09:00 – 09:45 Accueil café
09:45 – 10:00 Introduction aux GdR RSD et SOC2
10:00 – 11:00 Keynote: Dominique Barthel, Orange
The elusive smart dust: the way ahead (PDF)
Abstract : Building smart devices as small as a grain of sand to be sprinkled on the ground or on walls to form a sensing fabric has been a dream for the last twenty years. We’ll revisit the technical challenges in realising this dream and see how technology has advanced over the last two decades in this various areas. Some current projects will be described, highlighting their research thrust.
Dominique Barthel.
Bio: Dominique Barthel earned his engineering degrees at Ecole Polytechnique and SUPELEC in 1985 and 1987. In the first part of his career, he architected and designed microprocessors, CPUs for supercomputers and real-time video processors. He then moved to telecommunication and networking, and has been researching architecture and protocols for IoT devices since the early 2000’s. He works for Orange Labs in Meylan and is a designated Orange Expert on Networks of the Future. He is the co-inventor of 15 international patents.
11:00 – 11:20 LPWAN Networks, défis et opportunités, Fabienne Uzel-Nouvel, Jean Christophe Prevotet, Ivan Martinez, INSA Rennes (PDF)
Les réseaux LPWAN sont présentés comme le nouveau paradigme de l’internet des objets. Ils permettent une communication sans fils, basse consommation, bas débit et longue portée. Lors de cette présentation vous allez découvrir en détail les sujets de recherche concernant LPWAN – LoRaWAN que nous abordons dans notre laboratoire (IETR-INSA). Nous avons deux axes de recherche: la mobilité et la cybersécurité au niveau physique et MAC. Pour le premier nous développons des techniques du type SCHC (plus spécifiquement LSCHC) avec des messages IPv6 légers permettant de gérer la mobilité des End-Devices lorsque l’ED est en itinérance entre différents opérateurs LoRaWAN. En ce qui concerne la cybersécurité notre objectif est de modéliser les attaques de brouillage à l’aide de modèles mathématiques (ALOHA) et de simulateurs d’événements (NS-3). En plus de cela, nous souhaitons développer un mécanisme de détection automatique des attaques de bas niveau.
11:20 – 11:40 Pause
11:40 – 12:00 Framework for PHY-MAC layers Prototyping in Dense IoT Networks, O. Oubejja, JM. Gorce, D. Duchemin, LS. Cardoso, INSA Lyon (PDF)
In this work, an Internet-of-Things (IoT) network implementation, part of the project « Enhanced Physical Layer for Cellular IoT » (EPHYL), using FIT/CorteXlab radio testbed is presented. The aim of our work is to provide a customizable and open source SDR design for IoT networks prototyping in a massive multi-user, synchronized and reproducible environment thanks to the hardware and software capabilities of the testbed. The massive access feature is managed by emulating several sensors per radio nodes. Two categories of network components are used in our design: a base station unit and a multi-sensor emulator unit. The components are separately hosted in dedicated and remotely accessible radio nodes. Their design features can be illustrated through a live demo, which is also reproducible as it is available for any interested reader.
12:00 – 12:20 Retour d’expérience sur le déploiement ad-hoc de solutions LoRa pour des applications rurales, Phan Congduc, Université de Pau (PDF)
Nous présenterons un retour d’expérience sur le déploiement adhoc de solutions LoRa pour des applications rurales. Ces études ont été effectués dans le cadre des projets EU H2020 WAZIUP et WAZIHUB pour déployer de l’IoT à bas-coût en Afrique. Nous présenterons le système LoRa générique développé et nous discuterons des difficultés et des limitations observées dans ces déploiements. Quelques solutions pour améliorer la connectivité et l’accès au support radio dans les réseaux LoRa seront ensuite présentés.
12:20 – 12:40 Contribution à la conception des systèmes temps réel autonomes alimentés par l’énergie ambiante, Maryline Chetto, Université de Nantes (PDF)
Concevoir des systèmes embarqués, entièrement autonomes, nécessite la résolution d’un certain nombre de problèmes liés à la récolte de l’énergie ambiante (energy harvesting), son stockage et son utilisation, de façon à assurer une autonomie durable (d’une à une dizaine d’années) et ce, tout en maintenant un niveau de performance acceptable à la fois au système de traitement et au système de communication. S’agissant de systèmes temps réel, la performance s’exprime ici en termes de temps de réponse et plus particulièrement en termes de respect ou non d’échéances. Cet exposé a pour objectif de décrire les travaux menés sur cette thématique par le groupe STR du LS2N (Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes), spécifiquement au regard de l’ordonnancement et de la gestion dynamique d’activité des systèmes temps réel autonomes en architecture monoprocesseur. Nous effectuerons une synthèse des résultats de recherche les plus significatifs obtenus au cours de ces quatre dernières années.
