Tesi sul tema "Modèle de consommation d'énergie"
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Popiolek, Nathalie. "Modèle prospectif de consommation d'énergie dans l'agriculture : le cas de la fertilisation azotée a l'horizon 2010". Grenoble 2, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE21027.
Abstract (sommario):
La premiere partie de cette these donne une vision critique des methodes de prospective disponibles. A l'issue de ce panorama est presentee la methodologie prospective choisie pour la construction du model. Cette construction constitue la deuxieme etape du travail. Le systeme "energie et fertilisation azotee" est defini, (liste des variables cles pour son evolution a l'horizon 2010, analyse de leurs relations) puis modelise en mettant l'accent sur la demande d'engrais azotes. A l'horizon 2010, celle-ci est determinee a l7aide d'un modele de programmation lineaire (aropaj) traduisant les choix culturaux des agriculteurs. Ce modele, destine au depart au court moyen terme, est adapte a l'horizon 2010 grace a la construction de modeles peripheriques projetant les facteurs fixes (a court termes) des exploitations et leur mode de production. Ces projections sont effectuees suivant differents scenarios d'evolution. L'elaboration de ces scenarios, a partir d'enquetes d'experts (delphi), fait l'objet de la troisieme partie. Dans le cadre de ces scenarios, des simulations sont effectuees sur le modele afin de tester notamment les consequences de la future politique agricole commune ou celles de l'introduction d'innovations technologiquesThe first part of this thesis gives a critical overview of available forecasting methods. After this survey, the methodology chosen for the construction of the model is presented. This construction constitutes the second stage of this work. The "energy and nitrogen fertilization" system is defined (list of key variables for its evolution towards the year 2010 and analysis of their relationships) and then modelized highlighting the nitrogen fertilizers demand. The demand is determined for the year 2010 by the mean of a linear programming model (aropaj) based on farmers' cropping choices. This model, first used for short and middle terms is adapted for the long term (2010) by using peripheral models projecting the fixed factors (in the short term) of agricultural holdings and their way of producing. These projections are based on experts inquiries (delphi) constitutes the third part of this thesis. These scenarios constitute the patterns of simulation running on the linear programme to test the impact of the future common agricultural policy or the introduction of technological innovations
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Erthal, Villela Lamounier. "Intervention étatique et crise du modèle énergétique brésilien : la maîtrise de l'énergie comme perspective". Paris 3, 1999. http://www.theses.fr/1999PA030061.
Abstract (sommario):
Pour faire face au processus rapide d'industrialisation bresilienne, l'etat a du intervenir pour reorganiser le secteur energetique d'alors en institutionnalisant petrobras et eletrobras en entreprises publiques. Ces entreprises, qui ont connu un grand succes lors de leur implantation et developpement, ont rencontre de serieux problemes lors de la crise de l'etat (annees 80). La gestion de la crise dans ces entreprises a eu des consequences sur la consommation d'energie. Les entreprises perdent leur capacite d'autofinancement, la consommation d'energie est deformee. Cette derniere se concentre dans certaines activites et devient irrationnelle et obsolete technologiquement dans d'autres. Il a alors ete observe une interdependance accentuee entre: les directives de l'etat, la dynamique sectorielle et les structures de consommation. Un cercle vicieux d'effets pervers se forme alors pendant la periode de crise contribuant a l'application de politiques neo-liberales. Pour briser ce cercle des reformes de l'etat et du secteur energetique sont necessaires, dans lesquelles les politiques de maitrise de l'energie pourront imprimer une nouvelle rationalite technico-administrative au systemeproductif bresilienThe brazilian government decided to intervene in petrobras and electrobras in order to face the challenge of rapid industrialization of the country and act upon the energetic sector. Those companies have experienced a great success since their creation, but are suffering the impact of serious problems since the crises of state in the 80's. The crises management in both companies had serious consequences in the energy consumption pattern. Both had lost their capacity of self-financing and had their consumption pattern distort. The market consumption then concentrates in a few activities and becomes irrational and obsolete in others. It was also observed that interdependence among: state strategy direction, the energy sector dynamics and the consumption structure. A vicious circle with evil effects has appeared during the crises contributing to the application of the neo-liberal polices. To break this circle a reform of the state and of the sector is required to impose a new technoadministrative reality to the brazilian production system
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Glavatskaya, Olga. "Conversion d’énergie thermique en énergie électrique par les modules thermoélectriques en vue de réduire la consommation et les émissions polluantes". Caen, 2012. http://www.theses.fr/2012CAEN2028.
Abstract (sommario):
De nos jours, les constructeurs automobiles prospectent dans toutes les directions afin de trouver des solutions techniques innovantes permettant la réduction des émissions de polluants et de CO2. Parmi les différentes solutions existantes, la conversion de la chaleur des gaz d’échappement en énergie électrique par le biais de modules thermoe��lectriques à effet Seebeck est étudiée dans le cadre de ces travaux de thèse. Ce travail porte sur une étude complète du système thermoélectrique intégré au sein d’un véhicule. Afin d’analyser ce système, un modèle physique du thermogénérateur a été développé. Ce dernier peut être couplé aux modèles de circuit de refroidissement du moteur thermique, de ligne d’échappement et du circuit électrique. Ainsi, nous avons pu étudier l’ensemble des interactions énergétiques entre ces sous-systèmes. L’outil de simulation numérique se base sur le formalisme bond-graph appliqué à des systèmes multi-physique. La simulation menée en transitoire a permis l’évaluation de la performance de conversion énergétique du système thermoélectrique pour différents cycles de roulage du véhicule. L’étude de l’optimisation géométrique du thermogénérateur a été également réalisée et le choix de la géométrie optimale a été justifié grâce à l’application de l’analyse exergétique permettant de quantifier les destructions d’exergie au sein du système thermoélectrique. De plus, le comportement dynamique du thermogénérateur a été étudié en appliquant l’analyse fréquentielleNowadays, there is renewed interest of car manufacturers in the conversion of the wasted energy to increase the fuel efficiency of vehicle and the CO2 emissions. In this context, among several methods, direct conversion of exhaust heat to electricity by thermoelectric generator seems to be a credible option for the vehicle. This thesis work involves the analysis of thermoelectric generator integrated into the vehicle. A numerical model of a thermoelectric generator able to support transient analysis is developed. This dynamic model can be coupled with coolant circuit model, exhaust system model and electric network model of the vehicle. Thus, we studied the energy interaction between all these subsystems. A developed numerical model complies with the bond-graph modeling principle applied to multi-physical systems. The transient modelling enabled us to predict the thermoelectric system performance for the different drive cycles of the vehicle. Furthermore, optimization study of the design of the thermoelectric generator was carried out. The optimal geometry of device was justified by the exergy analysis in order to quantify the wastes and destructions of exergy within a thermoelectric system. Moreover, the frequency analysis approach was applied to capture the transient performance of a thermoelectric generator
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El, Khoury Georges. "Etude et simulation de systèmes de climatisation adaptés aux véhicules hybrides". Paris, ENMP, 2005. http://www.theses.fr/2005ENMP1357.
