Le colloque Senslab 2010 présente une plateforme expérimentale dédiée à la recherche sur les réseaux de capteurs, permettant une surveillance dense et l'analyse de phénomènes complexes. L'objectif est de créer un outil scientifique automatisé et accessible à distance, capable de gérer jusqu'à 1000 nœuds sans interférence, tout en offrant des fonctionnalités de validation et de reproduction des expériences. Ce projet réunit plusieurs partenaires académiques et industriels pour transformer l'observation du monde physique grâce à des capteurs intelligents.

1. SensLAB Grand Colloque STIC 2010 5-7 janvier 2010 Paris, Cité des sciences et de l’industrie Pr. Eric Fleury ENS-Lyon / INRIA D-NET http://www.ens-lyon.fr/LIP/D-NET/

2. PLAN Principaux objectifs / contexte Description de la plate forme SensLAB Hardware / Sensor Software / Service Conclusion

3. Contexte & Principaux objectifs

4. Dense monitoring & analysis of complex phenomena over large regions of space for long periods The (A) Promise of Sensor Networks Many, small, inexpensive sensing devices Frequent sampling over long durations Non-perturbing Compute, communicate, and coordinate Many sensory modes and vantage points Close to the physical phenomena of interest Observe complex interactions

5. Embedded Networked Sensing Many critical issues facing science, government: Public call for high fidelity and real time observations of the physical world Networks of smart, wireless sensors can reveal the previously unobservable Designing physically-coupled, robust, scalable, distributed-systems is challenging The technology will also transform: business enterprise (from inventory to manufacturing), human interactions (from medical to social) © INRIA / Photo Keksonen

6. Plate-forme expérimentale Contexte du projet SensLAB Recherche dans les réseaux de capteurs Environnement contraint Créer de nouveaux protocoles spécification, conception simulation expérimentation Problème d’expérimenter à large échelle Extrêmement fastidieux dès 10 capteurs procédure manuelle, longue, contraignante, peu gratifiante Nécessité de créer un outil scientifique spécifique Notion d’expérience scientifique / reproductibilité

7. Plate-forme expérimentale 6 partenaires du projet SensLAB Académiques INRIA ASAP D-NET POPS UMPC / LIP6 LSIIT Industriels Thalès

8. Cahier des charges Outil scientifique national Large échelle  1000 nœuds Générique / Ouverte Automatisée Hétérogène Accessible à distance Fonctionnalités Monitoring non intrusif des applications Énergie, Radio Activité Outils de validation A posteriori Prototypage, debug, Evaluation de performance Expériences reproductibles Versioning des expérimentations Log / replay des stimuli

9. Cahier des charges Hardware Accès temps réel / robuste / fiable à la plate forme distribué Canal retour fiable / filaire pour la gestion et les logs Software Support de plusieurs applications simultanément Garanti de la sécurité et de l’intégrité des données générées durent une expérience Offrir un accès au données en temps réel durant une expérience

10. Dream team INRIA / ASAP M. Bertier A. Boutet INRIA/D-NET E. Fleury G. Chelius A. Fraboulet (INRIA Amazones) R. Pissard Gibollet (INRIA) C. Braillon (INRIA) C. Burin des Roziers (INRIA) INRIA / POPS N. Mitton D. Simplot Ryl J. Vandaele (INRIA) UMPC / LIP6 M. Dias de amorim T. Claveirole C. Magnien LSIIT A. Gallais T. Noel G. Schreiner Thales Vania Conan J. Leguay V. Gay

11. Architecture des nœuds Déploiement de la plateforme

12. Caractéristiques très générales 4 sites complémentaires : Technologies radio Zigbee IEEE 802.15.4 2,4GHz (TI CC2420) Open MAC 868MHz (TI CC1101) Wi-Fi IEEE 802.11b Senseurs standards température luminosité acoustique Senseurs optionnels Accéléromètre / gyroscope accéléromètre + GPS + + et / ou

13. Architecture d’un capteur Redéveloppé en interne Caractéristiques techniques Micro-contrôleur TI MSP430-1611 [email_address] 48Ko ROM 10Ko RAM Interface Radio TI CC1101/CC2420 fréquence 868Mhz/2.4Ghz puissance de -30dBm à +10 dBm Numéro de série unique DS2411 sur 6 octets Mémoire Flash externe ST M25P80 de 1Mo Batteries Varta avec contrôleur de charge MCP73861