12:40 – 13:20 Pause déjeuner
13:20 – 14:10 Posters et démonstrations
Posters:Toward QoS amelioration using SDR based radio measurements
Imane OUSSAKEL, LAAS-CNRS.
LoRa+: modification du protocole LoRaWAN à des fins de Qualité de Service pour des réseaux denses de capteurs
Hussein Mroue, Polytech Nantes
Processing time evaluation and prediction in C-RAN
Hatem Ibn Khedher, Sahar Hoteit, CentraleSupelec
Chip de vision intelligent pour detecter des polypes dans une capsule endoscopique
Orlando Chuquimia, Laboratoire d’Informatique de Paris 6
A LoRaWan Based Solution for the Enhancement of the Personal Alert Safety System for Firefighters
Gaby Bou Tayeh, FEMTO_ST
Scheduling of Periodic and Aperiodic Tasks in Multicore Platforms
Aymen Gammoudi, IRISA
Modélisation pour la conception, l’analyse et le déploiement de réseaux de capteurs,
Abdenour Kifouche, ESIEE Paris (PDF)
Retour d’expérience sur le déploiement adhoc de solutions LoRa pour des applications rurales
Phan Congduc, Université de Pau
Optoelectronic system for control of the paintings and polymeric
Ahmed Youssef, Astek
14:10 – 15:10 Keynote: Florence Maraninchi, Univ. Grenoble
Infrastructures for Smart Cities: Towards Sharing Actuators
Résumé: Smart cities require the deployment of sensors and actuators, connected to a network infrastructure. A number of current solutions are vertical, in the sense that a set of sensors, actuators and even the network, are dedicated to one application (traffic control, light control, …). There is a trend towards horizontal solutions, in which sensors, actuators, and the network infrastructure, can be shared between actors and applications. Sharing sensors, typically between several monitoring applications, is technically much simpler than sharing actuators. In this talk, we will see what it means to share actuators, define a notion of conflicting commands, and see what type of access control protocol can be used to guarantee safety properties and atomicity in the presence of such conflicts. Since actuators influence the physical world, actions cannot be undone. This raises specific problems for the definition of a transaction-like mechanism.
Bio: F. Maraninchi est professeure à Grenoble INP/Ensimag depuis 2000. Elle a été co-responsable de la filière « systèmes et logiciels embarqués' » de sa création en 2008 jusqu’à 2014. Elle enseigne actuellement les bases des architectures matérielles, les systèmes ‘exploitation et la programmation concurrente, les systèmes temps-réel et la validation formelle des systèmes embarqués. Elle est directrice depuis 2016 du laboratoire Verimag, spécialisé dans la modélisation, l’analyse et l’implantation des systèmes cyberphysiques. Elle travaille actuellement sur deux thèmes : (1) les langages et méthodes pour l’implantation correcte par construction des systèmes temps-réel critiques sur des architectures multicoeurs ; (2) la modélisation fidèle et la simulation efficace de systèmes matériel/logiciel dans l’approche dite des « jumeaux numériques ». Elle a eu de nombreuses collaborations industrielles, en particulier avec STMicroelectronics, Orange, Airbus, Kalray, etc.
15:10 – 15:30 Spreading Factor and Channel Selection in LoRaWAN: A Learning Approach, Kinda Khawam, Université de versailles (PDF)
For a seamless deployment of the Internet of Things (IoT), self-managing solutions are needed to overcome the challenges of IoT, including massive data pro- cessing and resource management in terms of calculation, memory and battery. One of the most promising solutions to these challenges is the use of artificial intelligence. This will enable IoT equipment to operate autonomously in a dynamic environment by using innovative and inherently distributed learning techniques, thus freeing IoT equipment from draining their limited energy by constantly communi- cating with a centralized controller. In particular, the work is applied to a specific context of the IoT, the LoRaWAN networks where the equipment communicates with the gateway (GW) via a distributed access with ALOHA type contention (without detection) and spread spectrum technology (CSS) by resorting to the Multi-armed bandit algorithm.