Abstract (sommario):
Cette thèse a pour objectif d'analyser l'impact du système de climatisation sur les véhicules hybrides en utilisant des données de la surconsommation de carburants due à l'utilisation de ces systèmes. Ces données sont obtenues sur des bancs à rouleaux (UTAC et CRF) et des bancs d'essais dédiés aux systèmes de climatisation automobile. Les essais sur la Prius 1 montrent que les gains de consommation dus à l'hybridation sont compromis lorsque le système de climatisation est entraîné par un compresseur mécanique qui oblige à faire fonctionner le moteur thermique à l'arrêt du véhicule. Des compresseurs électriques et hybrides ont été testés. Les boucles de climatisation dans lesquels ils sont intégrés sont simulées via un ensemble de routines MACLIB développées au cours de cette thèse dans le langage Matlab/Simulink. MACLIB est ensuite intégré dans le simulateur "ADVISOR" pour évaluer les surconsommations en carburant de différents systèmes de climatisation installés sur un véhicule hybride de référence. Certaines simulations ont été validées par des essais menés sur le banc à rouleaux de l'UTAC sur la Prius II équipée d'un compresseur électrique. Une fois MACLIB validé, des analyses comparatives de systèmes de climatisation soit mécaniques, soit électriques, soit hybrides (mécanique/électrique) installés sur le véhicule de référence ont été réalisées. Ces analyses s'achèvent par l'évaluation de la surconsommation annuelle de carburant de systèmes de climatisation automobile fonctionnant dans deux conditions climatiques européennesThis dissertation aims at analyzing the impact of the air-conditioning system on hybrid vehicles by using data of the additional fuel consumption due to MAC operation. Those data are obtained on roll benches (UTAC and CRF) and test benches (CEP and VALEO) dedicated to mobile air conditioning systems. Tests on Prius I show that energy savigs due to hybridization are compromised when the air conditioning system is driven by a mechanical compressor, which requires operation of the engine when the vehicle is stopped. Electrical and hybrid compressors have been tested. Air conditioning loops integrating those compressors are simulated via a set of MACLIB routines developed during this thesis in Matlab/Simulink language. MACLIB is then integrated in the ADVISOR simulator in order to evaluate additional fuel consumptions of the different air conditioning systems installed on a reference hybrid vehicle. Some simulations have been validated by tests performed on roll benches at UTAC, on the Prius II equipped with an electric compressor. Once MACLIB has been validated, comparative analyses of air conditioning systems either mechanical, or electrical, or hybrid (mechanical/electrical) installed on the reference vehicle, have been performed. Those analyses end by the evaluation of the annual additional fuel consumption of mobile air conditioning systems operating under two European climatic conditions
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Hamzaoui, Khalil Ibrahim. "Contribution à la modélisation de la consommation d'énergie dans un dispositif mobile". Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1I030/document.
Abstract (sommario):
L’objectif principal de cette thèse consiste à modéliser la consommation d’énergie d’une application particulière fonctionnant sur un appareil mobile. Nous proposons un modèle de suivi du comportement énergétique, nous décrivons également une méthodologie pour identifier les paramètres du modèle. À cette fin, nous avons analysé une collection de données expérimentales recueillies lors de mon tour de France en fauteuil roulant électrique. Nous avons appliqué des outils statistiques pour obtenir les paramètres du modèle. Nous validons enfin le modèle en comparant les résultats avec d’autres données expérimentales.La première étude de cas permet de comparer l’évolution du coût énergétique dans les environnements mobiles des différents composants des smartphones en se basant sur des plusieurs modèles énergétiques.— La deuxième étude de cas traite l’évaluation, les mesures du coût d’énergie consommée et les problèmes rencontrés dans les méthodes utilisées pour l’évaluation de la consommation d’énergie. Pour une meilleure évaluation, on a introduit le cas d’étude du comportement énergétique en utilisant les machines virtuelles.— La troisième étude de cas est basée sur le traitement des résultats des mesures obtenues lors de mon tour de France en fauteuil roulant électrique connecté. L’objectif consiste en une gestion anticipée des ressources, en réalisant des mesures réelles, ensuite, de faire le suivi du comportement énergétique dans un environnement réel et diversifié. Le modèle peut être utilisé pour définir une fréquence optimale en termes de consommation d’énergie pour des situations précises sans trop dégrader la qualité de service souhaitée par l’utilisateurThe main goal of this thesis is to model the power consumption of a particular application running on a mobile device. We propose a model of energy behavior monitoring, we also describe a methodology to identify the parameters of the model. To this end, we analyzed a collection of experimental data collected during my tour de France in an electric wheelchair. We applied statistical tools to obtain the parameters of the model. Finally, we validate the model by comparing the results with other experimental data.The first case study compares the evolution of the energy cost in the mobile environments of the different components of smartphones based on several energy models.- The second case study deals with the evaluation, the measurements of the energy cost consumed and the problems encountered in the methods used for the evaluation of energy consumption. For a better evaluation, the case study of energy behavior was introduced using the virtual machines.- The third case study is based on the treatment of the results of the measurements obtained during my tour of France in a connected electric wheelchair. The goal is to anticipate resource management, realizing measurements, and then tracking energy behavior in a real and diverse environment. The model can be used to define an optimal frequency in terms of energy consumption for specific situations without degrading the quality of service desired by the user
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Ligeret, Christophe. "Réduction de la consommation électrique du contrôle-commande des machines automatisées". Rennes 1, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00555655.
Abstract (sommario):
Cette thèse présente une analyse de la consommation d’énergie des systèmes de contrôle-commande électriques des machines automatisées en vue de réduire leur consommation d’énergie. Il est notamment présenté les notions associées aux systèmes de contrôle-commande et il est développé des méthodes et un simulateur de consommation d’énergie destiné à l’analyse de la consommation d’énergie. A partir de ce modèle, il est proposé une analyse selon 3 axes : consommation des composants de contrôle-commande pris individuellement, consommation des systèmes de contrôle-commande selon le type de machine et l’assemblage des composants et enfin, consommation dans le temps selon les modes de marche. Ces travaux proposent ainsi une méthodologie d’analyse des consommations et permettent de mettre en évidence que la consommation des systèmes de contrôle-commande est souvent faible comparée à celle des actionneurs, mais qu’il est tout de même possible de réduire d’un facteur 2 la consommation d’énergieThis thesis presents an analysis of energy consumption of control systems of automated machines. The main objective is to reduce energy consumption of control part. In this document, we present notions related with control systems and we develop methods and an energy consumption simulator which is an analysis tool of energy consumption. Thus, we make an analysis according 3 axes: energy consumption of each control part, consumption of control systems according to choice of components and consumption according to operating modes. So this work proposes an energy consumption methodology and makes it possible to show that energy consumption of control systems is often low with respect to energy consumed by actuators. However, it is possible to reduce by 2 energy consumption of control
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Allibe, Benoit. "Modélisation des consommations d'énergie du secteur résidentiel français : amélioration du réalisme comportemental et scénarios volontaristes". Phd thesis, Paris, EHESS, 2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00872403.
Abstract (sommario):
La modélisation prospective des consommations d'énergie du secteur résidentiel est essentiellement réalisée à l'aide de deux types de modèles : ingénieur et économiques. Les premiers ont l'avantage de pouvoir décrire en détail l'infrastructure énergétique mais manquent de réalisme concernant les comportements des ménages face à des variations du contexte économique. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse ont permis d'intégrer des élèments de réalisme comportemental dans les modèles d'ingénieur utilisés pour le calcul des consommations de chauffage des logements. Les résultats obtenus ont mis en relief l'élasticité de la consommation de chauffage des ménages vis-à-vis de nombreuses variables dont la performance énergétique, permettant ainsi de quantifier le phénomène d'effet rebond direct à l'échelle nationale. La deuxième partie des travaux a porté sur la modélisation technico-économique de l'achat d'équipement par les ménages. Les résultats obtenus ont permis de quantifier l'importance des barrières à l'efficacité énergétique et de reconstituer l'hétérogénéité du marché de la rénovation thermique des logements. Ces élèments ont été implémentés dans un modèle de prospective énergétique (BEUS) développé pendant la thèse. Les résultats obtenus avec ce modèle montrent que l'introduction de réalisme comportemental dans les simulations rend très difficile l'atteinte des objectifs nationaux de réduction des consommations énergétiques et émissions carbonnées. Enfin cette thèse propose une discussion autour des tarifs progressifs de l'énergie et de leur équivalent fiscal - le bonus-malus à la consommation d'énergie - à partir des résultats issus du modèle BEUSLong term modelling of residential energy consumption is most often realised by two kinds of models : engineering and economic. The former have the ability to precisely depict the energy demand infrastructure in a technical way but generally lack a necessary level of realism concerning households' behaviours when facing changes of economical context. The research undertaken during this thesis explains how elements of behavioural realism have been implemented in an engineering model of housing space heating consumption in order to combine both technical explicitness and behavioural realism. Results highlight the elasticity of space heating consumption with respect to a number of variables including technical performance, allowing the estimation of the rebound effect phenomenon at a national scale. The second part of the research is dedicated to the techno-economic modelling of households' energy efficient equipment investments. The results obtained from the model enabled the quantification of energy efficiency barriers concerning the main types of housing refurbishment and heating systems. Other results depict how market heterogeneity can be introduced in techno-economic models. These elements were implemented into a prospective model (BEUS), wich was developed during the thesis. Simulation results show that the increase of behavioural realism of engineering models makes it even more difficult to reach mid- and long-term national energy and climate policies targets. Finally, a discussion is proposed on the topic of energy tier-pricing and its fiscal equivalent - a bonus-malus on energy consumption - based on BEUS results
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Chakir, Raja. "Analyse microéconométrique des substitutions inter-énergétiques : application au secteur bois et papier français". Toulouse 1, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU10073.
