Reliable Communications for the Industrial Internet of Things
Communications fiables pour l'Internet des objets industriels
Internet des objets industriels
Fiabilité
Interférences externes
Ordonnancement
Industrial Internet of things
Reliability
External interference
004.678
Ordonnancement (informatique)
Internet des objets
L’Internet des Objets Industriel (IIoT) cible les applications critiques telles que les usines intelligentes. Cependant, les applications industrielles requièrent souvent une haute fiabilité. Afin de répondre à ces contraintes, IEEE 802.15.4 a proposé le mode Time-Slotted Channel Hopping (TSCH). TSCH ordonnance les transmissions afin d’éviter les collisions, et du saut de fréquences lent pour combattre les interférences externes. Nous proposons ici d’améliorer TSCH pour les applications industrielles critiques. Nous avons tout d’abord caractérisé spatialement et temporellement les liens radio, à travers une série d’expérimentations sur testbeds. Nous avons également proposé des techniques de type blacklisting permettant d’exclure les moins bons canaux de la séquence de saut de fréquences, permettant ainsi d’améliorer globalement la fiabilité. Finalement, nous avons proposé un algorithme d’ordonnancement des transmissions permettant de fournir haute fiabilité et faible délai.
The Industrial Internet of Things (IIoT) re-uses the Internet of Things mechanisms to enable smart factories. However, industrial applications often require deterministic communications as well as end-to-end reliability close to 100%. To address these requirements, the Time-Slotted Channel Hopping (TSCH) mode of the IEEE 802.15.4 standard was proposed in 2015. TSCH schedules the transmissions to avoid collisions and exploits a slow channel hopping technique to combat external interference. TSCH can be further improved for the IIoT to be exploited in critical industrial applications, which is the main goal of this work. Towards this direction, we highlighted radio links' spatial and temporal characteristics by conducting experiments in indoor testbeds. We proposed blacklisting techniques that exclude from the channel hopping sequence the low-quality channels, thus enhancing the overall performance. Finally, we proposed a scheduling function that aims to meet the requirements of IIoT.
Electronic Thesis or Dissertation
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en
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5871728
Université de Strasbourg
Strasbourg
2022-12-31
https://theses.hal.science/tel-03616113
application/pdf
5883439
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2020/Kotsiou_Vasileios_2020_ED269.pdf
http://www.theses.fr/2020STRAD017/abes
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https://theses.hal.science/tel-03616113
https://theses.hal.science/tel-03616113
Kotsiou
Vasileios
1973-06-04
FR
257937129
https://theses.fr/2020STRAD017
2020STRAD017
https://doi.org/10.70675/adab833dz88b3z49e2z9947z598f554a4278
2020-09-25
Informatique
Strasbourg
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Doctorat
Docteur es
non
oui
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Fabrice
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École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
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Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
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École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg)
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