après avoir abordé la problématique d’intégration des capteurs … · 2017-03-13 · après...
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Aprèsavoirabordélaproblématiqued’intégrationdescapteursphysiquesetsociauxdanslessystèmesurbainslogiciels,nousallonsnousintéresseràlaréalisationde2propriétésessentiellesdecessystèmes,c’est-à-direfairefaceàlaproblématiquedupassageàl’échelle,ouencorel’interopérabilitédessystèmesurbains.
Commençonsparleproblèmedupassageàl’échelleennousintéressantplusparticulièrementaucasdessystèmesurbainsparticipatifs,c’est-à-direincluantlecitoyen.
Lessystèmesparticipatifscommenousl’avonsvudanslesséquencesprécédentes,consistentàpermettreauxcitoyensd’interagiraveclavillepourinformerlaville,maisaussiêtreinformésàproposdelaville.Parexemplesil’onreprendlecasdel’applicationSoundcitypourlamesuredelapollutionsonore,lecitoyeninformelavilledesmesuresqu’ilfaitlorsdesonparcoursetdelamêmemanière,lavilleinformelecitoyendelapollutionsonoresurl’ensembleduterritoire.
Laproblématiqueesticicommentgarantiruneparticipationsuffisanteetpérennepuisqu’unetellecontributionducitoyenn’estintéressantequesisuffisammentdecitoyensparticipent.
Ilaétévudanslesséquencesprécédentesquececis’appuyaitsurdestechniquesd’incitationqu’ellesoitfinancièreouencorealtruistesouenfindémocratiques.
Maisunefoisquenousavonsacquisuneparticipationdufaitdel’intérêtducitoyen,leproblèmequiseposeestcommentfairefaceàunecontributiondemasse.
Unefoisquel’onaacquisuneparticipationsuffisanteouunintérêtsuffisantdescitoyens,laproblématiquequiseposeestdefairefaceàungrandnombredecontributions.D’autantplussil’onconsidèrel’émergencedesmégavillesavecplusde10millionsd’habitants.Eneffet,nousarrivonsàunnombreélevédecapteursquisontd’unedisponibilitévariablemaisaussid’uneprécisionvariable.
Unesolutionclassiqueestdefaireappelàl’informatiqueennuagesoùl’ensembledesinformationscollectéesestcommuniquéauxnuagespourensuitepouvoirtraiteretanalyserlesdonnées.
Toutefoisunproblèmemajeurdel’informatiqueennuagesestqu’elleconduitàuneconsommationderessources,enparticulierlaressourceréseau,maiségalementqu’elleconduitàunecentralisationdesinformationsquisefaitaudétrimentdurespectdelavieprivéecommenousleverronsensemaine5.Maisconcentrons-noussurleproblèmedupassageàl’échelle.
L’idéeesticidefaireappelplutôtqu’unesolutioncentraliséeàunesolutiondistribuéeoùonvapouvoiravoirunegestiondistribuéedel’accèsauxcapteurs.
Sil’onprendlagestiondel’accèsauxcapteursdistribués,l’idéeestd’avoirunregistrequiestunebasededonnéesdescapteursconnusetdelimiterlenombredecapteursenregistrésauseindeceregistre.Maisleproblèmeestcommentfaire?Nousallonsavoiruneapprocheprobabilisteàlaréductiondunombredeparticipants.
Eneffet,lecitoyenestensituationdemobilitéetvarencontrerd’autrescitoyens,eux-mêmescontribuantàlamesure.Suivantleparcoursdechacundescitoyens,ilspeuventêtreounonisolés.Parexemplelecitoyenvioletvaseretrouveràchaquefoisàcôtéd’unautrecitoyenquiégalementfournitdesmesures?Àl’inverse,lecitoyenenvertvaêtresouventisolé.Doncnousvoyonstypiquementquelecitoyenvioletn’apportepasdenouvellesmesurescomparéaucitoyenqu’ilrencontrealorsquelecitoyenvertapportedesmesuresquisontnouvellesetdoncnécessaires.
Globalement,l’idéeestd’ignorerlesmesuresredondantes.Leprincipedelasolutionconsisteà:
- Nepas enregistrerdes capteurs redondants pour en limiter le nombre.Nousn’allonspasenregistrerlecapteurfourniparlecitoyenvioletalorsquenousallonsenregistrerceluifourniparlecitoyenvert.
- Anticiperlecheminquivaêtreparcouru:pournepasenregistrerlescapteursredondants,il
faut connaître la mobilité de l’ensemble des citoyens, ce qui crée une grande masse dedonnées.Doncnousallonsfaireappelàdesmodèlesdemobilitépouranticiperlecheminquivaêtreparcouruparlescitoyensaucoursdelajournée.
Grâceaumodèledemobilitéquenousallonsprésenterultérieurement,nousallonspouvoiravoiruncalculdistribuéquis’appuiesuruneestimationdesdéplacementsdesdifférentscitoyens.
Différentsmodèlesdemobilitéontétéproposésdanslalittérature,nousnousappuyonsplusspécifiquementsurlemodèleTLW(TruncatedLévyWalk)quiproposeunecaractérisationstatistiquedelamobilitéhumaine.Cettecaractérisationesttelleque:
- Ladirectionsuitunedistributionuniformedansl’intervalle0-2Pi,- LesdéplacementssuiventpourleurpartunedistributiondeLévy,c’est-à-direquelasuitede
déplacements est composée de déplacements sur courtes distances, mais également desdéplacementssurpluslonguedistancemaisdemanièreplusréduite,
- Lavitessededéplacementestpoursapartconstante,- Entrechaquedéplacement,nousavonsdespausesquiégalementsuiventunedistributionde
Lévy, c’est-à-dire que les pauses sont majoritairement sur une courte durée mais on aégalementdespausessurunepluslonguedurée.
Leprincipedel’algorithmepourunenregistrementprobabilistedescapteursportésparlapersonne,étantdonnélemodèledemobilitéTLWquenousvenonsdevoir,estlesuivant:
- Toutd’aborddeparl’enregistrementdescapteursauprèsdesregistres,nousconnaissonslenombreetladistributiondescapteursdéjàconnus.
- DeparlemodèleTLW,nousconnaissonségalementounouspouvonsestimerlamobilitédesdifférentscapteursdéjàenregistrésetdoncsavoirlecheminquecescapteursvontparcourir.
- Sur la base de ces différentes informations, si la mobilité que tous les points soient déjàcouverts est supérieure à un seuil donné, alors le nouveau capteur n’a pas besoin d’êtreenregistré.Nousparlonsdoncd’unenregistrementprobabilistepuisquetoutceciestbasésurl’estimationdelamobilitédesdifférentscitoyens.
L’algorithmequenousvenonsdevoiraétéimplémentédansl’intergicielMobiotlequelestdéployésurlestéléphonesportablesliésauxcapteursportésparlecitoyenetunregistrequimémoriseunsous-ensembledescapteursdéployésdansl’environnementetportésparlescitoyenssuivantlemodèleprobabilisteévoqué.
Pourrevenirauproblèmeplusglobaldessystèmesparticipatifsetdel’enjeudelaparticipationcitoyenne,nousavonsvudestechniquespour:
- garantiruneparticipationsuffisanteetpérennegrâceàdesmécanismesd’incitation,- fairefaceàunecontributiondemassegrâceàdestechniquesprobabilistes.
Demanièrecomplémentaire,nousdevonsfairefaceàladiversitédescontributionsdueàl’hétérogénéitédeséquipementsnumériques,quecesoitladiversitédestéléphonesportablesembarquantdescapteursouladiversitédescapteursfixesquisontdéployésdansl’environnement.