Abstract (sommario):
L'objectif de cette thèse est d'analyser les possibilités de substitution entre formes d'énergie sur un panel de données individuelles d'entreprises françaises du secteur bois et papier. Tout d'abord, nous proposons l'estimation d'un système de 3 formes d'énergie en modélisant les dépenses nulles avec l'approche du prix virtuel. Nous estimons un modèle à effets aléatoires avec quatre régimes par la méthode de maximum de vraisemblance. Nous généralisons ensuite ce modèle, en menant une analyse sur des formes d'énergie plus désagrégées. Nous estimons un système de demande de 5 formes d'énergie par la méthode du maximum de vraisemblance simulée (simulateur GHK). Enfin, nous étudions l'impact d'une taxe sur les émissions visant à stabiliser les émissions de CO2. Les résultats montrent qu'il existe de réelles possibilités de substitution entre formes d'énergie dans le secteur étudié ce qui permet à ces entreprises d'être flexibles face à une politique énergétique ou environnementaleThe purpose of this thesis is to analyse interfuel substitution possibilities in the pulp and paper sector in France. The proposed models are useful to evaluate the outcome of price variations or an environmental policy. First, we provide an empirical application of the virtual price approach to the problem of cormer solutions in the case of panel data. The econometric model is an endogenous switching regime model which requires the evaluation of multivariate probability integrals. We estimate the random effect model by maximum likelihood using a panel of French plants from the paper and pulp industry. Next, we propose a Simulated Maximum Likelihood technique for estimation of the simultaneous equation demand system in the case of five forms of energy. Finally, our estimates are used to predict the outcome of an environmental policy aimed at reducing CO2 emissions in the paper and pulp industry. Results show that there are real interfuel substitution possibilities in this sector
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Moréac, Erwan. "Optimisation de la consommation d’énergie et de la latence dans les réseaux sur puces". Thesis, Lorient, 2017. http://www.theses.fr/2017LORIS467/document.
Abstract (sommario):
Les progrès dans le domaine des semi-conducteurs ont permis la miniaturisation des puces et l’extension considérable de leurs capacités de calcul et de mémorisation. Cela s’est accompagné d’un accroissement très important du volume des données échangées à l’intérieur de ces puces, limitant les performances au débit de données dans la puce. Ainsi, les concepteurs ont proposé le réseau sur puce (ou NoC : Network-on-Chip) afin de répondre à ces besoins. Cependant, l’accroissement du trafic permis par ce réseau se traduit par une consommation énergétique plus importante engendrant une hausse de la température et une diminution de la fiabilité de la puce. L’élaboration de techniques d’optimisation de l’énergie du NoC est alors nécessaire. La première partie de cette thèse est consacrée à l’étude de la modélisation des NoCs afin d’estimer leur consommation et d’identifier les composants les plus consommateurs. Ainsi, la première contribution de cette thèse a été d’améliorer la modélisation du NoC en modifiant le modèle d’interconnexions d’un simulateur de NoC existant (Noxim), pour le rendre bit-près (Noxim-XT), et ainsi permettre au simulateur d’incorporer un modèle d’interconnexions considérant les effets du crosstalk, phénomène physique faisant varier leur consommation d’énergie. La seconde partie de la thèse traite de l’optimisation de la consommation d’énergie du NoC. Ainsi, la recherche d’optimisation s’est orientée vers la réduction d’énergie des liens étant donné leur importante contribution énergétique dans la consommation d’énergie dynamique du réseau. De plus, la part de l’énergie dynamique tend à augmenter avec l’évolution de la technologie. Nous avons proposé à l’issue de cette étude deux techniques d’optimisation pour les interconnexions du NoC. Ces deux optimisations proposent des compromis énergie / latence différents et une extension possible de ces travaux pourrait être la mise en oeuvre de la sélection de l’optimisation selon les besoins de l’application en coursThanks to the technology’s shrinking, a considerable amount of memory and computing capacity can be embedded into a single chip. This improvement leads to an important increase of the bandwidth requirements, that becomes the bottleneck of chip performances in terms of computational power. Thus, designers proposed the Network-on-Chip (NoC) as an answer to this bandwidth challenge. However, the on-chip traffic growth allowed by the NoC causes a significant rise of the chip energy consumption, which leads to a temperature increase and a reliability reduction of the chip. The development of energy optimization techniques for NoC becomes necessary.The first part of this thesis is devoted to the study of NoCs power models in order to estimate accurately the consumption of each component. Then, we can identify which ones are the most power consuming. Hence, the first contribution of this thesis has been to improve the NoC power model by replacing the lilnk power model in a NoC simulator (Noxim) by a bit-accurate one (Noxim-XT). In this way, the simulator is able to consider Crosstalk effects, a physical phenomenon that increases links energy consumption. The second part of the thesis deals with NoC energy optimization techniques. Thus, our research of optimization techniques is focused on inter-router links since their energy contribution regarding the NoC dynamic energy is significant and the dynamic energy tends to stay prominent with the shrinking technology. We proposed two optimization techniques from the study of NoC links optimizations. These two techniques present different energy / latency compromises and a possible extension of this work could be the development of a transmission strategy in order to select the right technique according to the application requirements
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Fauveau, Armelle. "Construction d'un système expert en économétrie : application à la demande d'énergie". Paris 2, 1992. http://www.theses.fr/1992PA020158.
Abstract (sommario):
L'utilisation correcte des logiciels d'econometrie reclame a la fois une expertise en economie et une expertise en statistiques. L'objectif principal de cette these est d'apporter une assistance dans le processus d'analyse aux utilisateurs des methodes de regression, par le biais de la technologie des systemes experts. Nous avons d'abord construit un systeme expert procurant la strategie econometique generale. Nous avons ensuite envisage d'inclure les connaissances economiques necessaires pour produire une analyse coherente; nous avons etudie le cas de la modelisation de la demande d'energieThe proper use of econometric softwares requires both statistical and economic skill. The main objective of this thesis is to provide the users of regression programs with assistance in the process of regression analysis, by means of expert system technology. We first built an expert system providing general econometric strategy. Then we considered the inclusion of the economic knowledge required to produce a consistent analysis ; we focused on energy demand modelling
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Abdulalli, Abusaif. "Reseaux ad-hoc : étude de modèles de mobilité et de protocoles de routage minimisant la consommation d'énergie". Valenciennes, 2008. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/9d7396e4-4c5f-40f5-bee2-d336b156addc.
