Environnements, réseaux et systèmes de contrôle (RSC)

Responsable : Laurent Nana
Équipe pédagogique : Frédéric Guidec, Philippe Le Parc, Laurent Nana, Gwendal Simon

Description
Les systèmes robotiques et productiques sont formés d’un ensemble de robots et machines qui communiquent en utilisant différents types de médiums (liaison série, Ethernet…) et différents protocoles de communication. Ces systèmes peuvent être vus comme un ensemble d’objets (ou entités) matériel(le)s, mobiles pour une part d’entre eux (robots par exemple), et communiquant à travers un réseau. De nos jours, l’utilisation du logiciel dans les systèmes robotiques et de production est croissante. Les aspects logiciels et réseaux occupent de ce fait une place importante dans la mise en Å“uvre des systèmes de contrôle robotiques et téléproductiques.
L’objectif de cette U.E. est double. Il s’agit d’une part, de donner un état de l’art sur la robotique et la téléproductique et leurs environnements de programmation et de contrôle, et d’aborder quelques solutions permettant d’accroître la sûreté de ces environnements de programmation et de contrôle. Il s’agit d’autre part d’effectuer un état de l’art de la communication dans les réseaux mobiles ad hoc, cette dernière étant un maillon essentiel dans la chaîne de contrôle distant de robots et de systèmes de production.

Mots-clés : architectures robotique et téléproductique, réseaux mobiles ad hoc, sûreté de fonctionnement robotique et téléproductique
Pré-requis : bases en réseaux (Ethernet, TCP/IP, etc.). La connaissance des réseaux de Petri est souhaitable

Structure générale et contenu

Le cours est formé de trois parties. La première partie est axée sur les modèles et architectures générales, les environnements matériels et les langages robotiques et productiques. La deuxième partie fait un état de l’art des environnements de programmation et de contrôle, et décrit quelques solutions pour améliorer leur sûreté. La troisième partie dresse un état de l’art de la communication dans les réseaux mobiles ad hoc.

• Architectures robotiques
• Langages et programmation robotique et téléproductique
• Sûreté dans la programmation robotique et téléproductique
• Aperçu des technologies permettant la communication sans fil ad hoc (Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi...)
• Réseaux ad hoc mobiles (OLSR, AODV...) et tolérance aux déconnexions et/ou délais (Delay/Disruption Tolerant Networking)
• Applications de la communication mobile ad hoc (communication d'urgence, communication entre véhicules,  communication entre capteurs...)
  

Références bibliographiques

• Basile C., Killijian M. O., Powell D. A survey of dependability issues in mobile wireless networks. Technical Report, LAAS, N°02637, october 2002
• Le Parc P., Vareille J., Marcé L. E-productique ou contrôle et supervision distante de systèmes mécaniques sur l'internet. JESA (Journal européen des systèmes automatisés) numéro 5 2004. Volume 38, mai 2004, pp. 525 - 558.
• Nana L. Investigating safety mechanisms for robotics applications. The IPSI BgD Transactions on Internet Research. Vol. 3, N°1, March 2007, pp. 45-50.
• Vareille J., Le Parc P., Marcé L. “Web remote control of mechanical systems: delay problems and experimental measurements of Round Trip Time”, chapter of the book “Applications of time delay systems”, John Chiasson & Jean Jacques Loiseau Eds.  Series LNCIS, ISBN 978-3-540-49555-0, Springer Verlag, Berlin Heidelberg New York, mars 2007.
• Zhensheng Zhang. Routing in Intermittently Connected Mobile Ad Hoc Networks and Delay Tolerant Networks: Overview and Challenges. IEEE Communications Surveys and Tutorials, 8(1):24-37, janvier 2006.

Modalités d'évaluation : contrôle continu
La note finale est calculée de la façon suivante :

• une présentation d'articles : 50%
• une synthèse de cours : 50%