14. Capteurs SensLAB (D1.1a) Composants Acoustique Luminosité Température Connecteur de carte fille LEDs FLASH MSP430 ID Radio Antenne I/O + JTAG

15. Nœud SensLAB (D1.1b) Qu'est-ce qu'un Noeud SensLAB ? Ouvert, i.e., pas d’hypothèse sur le soft déployé sur le capteur Canal retour fiable un nœud ouvert SensLAB dédié à l’utilisateur / expérience un nœud de contrôle SensLAB une gateway SensLAB Noeud Ouvert + Gateway SensLAB + Noeud de Contrôle Nœud ouvert Gateway SensLAB Nœud contrôle

16. Nœud SensLAB Rôle de la Gateway SensLAB Contrôler le Nœud Ouvert et le Nœud de Contrôle Contrôler et mesurer l'alimentation électrique du Noeud Ouvert Simuler une panne du Nœud Ouvert Récupérer les mesures du Nœud de Contrôle Fournir une interface de communication pour le Node Handler

17. Architecture du nœud SensLAB Déploiement automatique de firmware Monitoring de consommation (batterie/DC) Monitoring radio / injection bruit Configuration des capteurs en mode polling (température, luminosité, acoustique) Ethernet Fixed / WiFi pour les communications avec le Node Handler Power over Ethernet pour une alimentation standardisée et une gestion simple Configuration de chaque nœud ouvert en mode « sink » (redirection des input/oputput) Possibilité de cartes filles Mise à jour distante du firmware des GW/CN

18. Se connecter à un nœud SensLAB Comment se connecter au Noeud SensLAB ? Par l'intermédiaire de la Gateway en IPv4 En Ethernet (nœud fixe) En Wi-Fi (nœud mobile, nœud extérieur)

19. Plate-forme expérimentale Résumé des fonctionnalités par site :

20. Site INRIA Grenoble – Rhône Alpes Halle robotique 14m x 14m Mur / plafond / irrégulier

21. Déploiement sur le site INRIA Grenoble – Rhône Alpes © INRIA / Photo Keksonen

22. Déploiement sur le site INRIA Grenoble – Rhône Alpes © INRIA / Photo Keksonen

23. Déploiement sur le site INRIA Grenoble – Rhône Alpes Ouverture le 24 novembre 2009 Premier tutoriel public sur SensLAB © INRIA / Photo Keksonen © INRIA / Photo Keksonen

24. Site INRIA Lille - Nord Europe Euratechnologies 2 plateaux de plexiglas 2.50m et 3.40m 32 capteurs mobiles sur rail Ouverture le 5 février 2010 Second tutoriel public sur SensLAB

25. Site INRIA Lille - Nord Europe

26. Site INRIA Rennes - Bretagne Atlantique IRISA 2 salles Goulot d’étranglement

27. Site INRIA Rennes - Bretagne Atlantique

28. Site Strasbourg – LSIIT

29. Site Strasbourg – LSIIT

30. Architecture de services Outils logiciels

31. Fonctionnalités souhaitées Réseaux Accès temps réel / robuste / fiable à la plate forme distribué Expériences Multi sites interface unique pour l’utilisateur Support de plusieurs applications simultanément sécurité et l’intégrité des données générées Accès au données en temps réel durant une expérience Software Outils de test / debug

32. Vue très simplifiée !

33. Architecture des Services Services utilisateurs Portail Web Base de données de résultats des expérimentations Espace de stockage NFS Accès SSH Machine virtuelle (compte administrateur) Outils de développements adaptés à la plate-forme

34. Architecture des Services Services infrastructures LDAP DNS/DHCP VPN Services expérimentations Reservation System Experiment Handler Experiment Manager Node Handler Tous les services fonctionnent au-dessus d'IP

35. Architecture des Services (D2.1) Architecture des Services à l'échelle d'un site

36. Architecture des Services Répartition des services à l'échelle d'un site

37. Conclusion

38. SensLAB un outil scientifique Prochain tutoriel le 21janvier à grenoble Prochain tutoriel le 5 février à Lille. Un site pour communication publique : www.senslab.info www.senstools.info Un gforge pour collaboration senslab.gforge.inria.fr Support pour le svn et les mailing-lists Wiki interne, blog Mailing-lists : [email_address]

39. The Time is Right Don’t be afraid to go out and tackle REAL problems. They often reveal interesting challenges. The technology is ready for it. There is much innovation ahead. And use SensLAB & SensTOOLS !