Abstract (sommario):
L’utilisation des réseaux ad hoc sans fil est devenue de plus en plus en populaire ces dernières années en raison de leur facilité de déploiement. Dans un tel réseau, les hôtes (ou noeuds) échangent entre eux des paquets de données par liaison radio, sans recourir à aucune hiérarchisation ni supervision centralisée. En fait, les transferts de données s’effectuent sous le contrôle de protocoles de routage distribués et tous les noeuds sont susceptibles de contribuer à l’acheminement de données d’une source vers une destination. Les principaux problèmes qui en résultent sont la mobilité des noeuds, qui complique le routage, ainsi que les limitations de la bande passante (et donc en débit) et de consommation énergétique (liées à la durée de vie plus ou moins longue des batteries). La mobilité, la minimisation de la consommation et les protocoles de routage ont constitué les points clés de notre étude. Nous avons passé en revue les modèles de mobilité existants et étudié par simulation les caractéristiques des trajectoires simulées, ainsi que les implications en termes de consommation d’énergie. Puis nous avons détaillé les principaux protocoles de routage, indiqué leur impact sur la consommation d’énergie et étudié par simulation les effets de la mobilité des noeuds sur leur comportement. Nous avons enfin introduit un protocole, baptisé LEMFN, consistant en une fusion extension de deux types de routage déjà connus et dont le principal objectif est la diminution de la consommation d’énergie dans les réseaux ad hoc constitués de plusieurs groupes de noeuds distincts. Le fonctionnement de cet algorithme a été étudié par simulation et comparé à celui d’autres méthodes de routageWireless ad-hoc networks became more and more popular in the past few years, owing to their use of deployment. In such a network, the hosts (or nodes) exchange data packets via radio links, without resorting to any hierarchic scheme nor supervisory control. In fact, the data transfers are driven by special distributed routing protocols and each node may potentially contribute in the data transportation from some source to some destination. The main resulting problems are the node mobility (which complicate routing protocols), as well as the limitations of the available frequency bandwidth (and thus of the data flow rate) and of the available energy consumption (related to the more or less extended lifetime of batteries). Mobility, energy consumption minimization and suited routing protocols are the key points of our study. The existing mobility models have thus been looked over first and, using simulation, the characteristics of the corresponding modeled trajectories together with the effects on energy consumption have been studied. Next, the leading routing protocols have been detailed, their impact on energy consumption and the influence of node mobility have been considered (using again simulation). Finally, a new protocol, called LEMFN, has been introduced, which consists in the fusion and extension of two already known protocols, with the main objective of energy consumption reduction in mind. The new algorithm has been studied by simulation and compared to other ones
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Hemery, Carine. "Prospectives à long terme de la consommation énergétique en transport de marchandises". Paris 1, 2009. http://www.theses.fr/2009PA010035.
Abstract (sommario):
Les prévisions des consommations énergétiques relatives au transport de marchandises sont réalisées à l’horizon 2050. La recherche peut se décomposer en trois temps. Premièrement, la création et l'estimation économétrique d'un modèle de fret international par type de produit (deux secteurs en particulier: l'habillement et la chimie pour l'Europe des quinze) et d'un modèle de fret intérieur terrestre (tous les secteurs étant regroupés, l'analyse concerne deux groupes de pays: émergents et développés). Deuxièmement, à partir du modèle SMPL de l'Agence Internationale de l'Energie, la demande de transport de marchandises est convertit en consommations énergétiques. Troisièmement, la réalisation de prévisions des consommations énergétiques avec intervalles de confiance standards et bootstraps sous deux scénarios : le scénario statu quo et le scénario vertueux. La présence dans la modélisation de relation de co-intégration avec perturbation AR(l) nécessite la création d'une nouvelle méthode bootstrap pour répondre à ces caractéristiques statistiques. Cette analyse des consommations énergétiques du transport de marchandises montre, sous les deux scénarios statu quo et vertueux, une forte croissance des consommations énergétiques pour le fret international. Malgré une baisse de la compétitivité des pays émergents et une forte croissance des prix de l'énergie (5% par an). Au niveau du fret intérieur terrestre, sous les deux scénarios statu quo ou vertueux, les consommations énergétiques croissent respectivement de 304% et 265% pour les pays émergents. Par contre pour les pays développés, sous le scénario vertueux, les consommations énergétiques du fret intérieur terrestre augmentent de seulement 6% entre 2008 et 2050.
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Kouki, Meriem. "Maîtrise énergétique des systèmes de production : proposition d'un outil d'aide à la conception de modèles de simulation à évènements discrets intégrant l'énergie". Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4072.
Abstract (sommario):
Les industries sont aujourd’hui contraintes d’innover et d’améliorer leur durabilité sous une pression économique, politique et sociale accrue dans un marché très concurrentiel, avec une société de plus en plus sensible aux enjeux environnementaux. Dans ce contexte, de nombreuses initiatives ont été menées aussi bien au niveau académique qu’industriel pour améliorer la gestion de l’énergie dans la phase de production. En parallèle des avancées technologiques, les économies d’énergie liées à l’organisation de la production ne sont pas toujours exploitées du fait d’un manque de données liées au comportement énergétique des systèmes. Pour répondre à cette problématique, la simulation à évènements discrets est une solution fiable, mais plusieurs verrous empêchent encore son utilisation industrielle : les approches de la littérature manquent de généricité et de procédures fiables pour intégrer les données réelles de consommation énergétique dans les cas les plus complexes. L’objectif de notre travail est de proposer un outil de simulation permettant de prédire la consommation énergétique des systèmes de production et servir d’outil d’aide à la décision couplant des objectifs énergétiques et productivistes généralement peu conciliables. Cet outil est basé sur une approche générique et flexible permettant de modéliser et simuler les flux de production et les flux énergétiques dans une plateforme unique. De plus, une méthodologie d’intégration des données de consommation complexes, basée sur une approche stochastique, est proposée. La validation de notre approche et de l’outil a été réalisée sur des unités industrielles du domaine de la transformation des polymères et élastomèresTodays, industries are compelled to innovate and improve their sustainability under economic, political and social pressure in a highly competitive market and within an increasing societal conscience towards environmental issues. In this context, several initiatives have been carried out at both academic and industrial levels to improve energy performance in the production phase. In parallel with technological advances, energy savings by production organization are not always exploited because of a lack of comprehension on the energy behavior of manufacturing systems. To solve this problem, Discrete Event Simulation is a reliable solution, but several barriers still prevent its industrial use: literature approaches lack genericity and reliable procedures for integrating energy consumption data in complex cases. The objective of our work is to propose a simulation tool allowing to predict the energy consumption of manufacturing systems, it serves as a tool to help decision-making to enhance energy performance and productivity usually considered as conflicting goals. This tool is designed following a generic and flexible approach to model and simulate workflows and energy flows in a single platform. In addition, a methodology for integrating complex energy consumption data, based on a stochastic approach, is proposed. Validation of our approach and our tool is carried out in the field of polymer processing
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Ben, Atitallah Rabie. "Modèles et simulation des systèmes sur puce multiprocesseurs : estimation des performances et de la consommation d'énergie". Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10019/document.
Abstract (sommario):
La simulation des systèmes embarqués multiprocesseurs (MPSoC), dés les premières phases de conception, joue un rôle primordial puisqu'elle permet de réduire le temps d'arrivée sur le marché du produit final. Néanmoins, comme ces MPSoC deviennent de plus en plus complexes et hétérogènes, les méthodes conventionnelles de simulation de bas niveau ne sont plus adéquates. La solution proposée à travers cette thèse est l'intégration dans un seul environnement de plusieurs niveaux de simulation. Ceci permet l'évaluation des performances à un niveau précoce dans le flot de conception. L'environnement est utile dans l'exploration de l'espace des solutions architecturales et permet de converger rapidement vers le couple Architecture/Application le plus adéquat. Dans la première partie de cette thèse, nous présentons un outil de simulation performant et qui offre, à travers les trois niveaux qui le composent, différents compromis entre la vitesse de simulation et la précision de l'estimation des performances. Ces trois niveaux se différencient par les détails de l'architecture nécessaires à chacun et se basent sur le standard SystemC-TLM. Dans la deuxième étape, nous nous sommes intéressés à la consommation d'énergie dans les MPSoc. Pour cela, nous avons enrichi notre environnement de simulation par des modèles de consommation d'énergie flexibles et précis. Enfin dans la troisième étape de notre thèse, une chaîne de compilation basée sur la méthodologie Ingénierie Dirigée par les Modèles (!DM) est développée et intégrée à l'environnement Gaspard. Cette chaîne permet la génération automatique du code SystemC à partir d'une modélisation de haut niveau d'un MPSocMultiprocessor system on chip (MPSoC) simulation in the first design steps has an important impact in reducing the time to market of the final product. However, MPSoC have become more and more complex and heterogeneous. Consequently, traditional approaches for system simulation at lower levels cannot adequately Support the complexity needed for the design of future MPSoc. ln this thesis, we propose a framework composed of several simulation levels. This enables early performance evaluation in the design flow. The proposed framework is useful for design space exploration and permits to find rapidly the most adequate Architecture/Application configuration. ln the first part ofthis thesis, we present an efficient simulation tool composed of three levels that offer several performance/energy tradeoffs. The three levels are differentiated by the accuracy of architectural descriptions based on the SystemC- TLM standard. ln the second part, we are interested by the MPSoC energy consumption. For this, we enhanced Our simulation framework with flexible and accurate energy consumption models. FinaIly in the third part, a compilation chain based on a Model Driven Engineering (MDE) approach is developed and integrated in the Gaspard environment. This chain allows automatic SystemC code generation from high level MPSoC modeling
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Ben, Atitallah Rabie. "Modèles et simulation des systèmes sur puce multiprocesseurs : estimation des performances et de la consommation d'énergie". Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10019.
