Encadrements

La technologie Blockchain a le potentiel de sécuriser cet environnement grâce à la cryptographie, qui vise à ce que tous les consommateurs disposent d'une clé secrète unique permettant d'accéder à vos données. Les protocoles ouverts basés sur Blockchain peuvent standardiser et automatiser les données en toute sécurité. De nombreux secteurs seraient les bénéficiaires de cette technologie, tels que la santé ou les secteurs du transport et de la logistique, qui pourraient également tirer de grands avantages de son utilisation pour intégrer les avantages de l'IoT. Cette étude met l'accent sur la nécessité d'analyser toutes les informations à travers plusieurs études et recherches menées dans le domaine de l'IoT, de la Blockchain et de leur convergence, et présente les meilleures solutions d’authentification mutuelle basant sur la blockchain pour lutter contre les vulnérabilités des principales technologies faisant partie d'Internet des Objets.

Le monde des télécommunications sans fils étant en permanente évolution, nous assistons aujourd’hui à une convergence mobile/internet vers une course de performances. C’est ainsi que les technologies se sont succédées aboutissant à la naissance de la cinquième génération de réseau mobile qui fait l’objet de notre étude. Les technologies cellulaires prennent de la place dans les objets connectés allant jusqu’à proposer de meilleurs performances (Latence, Débit, Bande Passante) dans les domaines critiques avec l’avènement de la voiture autonome. La 5G est la technologie ambitieuse qui promet des performances meilleures que les générations précédentes. Ces performances révolutionnent les réseaux véhiculaires avec la communication des voitures autonomes dans un milieu urbain. La communication des voitures autonomes entre-eux et avec l’infrastructure routière nécessite une réactivité importante. Un retard de délai de transmission du message peut être fatal pour les usagers et piétons. Le network slicing est la technologie innovante de la 5G .Elle permet d’optimiser l’utilisation de la bande passante dans la communication des voitures autonomes. En effet, le network slicing permet la séparation des données multimédias consacrées aux divertissements comme des flux vidéos utilisés par l’usager et ceux réservés pour les données des communications véhiculaires. Dans cette étude, nous avons jugé pertinent de voir quelques phénomènes de détection afin de comprendre le comportement des voitures autonomes et par ailleurs, de concevoir un scénario qui permet la transmission du message aux voitures autonomes connectés en 5G qui sont sur une même voie lorsqu’une voiture précèdent perçoit un obstacle.

Ce mémoire présente la mise en place d’un système de détection et de reconnaissance des objets dans le trafic routier au Sénégal en utilisant le Deep Learning dans le but de réduire le nombre d’accidents de la route pour sauver des vies. Lorsqu’un objet (piéton, un pneu, un tableau, …) est en approche du véhicule c’est-à-dire du champ de vision de la caméra installé sur la voiture le système fait la détection de l’objet puis la reconnaissance de ce dernier grâce à l’algorithme YOLO. Plusieurs algorithmes de réseaux de neurones artificiels permettent de faire la reconnaissance et la détection des objets, YOLO donne des résultats intéressants grâce à sa rapidité, sa capité de traitement des images (45 images par seconde) et sa précision. Ce système est composé d’une carte nano Raspberry avec une caméra embarquée et une application web. Le système de détection et de reconnaissance des objets envoie les images capturées à une base de données. Cette dernière sera couplée avec un système de traitement des images qui permettra à l’application web d’afficher les objets détectés sur un itinéraire déjà parcourue. Finalement nous avons conçu un système capable de détecter et reconnaitre des objets en utilisant un ordinateur pour servir de Raspberry Pi et de caméra afin d’exécuter YOLO qui est un algorithme du Deep Learning.