15:30 – 15:50 A Domain-specific Language for Autonomic Managers in FPGA Reconfigurable Architectures, Eric Rutten, Inria, LIG
Field Programmable Gate Array (FPGA) architec-tures are suitable hardware platforms for systems that need high performance and flexibility, because they support dynamic partial reconfiguration (DPR) to implement adaptive hardware algorithms e.g., for performance or energy efficiency. They are used for example in embedded systems such as UAV, e.g. for video processing. It is a challenge to design Autonomic Managers for such highly dynamic systems, taking into account the combinatorial design space of configurations and criteria and policies to decide on whether to reconfigure, and what next configuration to choose. In this paper, we propose a Domain Specific Language (DSL) called Ctrl-DPR, allowing designers to easily generate Autonomic Managers. They can describe their system and their management strategies, in terms of the entities composing the system : tasks, versions, applications, ressources, policies. The DSL relies on a behavioural modelling of these entities, targeted at the design of autonomic managers to control the reconfigurations in such a way as to enforce given policies and strategies. The models we use involve automata to describe the state space of configurations, and the transitions representing reconfigurations; they also involve discrete control techniques exploiting such models in order to obtain a correct runtime manager. These model-based control techniques are embedded in a compiler, connected to a reactive language and discrete controller synthesis tool, which enables to generate a C implementation of the controller enforcing the management strategies. We apply our DSL for the management of a video application on a UAV.
15:50 – 16:10 Pause café
16:10 – 16:30 Implémentation matérielle d’algorithmes de chiffrement authentifié sur FPGA, Roselyne Chotin, LIP6, Sorbonne Université (PDF)
Les systèmes communicants actuels ont besoin d’accéder, de stocker, de manipuler ou de communiquer des informations sensibles. Ils utilisent des primitives cryptographiques telles que les fonctions de hachage et de chiffrement par blocs pour assurer la confidentialité, l’intégrité et l’authenticité de ces informations. Des techniques existent pour combiner chiffrement et hachage en un seul algorithme appelé chiffrement authentifié (Authenticated Encryption ou AE en anglais ). Ce type d’algorithme permet de meilleures performances puisque hachage et chiffrement peuvent ainsi partager une partie du calcul et une même clé. Nous verrons comment l’implantation dans les FPGAs du chiffrement authentifié est particulièrement intéressante dans les systèmes de communication à haut débit, mais aussi pour protéger la procédure de configuration du FPGA. Nous illustrerons cela par des implantations matérielles efficaces des algorithmes certifiés AES-CCM et AES-GCM. Nous présenterons également une implantation matérielle du nouvel algorithme AEGIS qui est un des 7 finalistes de la compétition CAESAR (Competition for Authenticated Encryption: Security, Applicability, and Robustness) qui vise à proposer un portefeuille d’algorithmes de chiffrement authentifié avec leurs implantations matérielles et logicielles.
16:30 – 16:50 Support efficace de l’accès massif des dispositifs IoT dans les futurs réseaux sans fils, Yassine Hadjadj-Aoul, IRISA, Université de Rennes I (PDF)
Le support efficace des terminaux IoT devrait être l’un des principaux moteurs du futur réseau 5G. L’augmentation significative du nombre de ces dispositifs pourrait toutefois entraîner une augmentation considérable du trafic sur le réseau d’accès, ce qui pourrait entraîner une forte congestion et une dégradation du service, en particulier pour les applications les plus critiques. En effet, lorsque les arrivées du trafic IoT deviennent corrélées et synchrones, les performances du canal d’accès aléatoire (RACH) sont considérablement réduites, ce qui provoque des perturbations pour un grand nombre de dispositifs en raison de tentatives redondantes d’accès ratées. Il en résulte une augmentation de la consommation d’énergie et de très longs délais d’accès. Cette problématique et plusieurs solutions seront abordées dans cette présentation.
16:50 – 17:10 Sécurité dans l’Internet des Objets : de la communication aux capteurs, Cédric Marchand, Ecole Centrale de Lyon (PDF)
L’Internet des Objets est aujourd’hui un écosystème bien connu dans lequel des objets plus ou moins intelligents communiquent au travers d’un réseau de communication. Le nombre d’objets connectés augmente depuis des années à une vitesse impressionnante passant d’environ 500 millions en 2016 à plus de 6.5 milliards en 2018. A ce rythme, il y aura 6 fois plus d’objets connectés que d’habitant sur terre en 2025. En conséquence, le nombre de données récoltées et transmises devient énorme et selon les applications, ces données peuvent être sensibles et nécessiter d’être protégées. Concernant ces aspects de sécurité, un certain effort a été effectué afin d’améliorer la sécurité des protocoles de communications. Il est également possible de trouver des solutions proposant d’ajouter un accélérateur matériel permettant d’ajouter un certain niveau de protection des données récoltées sur les nœuds de capteurs, avant qu’elles ne soient envoyées sur le réseau. Malheureusement, ce type de solutions augmente à la fois la surface et la consommation d’énergie des nœuds de capteurs. Dès lors, il est nécessaire de trouver de nouvelles solutions, permettant si possible d’amener la sécurité au plus proche des capteurs. Nous allons donc passer en revue l’ensemble des solutions actuellement proposées afin d’améliorer la sécurité de l’Internet des objets depuis la communication jusqu’au nœud de capteurs.
17:10 – 18:00 Panel – discussions
18:00 – 19:00 Apéro libre dans le quartier