Abstract (sommario):
La simulation des systèmes embarqués multiprocesseurs (MPSoC), dés les premières phases de conception, joue un rôle primordial puisqu'elle permet de réduire le temps d'arrivée sur le marché du produit final. Néanmoins, comme ces MPSoC deviennent de plus en plus complexes et hétérogènes, les méthodes conventionnelles de simulation de bas niveau ne sont plus adéquates. La solution proposée à travers cette thèse est l'intégration dans un seul environnement de plusieurs niveaux de simulation. Ceci permet l'évaluation des performances à un niveau précoce dans le flot de conception. L'environnement est utile dans l'exploration de l'espace des solutions architecturales et permet de converger rapidement vers le couple Architecture/Application le plus adéquat. Dans la première partie de cette thèse, nous présentons un outil de simulation performant et qui offre, à travers les trois niveaux qui le composent, différents compromis entre la vitesse de simulation et la précision de l'estimation des performances. Ces trois niveaux se différencient par les détails de l'architecture nécessaires à chacun et se basent sur le standard SystemC-TLM. Dans la deuxième étape, nous nous sommes intéressés à la consommation d'énergie dans les MPSoc. Pour cela, nous avons enrichi notre environnement de simulation par des modèles de consommation d'énergie flexibles et précis. Enfin dans la troisième étape de notre thèse, une chaîne de compilation basée sur la méthodologie Ingénierie Dirigée par les Modèles (!DM) est développée et intégrée à l'environnement Gaspard. Cette chaîne permet la génération automatique du code SystemC à partir d'une modélisation de haut niveau d'un MPSocMultiprocessor system on chip (MPSoC) simulation in the first design steps has an important impact in reducing the time to market of the final product. However, MPSoC have become more and more complex and heterogeneous. Consequently, traditional approaches for system simulation at lower levels cannot adequately Support the complexity needed for the design of future MPSoc. Ln this thesis, we propose a framework composed of several simulation levels. This enables early performance evaluation in the design flow. The proposed framework is useful for design space exploration and permits to find rapidly the most adequate Architecture/Application configuration. Ln the first part ofthis thesis, we present an efficient simulation tool composed of three levels that offer several performance/energy tradeoffs. The three levels are differentiated by the accuracy of architectural descriptions based on the SystemC- TLM standard. Ln the second part, we are interested by the MPSoC energy consumption. For this, we enhanced Our simulation framework with flexible and accurate energy consumption models. FinaIly in the third part, a compilation chain based on a Model Driven Engineering (MDE) approach is developed and integrated in the Gaspard environment. This chain allows automatic SystemC code generation from high level MPSoC modeling
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Zaraket, Toufic. "Stochastic activity-based approach of occupant-related energy consumption in residential buildings". Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2014. http://www.theses.fr/2014ECAP0033/document.
Abstract (sommario):
Le secteur du bâtiment est considéré comme un gros consommateur d'énergie et une source de pollution majeure parmi tous les secteurs économiques. Il représente entre 16 et 50 pour cent des consommations nationales d'énergie. La réduction de ces consommations et des émissions est donc une étape importante vers un développement durable. Récemment, la transition vers la construction des bâtiments à faible consommation d’énergie a conduit à de nouvelles exigences en matière de performance et de durabilité, et ainsi encore complexifié le processus de conception des bâtiments. Le comportement des occupants est maintenant considéré comme un facteur déterminant de la performance énergétique d’un bâtiment, particulièrement dans le cas des bâtiments basse consommation (BBC). Pourtant, les outils de simulation utilisés dans l'industrie des bâtiments ne sont pas aujourd'hui en mesure de fournir des estimations fiables de la demande d'énergie des occupants. Par conséquent, les experts en énergie et bâtiments portent une grande attention à développer des méthodes plus précises pour la modélisation et la prévision de l’influence des occupants sur la performance du bâtiment. Ces modèles doivent pouvoir fournir des estimations plus précises des consommations d’énergie et évaluer la variabilité de ces consommations. En conséquence, l’objectif visé est de permettre aux experts en construction d’améliorer leurs solutions techniques, améliorer la performance de leurs services, et promouvoir des incitations mieux ciblées vers les usagers afin de réduire leurs consommations énergétiques. L'objectif de cette thèse est de proposer un modèle pour estimer la consommation d'énergie liée aux comportements des occupants de bâtiments résidentiels, en prenant en compte la variabilité des modes de consommation au travers de la diversité des profils socio-démographiques et économiques des occupants. Une approche stochastique basée sur la notion d’activité est donc adoptée. Avec ce modèle, la consommation d'énergie d'un ménage est estimée en additionnant la consommation d'énergie des différentes activités domestiques (comme faire la cuisine, le lavage du linge, etc.). La nature stochastique du modèle est due aux relations probabilistes établies entre les attributs des ménages d'une part (type de ménage, nombre d'occupants, etc.) et la possession des équipements domestiques, les caractéristiques des appareils, leur puissance, et les quantités d'activité d’autre part. Afin d'établir ces relations stochastiques, un nombre suffisant d'attributs est pris en compte pour caractériser un ménage. Le modèle proposé a été appliqué pour deux activités domestiques, à savoir regarder la télévision et laver le linge. Des simulations de Monte Carlo sont effectuées pour fournir des estimations de consommation d'énergie pour ces deux activités dans trois cas de figure : pour un ménage spécifique, pour des ménages générés aléatoirement avec des contraintes sur leurs attributs, et pour des ménages totalement aléatoires représentatifs de la population française. Une comparaison entre les résultats de la simulation de modèle d’une part et des données de consommation d'énergie réelle d’autre part, a permis de valider le modèle pour les deux activités considérées. Un cadre de généralisation du modèle pour d'autres activités domestiques a été introduit, et sa possible intégration dans le processus de conception des bâtiments a été discutée et illustrée au travers d’un certain nombre d’exemplesRésumé en Anglais : The building sector is considered as a major energy consumer and pollution source among all economic sectors. It accounts for important shares, ranging between 16 and 50 percent, of national energy consumption worldwide. Reducing these consumptions and emissions is thus an important step towards sustainable development. Recently, the shift towards constructing low-consuming and nearly zero-energy buildings lead to further requirements with regard to performance and sustainability, and thus caused the design process of buildings to be more complex. Occupants’ behavior is now considered as a key determinant of building’s energy performance especially in the case of green buildings. Yet, energy simulation tools used in buildings industry nowadays are not capable of providing accurate estimations of occupant-related energy demands. Therefore, buildings and energy experts are devoting considerable efforts on developing more precise methods for modeling and forecasting occupants influence on whole building performance. Such models can provide accurate energy estimates and can assess future consumption variability. Consequently, building experts may improve their technical solutions, ameliorate their service performances, and promote targeted incentives. The objective of this dissertation is to propose a model for forecasting occupant-related energy consumption in residential buildings, while accounting for variability in consumption patterns due to diversity in occupants’ socio-demographic and economic profiles. A stochastic activity-based approach is thus adopted. By activity-based, it means that energy consumption of a household is estimated by summing up the energy use of different activities performed (such as cooking, washing clothes, etc.). The stochastic nature of the model is due to the probabilistic mapping established between household attributes from one side (household type, number of occupants, etc.) and the corresponding appliance ownership, appliance characteristics and power rating, and activity quantities from the other side. In order to establish these stochastic relations, a fairly sufficient number of households’ characterizing attributes is taken into account. The proposed model is applied for two domestic activities, namely watching TV and washing laundry. Three types of Monte Carlo simulations are performed to provide energy estimates for these two activities: for a given specified household, for randomly generated households with constraints, and for totally random population-wise households. A comparison between model’s simulation results and real measured energy consumption data enables validating the model for the two considered activities. A generalization framework of the modeling approach for other domestic activities is sketched, and its possible integration into buildings design process is discussed and illustrated through a number of examples
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Jaunâtre, Kévin. "Analyse et modélisation statistique de données de consommation électrique". Thesis, Lorient, 2019. http://www.theses.fr/2019LORIS520.
