipe 2

Ziyad Houssaini

Déploiement des logiciels sur les Raspberry Pi avec la création de différents scripts pour faciliter ce déploiement, en utilisant notamment Ansible.

Equipe 3

Guillaume Rouillé

Déploiement d'un serveur permettant de récupérer les différentes données issues des capteurs (création d'une base de données et d'un site web dynamique pour l'affichage).

Calendrier prévisionnel

Le calendrier prévisionnel peut se concrétiser sous la forme d'un diagramme de GANTT.

Réalisation du Projet

Projet S6

Eventuellement créer des sous-pages par équipe avec le compte-rendu des réunions de groupe sur cette page principale.