Towards efficient mobile crowdsensing assignment and uploading schemes

Vers une capture participative mobile efficace : assignation des tâches et déchargement des données L’ubiquité des terminaux intelligents équipés de capteurs a donné naissance à un nouveau paradigme de collecte participative des données appelé Crowdsensing. Pour mener à bien les tâches de collecte, divers défis relatifs à l’implication des participants et des demandeurs de services doivent être relevés. Dans ce contexte, nous abordons quatre questions majeures inhérentes à ce problème: Comment affecter les tâches de collecte afin de maximiser la qualité des données d’une façon éco-énergétique ? Comment minimiser le temps nécessaire à la collecte et au traitement des tâches? Comment inciter les participants à dédier une partie de leurs ressources pour la collecte? et Comment protéger la vie privée des participants tout en préservant la qualité des données reportées ? Tout d’abord, nous nous intéressons au fait que les ressources énergétiques des terminaux mobiles restent limitées. Nous introduisons alors des modèles de déploiement de tâches qui visent à maximiser la qualité des données reportées tout en minimisant le coût énergétique global de la collecte. Ainsi, notre première contribution se matérialise en un modèle d’allocation appelé, QEMSS. QEMSS définit des métriques de qualité de données et cherche à les maximiser en se basant sur des heuristiques utilisant la recherche taboue. De plus, afin de rendre le processus d’allocation résultante plus équitable, nous faisons appel à un deuxième algorithme, F-QEMSS, extension de QEMSS. Les deux solutions ont permis d’obtenir des niveaux de qualité de données compétitifs principalement dans les situations défavorables des zones de faible densité ou de ressources limitées. En outre, afin de minimiser le temps moyen de collecte et de traitement des données, une deuxième phase d’allocation distribuée est ajoutée. Plus précisément, nous proposons dans cette deuxième contribution de désigner des participants responsables de déléguer des tâches. Ces derniers prédisent le comportement d’autres utilisateurs en termes de mobilité et de préférences de collecte. Par conséquent, nous développons deux types d’allocation; MATA qui ne tient compte que de la mobilité et P-MATA qui tient compte à la fois de la mobilité et des préférences des participants. Les deux allocations démontrent que l’estimation des préférences des utilisateurs minimise le temps de collecte et évite le rejet des tâches. La troisième contribution de cette thèse, IP-MATA+, propose des incitations aux participants, ce qui favorise leur engagement aux campagnes de collecte notamment quand le budget dédié est partagé en fonction de la qualité des contributions. Pour finir, nous considérons la problématique de la vie privée des participants au crowdsensing. Particulièrement, nous ciblons la minimisation du risque de divulgation de la vie privée durant la phase du déchargement tout en veillant à l’utilité des données collectées. Ainsi, la quatrième contribution de cette thèse vise à assurer simultanément deux objectifs concurrents, à savoir assurer l’utilité des données nécessaire aux demandeurs et protéger les informations sensibles des participants. Pour ce faire, nous introduisons une entité de confiance dans le système de collecte ayant pour rôle d’exécuter un mécanisme qui génère une version altérée de la donnée collectée qui répond au compromis de protection et d’utilité. La solution développée, appelée PRUM, a été évaluée sur des datasets de collecte participative en variant les scénarios d’attaque et de déchargement des données. Les résultats obtenus prouvent qu’une altération limitée des données collectées peut assurer une protection des informations sensibles des participants tout en préservant environ 98% de l’utilité des données obtenue pour les demandeurs. Pour conclure, nos contributions abordent diverses problématiques complémentaires inhérentes à la collecte participative des données ouvrant la voie à des mises en œuvre réelles et facilitant leur déploiement