Abstract (sommario):
En octobre 2014, l'Agence De l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME) en coopération avec l'entreprise ENEDIS (anciennement ERDF pour Électricité Réseau Distribution France) a démarré un projet de recherche dénommé "smart-grid SOLidarité-ENergie-iNovation" (SOLENN) avec comme objectifs l'étude de la maîtrise de la consommation électrique par un accompagnement des foyers et la sécurisation de l'approvisionnement électrique entre autres. Cette thèse s'inscrit dans le cadre des objectifs susnommés. Le projet SOLENN est piloté par l'ADEME et s'est déroulé sur la commune de Lorient. Le projet a pour but de mettre en œuvre une pédagogie pour sensibiliser les foyers aux économies d'énergie. Dans ce contexte, nous abordons une méthode d'estimation des quantiles extrêmes et des probabilités d'événements rares pour des données fonctionnelles non-paramétriques qui fait l'objet d'un package R. Nous proposons ensuite une extension du fameux modèle de Cox à hasards proportionnels et permet l'estimation des probabilités d'événements rares et des quantiles extrêmes. Enfin, nous donnons l'application de certains modèles statistique développés dans ce document sur les données de consommation électrique et qui se sont avérés utiles pour le projet SOLENN. Une première application est en liaison avec le programme d'écrêtement mené par ENEDIS afin de sécuriser le fonctionnement du réseau électrique. Une deuxième application est la mise en place du modèle linéaire pour étudier l'effet de plusieurs visites individuelles sur la consommation électriqueIn October 2014, the French Environment & Energy Management Agency with the ENEDIS company started a research project named SOLENN ("SOLidarité ENergie iNovation") with multiple objectives such as the study of the control of the electric consumption by following the households and to secure the electric supply. The SOLENN project was lead by the ADEME and took place in Lorient, France. The main goal of this project is to improve the knowledge of the households concerning the saving of electric energy. In this context, we describe a method to estimate extreme quantiles and probabilites of rare events which is implemented in a R package. Then, we propose an extension of the famous Cox's proportional hazards model which allows the etimation of the probabilites of rare events. Finally, we give an application of some statistics models developped in this document on electric consumption data sets which were useful for the SOLENN project. A first application is linked to the electric constraint program directed by ENEDIS in order to secure the electric network. The houses are under a reduction of their maximal power for a short period of time. The goal is to study how the household behaves during this period of time. A second application concern the utilisation of the multiple regression model to study the effect of individuals visits on the electric consumption. The goal is to study the impact on the electric consumption for the week or the month following a visit
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Daoud, Rasha. "La consommation énergétique domestique pour le chauffage en France". Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1A007/document.
Abstract (sommario):
Nous analysons ici les déterminants du choix de la source d'énergie utilisée pour le chauffage et l'impact de ce choix sur la consommation énergétiques domestiques des ménages en France. Cette thèse est construite en cinq chapitres. Dans le premier, nous mettons en évidence le manque de données relatives à la consommation énergétique domestique et nous présentons un ensemble de statistiques décrivant les niveaux de consommation et de dépense énergétiques domestiques en France.Dans le second, nous décrivons l'utilisation des sources d'énergie pour le chauffage dans le parc résidentiel français et nous recourons à un modèle de choix discret pour déterminer les différents facteurs intervenant dans le choix des équipements de chauffage.Dans le troisième, nous analysons les déterminants de la demande énergétique pour le chauffage et de la dépense énergétique globale dans tous les logements français en estimant une série de modèles économétriques dérivés de Dubin et Mcfadden (1984) pour traiter le biais de sélection. Dans le quatrième, nous nous focalisons sur le secteur locatif afin de déterminer d'une part les singularités qui lui sont propres et de l'autre les particularités qui distinguent le secteur social du secteur libre, tant au niveau des déterminants des choix d'équipements de chauffage qu'au niveau de la consommation et de la dépense énergétiques.Enfin, le dernier chapitre est consacré à poser les bases d'un modèle théorique formalisant le comportement des agents concernés par la facturation collective des frais de chauffage. Notons qu'à ce jour, il n'existe aucun modèle dédié au traitement de cette problématiqueWe analyze in this work the determinants of the energy source for heating choice and its impact on the households living in France energy consumption and expenses. This thesis is written in five chapters. In the first we show the lack of data relative to home's energy consumption and we present a set of descriptive statistics showing some features of the energy consumption and expenses in the French dwellings. In the second chapter we describe in details the utilization of energy for heating in the French residential park and we make use of a discrete choice model to determine the factors intervening in the choice of heating equipments.In the third chapter we analyze the determinants of the energy demand for heating and the overall energy expenses in all the French dwellings by estimating a series of econometric models inspired by Dubin and Mcfadden (1984) used to deal with the selection biais.In the fourth chapter we concentrate on the rental sector to determine its singularities on the one hand, and, on the other hand, to find out the features which distinguish the social sector from the private sector concerning the heating equipment choice and the energy consumption and expenses levels. And last but not least, the fifth chapter is dedicated to lay the foundations of a theoretical model formalizing the behavior of all the agents toward energy when the heating bill is collective. It is worth noting that so far, there isn't any model dealing with this question
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Peigné, Pierre. "Etude d'un système combiné de ventilation et de chauffage au bois dans les bâtiments à basse consommation d'énergie". Phd thesis, Université de La Rochelle, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00816015.
Abstract (sommario):
Ce travail porte sur l'étude et le développement d'un système innovant de ventilation et de chauffage au bois dans les habitations à basse consommation d'énergie, qui sont appelées à devenir la référence constructive en France dès 2015. Dans ces habitations fortement isolées et particulièrement étanches à l'air, les besoins de chauffage sont très faibles et peuvent être couverts par une source de chaleur d'origine renouvelable, telle que le bois énergie. En outre, l'utilisation d'une ventilation performante s'impose comme étant un critère essentiel pour assurer la bonne qualité de l'air intérieur et peut même devenir l'unique vecteur de chauffage en apportant l'appoint de chaleur sur l'air insufflé dans les différentes pièces de l'habitation. Le système présenté dans cette étude propose ainsi de combiner les avantages d'un appareil de chauffage au bois de petite puissance, ici un poêle à granulés de bois, et ceux d'une ventilation à récupération de chaleur sur l'air extrait, grâce à un conduit échangeur intégré à la cheminée du poêle et relié au réseau de soufflage de la ventilation. Développé en partenariat avec l'industriel POUJOULAT, spécialisé dans la fabrication de conduits de cheminée métalliques, ce conduit échangeur permet de récupérer sur l'air neuf une partie de la chaleur initialement perdue par les fumées et de la distribuer dans toutes des zones de vie de l'habitation, même les plus éloignées de l'appareil au bois. Après avoir défini la configuration de couplage à adopter pour assurer le bon fonctionnement de l'ensemble et garantir à la fois la sécurité et le confort des occupants, les performances de plusieurs prototypes de conduit échangeur sont caractérisées expérimentalement. Les résultats obtenus lors des essais en laboratoire permettent alors d'orienter l'évolution des prochains prototypes et de souligner la nécessité de travailler avec un poêle à granulés de bois dont le cycle de combustion est étanche. Un modèle mathématique est également développé pour prédire les performances du dernier prototype de conduit échangeur à triple paroi non isolé sur sa surface extérieure et sa validation est obtenue suite au bon accord entre les résultats calculés et ceux mesurés lors des essais. L'ensemble du système combiné est ensuite installé dans deux habitations à basse consommation d'énergie situées près de Poitiers. L'exploitation des températures et des consommations recueillies pendant la première saison de chauffe montre la bonne tenue du système combiné, ses limites, ainsi que ses conditions d'appropriation par les occupants, dont le comportement apparaît jouer un rôle prédominant dans la réduction des consommations énergétiques.