Le présent document est le rapport du stage effectué pour valider le Master en Développement de Systèmes d’Information du Centre de Formation Professionnelle Pluridisciplinaire (CFPP). En effet, il est recommandé aux étudiants en fin de formation de rédiger un mémoire ou d’effectuer un stage en entreprise afin de découvrir les réalités pratiques en entreprise. Dans le cas où l’étudiant choisi la deuxième option, il lui faut rédiger un rapport pour rendre compte du travail accompli au cours de cette période. Le Centre de Calcul Ousmane Seck (CCOS) de l’Université Gaston Berger nous a servi de cadre pour le nôtre. L’Université Gaston Berger, dans le cadre de sa mission de service à la communauté, a mis en place une plateforme de notification des cas de VIH au Sénégal pour le compte de l’Institut de Recherche en Santé, de Surveillance Epidémiologique et de Formation (IRESSEF). Le Système Electronique de Notification des Cas de VIH/SIDA au Sénégal (SENCAS) est en production depuis 2012 et fréquemment de nouveaux besoins sont exprimés. Notre projet de fin d’études a consisté en une refonte de cette application et un rajout des fonctionnalités spécifiques à Neema. Les objectifs des travaux sont principalement d’adopter une architecture logicielle qui permettrait de prendre en compte les évolutions de l’application tout en évitant une complexification progressive du système et de faciliter sa prise en main par une autre équipe de développeurs. En résumé, le but est d’assurer une meilleure efficacité lors des activités de maintenance évolutive et quelques fois corrective. Seul l’applicatif est concerné par cette refonte, la base de données étant conservée. Ce document présente les différentes étapes effectuées pour la réalisation de ce projet.

Au cours de ce mémoire, nous avons abordé des problématiques liées `a l’optimisation de la couverture et de la connectivité d’un réseau de capteurs sans fil par ordonnancement d’activité des capteurs. Nous avons d’abord commencé par une présentation générale des réseaux de capteurs sans fil. Dans cette partie, nous avons donné la définition d’un réseau de capteurs, son architecture, ses différents domaines d’application et les principales contraintes à prendre en compte pour une bonne conception d’un réseau de capteurs. Ensuite nous avons présenté l’ordonnancement d’activité des capteurs avec les critères de couverture et connectivité. C’est l’une des méthodes les plus connues pour pallier aux contraintes liées `a la mise en place d’un réseau de capteurs capable de répondre aux résultats escomptés. Dans cette partie nous avons présenté les trois différentes approches d’ordonnancement qui existent dans la littérature et un algorithme d’ordonnancement distribué. La dernière partie de ce travail est consacrée à la modélisation. Dans cette partie nous avons présenté une formulation linéaire de la couverture et de la connectivité dont sa résolution avec CPLEX a fourni des résultats qui montrent que l’ordonnancement des capteurs permet d’améliorer en grande partie la durée de vie d’un réseau en conservant sa couverture ainsi que sa connectivité.

Les réseaux complexes constituent un domaine scientifique qui permet de modéliser des systèmes complexes en se basant sur les graphes qui représentent le mieux les interactions de différents objets, personnes, sites, entités, etc. L'étude des réseaux complexes permet ainsi de mieux comprendre plusieurs phénomènes dans différents systèmes complexes tels que les systèmes financiers, la propagation d'épidémies, les réseaux informatiques, les réseaux de transports, etc. L'analyse d'un réseau complexe peut se faire sur trois niveaux: le niveau macroscopique, le niveau microscopique et le niveau mésoscopique. Au niveau macroscopique, différentes mesures globales sont utilisées pour caractériser le réseau. Au niveau microscopique, on s'intéresse à la propriété d'un nœud ou d'un lien. Au niveau mésoscopique, on met l'accent sur l'émergence de groupes de nœuds qui ont des similarités. Les deux structures mésoscopiques les plus étudiées sont la structure communautaire et la structure noyau-périphérie. En effet, elles sont présentes dans beaucoup de réseaux réels et trouvent plusieurs applications. Cependant, aucun des deux ne permet de dissocier les interactions dans les groupes et les interactions entre les groupes. Ainsi, dans cette thèse, nous proposons une nouvelle structure mésoscopique appelée la structure en composante qui permet de démêler les interactions locales et globales des structures communautaires et noyau-périphérie. Ainsi, un réseau peut être vu comme un agrégat de sous-réseaux qu'on peut analyser séparément. Extensible également aux réseaux pondérés, cette nouvelle structure mésoscopique offre de nombreux champs d'application telles que la recherche de noeuds critiques, l'extraction de k-core, la robustesse, etc. Ainsi, nous l'avons appliqué au réseau mondial de transport aérien dont on a aussi étudié la résilience en proposant de nouvelles stratégies d'attaques plus efficaces comparées aux attaques classiques. Mots clés : Réseaux complexes, Structure mésoscopique, Structure communautaire, Structure noyau-périphérie, Structure en composante, Mesure de centralité, k-core, s-core, Robustesse