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Cordahi, Khoury Marlène. "Evaluation technique et économique de différentes solutions pour le confort thermique et la réduction de la consommation énergétique dans le bâtiment au Liban". Paris, ENMP, 2005. http://www.theses.fr/2005ENMP1334.
Abstract (sommario):
Selon les dernières études publiées, l'énergie consommée de facon excessive au liban en comparaison avec d'autres pays du moyen orient, est une énergie essentiellement polluante et elle est importée à plus de 97%. La part des énergies renouvelables (énergies hydrauliques et solaires) ne représente pas plus de 3% malgré un contexte climatique et géologique plutôt favorable. Le secteur du bâtiment représente une part importante de la consommation énergétique globale et cette énergie qui concernait traditionnellement le chauffage touche depuis quelques années la climatisation. L'utilisation irrationnelle de l'énergie constitue une lourde charge économique et environnementale sur le pays, surtout en l'absence d'une politique nationale incitative aux économies d'énergie. Après la ratification des accords de kyoto, le liban s'est trové engagé moralement dans la course à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et à l'économie de l'énergie. Mais depuis, peu de démarches ont été entreprises et la prise de conscience nationale de ce problème qui préoccupe tant le monde, n'est que récente. La présente étude vise l'évaluation quantitative et qualitative de différentes solutions passives ou actives pouvant être apportées aux appartements résidentiels de la côte libanaise pour la réduction des consommations énergétiques annuelles et l'amélioration du confort. Un appartement situé sur la côte sera choisi dans un contexte climatique bien défini; différents types d'isolation passive seront introduits un à un et en combiné, ainsi que des équipements additionnels au système de chauffageEnergy use intensity in lebanon is comparably high with other contries in the middle east, and its primary supply is almost totally dependent on imported combustibles. Excessive use of energy constitutes an economic burden on both the government and the end consumers. In the field of energy, the government is recently taking an initiative to co-ordinate the various concerned parties' efforts and to establish bodies to enable integrated resources planning. In addition, this form of energy use is a cause of environnemental degradation originating from thermal energy plants and transportation sector mainly, which emit green house gases (ghg), basic causative agents of global warming. Lebanon consumes around 5000 ktoe as a primary energy. 97% of this is imported, mainly as polluting oil products. The remaining 3% of the energy consumption only is renewable energy. In addition, the energy intensity in the country is over 0,62 toe/1000usd, which is 2,2 times higher than in developing countries despite the low consumption per capita and a structure of an economic sector based on light industries. All this is due to a lack of a national politic for a rational use of energy and especially in transport. This project aims to evaluate solutions to minimize the annual consumption of energy and the improvement of comfort in a residential apartment on the lebanese coast. An existing apartment in a current floor will be chosen in a well defined environment. Different kind of passive insulation will be introduced and their impact on the energy consumption will be studied. Additional equipments on the heating system will be also evaluated
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Djeema, Ahcene. "Modélisation Bottom-Up, un outil d’aide à la décision long terme pour les mesures politiques en matière d’énergie et d’environnement : le modèle TIMES appliqué aux industries grandes consommatrices d’énergie". Paris, ENMP, 2009. http://pastel.paristech.org/5303/01/Thèse_ADjemaa.pdf.
Abstract (sommario):
Le travail de thèse consiste à construire un modèle pour une prospective énergétique à long terme dans le but d'estimer l'effet des politiques énergétiques et environnementales sur les choix technologiques futures des secteurs industriels. L'accent a été mis sur les industries grandes consommatrices d'énergie (IGCE), pour 29 pays européen et pour un horizon de temps allant jusqu'à 2050. L'outil de modélisation appliqué dans cette étude est le modèle TIMES (famille du modèle MARKAL, il s'agit d'un générateur de modèle d'optimisation de type Bottom-up basé sur la programmation linéaire). L'étude est réalisée dans le cadre d'un partenariat entre EDF R&D et le Centre de Mathématiques appliquées (CMA) de l'Ecole des Mines de Paris. Dans notre analyse, nous avons identifié pour chaque secteur industriel, plusieurs technologies concurrentes. Elles sont choisies par le modèle sous la base de leur coût global actualisé en intégrant l'ensemble des contraintes (prix d'énergie, taxe sur le CO2, plafond sur les émissions…). La capacité à installer dépend étroitement de la demande finale qu'il faut satisfaire pour chaque période sur l'ensemble de l'horizon de temps considéré. Selon les contraintes imposées, les résultats obtenus permettent de : - tracer l'image de l'industrie (profil de production technologique), - calculer les consommations énergétiques et les potentiels d'économies d'énergies réalisables, - estimer les émissions de dioxyde de carbone résultantes. Ce travail indique qu'il existe encore un important potentiel d'économies d'énergie et de réductions des émissions de dioxyde de carbone dans l'ensemble des secteurs industrielsAmong the energy users in France and Europe, some industrial sectors are very important and should have a key role when assessing the final energy demand patterns in the future. The aim of our work is to apply a prospective model for the long range analysis of energy/technology choices in the industrial sector, focussing on the energy-intensive sectors. The modelling tool applied in this study is the TIMES model (family of best known MARKAL model). It is an economic linear programming model generator for local, national or multi regional energy systems, which provides a technology-rich basis for estimating energy dynamics over a long term, multi period time. We illustrate our work with nine energy-intensive industrial sectors: paper, steel, glass, cement, lime, tiles, brick, ceramics and plaster. It includes a detailed description of the processes involved in the production of industrial products, providing typical energy uses in each process step. In our analysis, we identified for each industry, several commercially available state-of-the-art technologies, characterized and chosen by the Model on the basis of cost effectiveness. Furthermore, we calculated potential energy savings, carbon dioxide emissions' reduction and we estimated the energy impact of a technological rupture. This work indicates that there still exists a significant potential for energy savings and carbon dioxide emissions' reduction in all industries
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Poirier, François. "Théorie et mise en oeuvre de la fonction Translog dans la modélisation énergétique". Paris 2, 1987. http://www.theses.fr/1987PA020088.
Abstract (sommario):
L'etude des substitutions entre facteurs de production a connu un regain d'interet important avec l'apparition de la fonction translog (transcendentale logarithmique) au milieu des annees 1970. Par ses proprietes remarquables, cette fonction de production s'est averee etre un outil puissant et relativement facile a utiliser pour des etudes empiriques. Il n'en reste pas moins que son utilisation, comme celle de toute technique de modelisation, se heurte a des limites pas toujours mises en evidence dans les travaux publies jusqu'a present. L'objectif de ce travail est donc principalement de permettre de mieux cerner les points forts mais egalement de souligner quelques faiblesses de cette approche. 1. La premiere partie s'attache a mettre en evidence la liaison croissance economique-energie en insistant en particulier sur l'importance de la complementarite ou de la substituabilite entre facteurs de production. Dans un deuxieme temps sont presentes un certains nombre de concepts theoriques utiles pour mener a bien l'etude des fonctions de production et qui permettent de justifier l'utilisation de celles!ci. Apres avoir developpe certains principes de base de la theorie de la dualite, on aborde l'etude de la fonction translog. 2. La deuxieme partie est reservee a l'etude des moyens de mise en oeuvre econometrique de la fonction translog. Cette derniere necessite l'emploi de methodes d'estimation d'equations simultanees sous contraintes. C'est pourquoi, un logiciel a ete construit a l'occasion de ce travail. Les methodes proposees et les caracteristiques de ce logiciel sont developpes dans cette partie. 3. La troisieme partie est consacree aux applications empiriques. Son objectif est d'illustrer au moyen d'exemples pratiques les developpements theoriques precedents, et de mettre en evidence certaines limites de la modelisation translog. Deux applications ont ete envisagees permettant d'etudier les substitutions entre les quatre principales formes d'energie utilisees dans le secteur industriel : produits petroliers, combustibles mineraux solides, electricite et gaz.