La 5g est la cinquième génération de la technologie des réseaux sans fil basée sur la norme IEEE 80211ac .Etant le successeur de la 4g ,elle se veut plus performante que cette dernière en matière de vitesse (plusieurs gigabits de données par seconde voir 1000 fois plus rapide que la 4 g) et d’appareils connectés ,environ 50 milliards d’objets seront connectés aux réseaux mobiles à travers le monde .il ne s’agira pas uniquement de téléphone mobile ,les matériels embarques qui transfèrent des informations à d’autres appareils ,à des serveurs ou des cloud représenteront un large pourcentage d’objets connectés . Or la différence entre les générations de réseaux mobile (1G, 2G, 3G, 4G, 5G) réside sur les différentes formes d’ondes et les techniques d’accès au réseau utilisées. En effet, les formes d’ondes et les techniques d’accès au réseau sont deux aspects fondamentaux aux communications numériques notamment pour la communication sans fil .ils permettent de déterminer la manière avec laquelle l’information est transmise et comment la ressource radio est partagée entre les utilisateurs. Ainsi nous sommes intéressés sur les différentes technologies susceptibles d’être utilisées pour la 5g.

L’expression "internet des objets " a été inventée par Kevin Ashton; elle peut être définie comme étant une interconnexion d'objets physiques ou virtuels. Ce système doit impérativement intégrer ces différents composants: le capteur, la connectivité, le traitement de l'information et une interface d'utilisation. Ainsi, il y a deux architecture qu'on pourrait utiliser: celle ayant comme passerelle un smartphone et celle utilisant une antenne relai. Du côté matériel la plateforme utilisée par l'IoT est le System-on-chip qui se trouve être une puce ou on met le programme qui gère les données reçues par le capteur. Pour la transmission de ces données on utilise soit les réseaux longue portée (lora, sigfox, les réseaux cellulaires), les réseaux courte portée (bluetooth, zigbee, NFC, Z-Wave etc.) ou les réseaux filaire; ce qui nous fait comprendre qu'il y'a un foisonnement de technologie avec les IoT. De ce fait, pour permettre à l'utilisateur d'être plus à l'aise il nous faudrait une certaine ouverture et une certaine interopérabilité entre les systèmes, c'est à dire pour n’importe quel objet connecté il ne doit pas y avoir un changement de technologie qui serait assez contraignant vu du côté de l'utilisateur. Cependant, face à l'augmentation considérable du nombre d'objet connecté, on note une certaine vulnérabilité vis à vis de l'adressage des objets, vis à vis de l’hétérogénéité du système qui empêche les objets d’interagir en toutes circonstances, mais aussi vis à vis des paramètres physiques qui peuvent interférer sur les informations à transmettre. Il faudrait également savoir qu'avec la collecte et le partage de données, l'IoT se trouvent être très vulnérable aux attaques soient liées à l'objet physique ou au réseau qui est le support de transfert des données. Il devient alors vital d'essayer de trouver des moyens pour faire face à ces attaques; sur ce on doit déjà protéger physiquement l'objet et utiliser des protocoles sécurisés. Par ailleurs, une conception de système de gestion de la variation de température est mise en place pour plus de compréhension sur le fonctionnement des systèmes IoT.