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Destais, Ghislaine. "La modélisation des interactions énergie-économie : une analyse centrée sur le cas français". Grenoble 2, 1989. http://www.theses.fr/1989GRE21023.
Abstract (sommario):
Les modeles d'interactions energie-economie ou macroenergetiques ont pour vocation de traiter des impacts reciproques des evolutions energetiques et economiques. Il en existe trois importants en france : mini-dms-energie, hermes et melodie. L'objectif essentiel de cette these est d'expliciter le fonctionnement des modeles macroenergetiques francais, de comprendre leurs points communs et divergences d'approche et de mettre en evidence leur potentiel explicatif respectif. Notre demarche comporte les etapes suivantes : - une synthese des modeles theoriques sur le sujet, - un panorama des outils de modelisation qui sont a la source des modeles macroenergetiques francais (modeles energetiques, analyse input-output, modelisation macroeconomique neokeynesienne, modeles energie-economie neoclassiques). - une etude comparative detaillee de la structure des modeles macroenergetiques francais et une evaluation de leur champ de validiteEnergy-economy models intend to analyse the interactions between the evolution of the energy sector and the economy as a whole. There are three important energy-economy models in france : mini-dms energie, hermes and melodie. The main purpose of this thesis is to clarify the way these models work, to explain their common features and differences, and to analyse their respective explanatory potential. The thesis is composed of the following elements : - a synthesis of theoretic energy-economy models, - a panorama of the modeling tools which have influenced the french energy-economy models (energy modeling, input-output analysis, neokeynesian macroeconomic modeling, neoclassical energy-economy models) - a detailed comparative study of the structure of the french energy-economy models and an assesment of their field of validity
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Royer, Sullivan. "Modélisation de bâtiments et de leurs zones thermiques : vers une procédure générique". Perpignan, 2014. http://www.theses.fr/2014PERP1253.
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Filfli, Sila. "Optimisation bâtiment / système pour minimiser les consommations dues à la climatisation". Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002199.
Abstract (sommario):
La consommation annuelle totale moyenne en France dans le secteur tertiaire varie entre 300 et 380 kWh/m². Cette consommation se rapporte à l'ensemble des usages énergétiques du bâtiment: chauffage, climatisation, ventilation, éclairage, bureautique, auxiliaires et ECS. Ce travail a donné une méthode pour déterminer les meilleures combinaisons de solutions techniques existantes ou émergentes permettant de réduire les consommations énergétiques dans les bâtiments climatisés du secteur tertiaire. La réduction obtenue est d'un facteur 4 à 5. Une typologie représentative a été mise en place pour chaque secteur et les scénarios nécessaires pour effectuer les simulations définis. Une matrice de sélection du type de système par type de bâtiment a été fixée. Un niveau simplifié de modélisation des systèmes compatible avec les outils de prévision d'énergie a été employé. Vu le très grand nombre de variables à étudier, le nombre de simulations à effectuer et le traitement des résultats nécessite un temps énorme. Ce problème a été résolu par l'emploi de plans d'expériences fractionnaires. Cette méthode est nouvelle dans le domaine du bâtiment et répond à la question fréquente de réduction du nombre de simulation. Un modèle paramétrique de consommation a ainsi été élaboré. Il permet d'évaluer l'effet de chaque paramètre étudié sur les différentes postes consommateurs et la consommation annuelle totale. Ce modèle pourra servir à déduire la rentabilité des solutions et contribuer à une optimisation économique. La thèse traite la question d'un effet contradictoire possible de l'isolation sur la minimisation des consommations de refroidissement et de chauffage. Deux secteurs principaux du tertiaire sont étudiés: bâtiments de bureaux et bâtiments de santé. Le premier secteur est présenté dans l'intégralité de ses aspects tandis que le deuxième est traité brièvement. Le travail a permis d'élaborer une méthodologie complète pour minimiser les consommations énergétiques annuelles et pour étudier l'effet de chaque paramètre sur cette consommation.
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Dahmane, Menad. "Gestion, optimisation et conversion des énergies pour habitat autonome". Electronic Thesis or Diss., Amiens, 2015. http://www.theses.fr/2015AMIE0025.
Abstract (sommario):
Ce mémoire présente le travail de recherche qui consiste à développer et à mettre au point un dispositif capable d'alimenter en électricité un habitat isolé et le rendre autonome en utilisant des sources d'énergie renouvelable. Le système multi-sources considéré comprend une éolienne et des panneaux photovoltaïques comme sources principales, des batteries de type Lithium-Ion pour le stockage ainsi qu'un générateur Diesel comme source de secours. Dans le but d'apporter une contribution face aux problèmes de gestion d'énergie pour systèmes hybride et la commande des chaînes de conversion d'énergie renouvelable, nous proposons dans ce travail une stratégie de gestion des flux de puissances basée sur la prédiction des potentiels énergétiques sur un horizon très-court pour générer des références optimales pour assurer l'autonomie de la charge. Pour cela, nous présentons dans un premier temps, un dimensionnement des différents modules du système multi-sources ainsi que la modélisation de chacune des chaînes de conversion d'énergie. Par la suite, cette modélisation nous a permis de développer des lois de commande en utilisant les techniques LMI pour le placement de pôles dans le but d'augmenter les performances transitoires du suivi de références. L'algorithme de gestion proposé ainsi que les stratégies de commande développées pour le suivi de références et la maximisation de puissance ont été validées en simulation en utilisant des données issues de mesures réelles. Après avoir obtenu des résultats en simulation avec Matlab/Simulink, nous avons validé ces travaux expérimentalement en réalisant des tests sur la plateforme multi-sources équipée de cartes dSPACE du laboratoireThis dissertation presents a research project that consists of the development of a device that is able to supply an isolated house with electricity and to make it autonomous by using renewable energy sources. The multi-source system considered in this thesis includes a wind turbine and photovoltaic panels as main sources, Lithium-Ion batteries for storage and Diesel generator as emergency source. In order to make a contribution considering problems of energy management for hybrid systems as well as problems in controlling energy conversion chains, we are suggesting a power flow management strategy which is based on the prediction of the potential energy available on the veryshort-term. That strategy aims at generating optimal references in order to insure the electrical autonomy of the house. For this, we present firstly, a sizing and modelingof the different modules of the multi-source system. This modelling allowed us subsequently to develop a static and dynamic state feedback control strategies by using LMI techniques for pole placement in order to increase the transition performancesfor reference monitoring. The proposed management algorithm as well as the developed control strategies for tracking and maximizing power is validated in simulation using data obtained through real measurements. After having results in simulationusing Matlab/Simulink, we have validated them experimentally by conducting tests via a multi-source platform equipped with dSPACE cards of our laboratory
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Wan, Hang. "Matériaux communicants : modélisation et gestion de la consommation d’énergie". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2021. http://www.theses.fr/2021LORR0131.
Abstract (sommario):
Avec la popularisation de l’Internet des Objets, de plus en plus de produits intelligents apparaissent dans notre vie. Le projet McBIM (Matière communicante au service du BIM-Building Information Modelling) vise à concevoir un nouveau type de « béton communicant » qui est le béton équipé d'un réseau de capteurs sans fil embarqué (RSCF). Ce béton communicant est capable de mesurer des phénomènes physiques, de stocker des informations et d'échanger des données avec des plateformes BIM. Pour démontrer l'utilité du concept sur l'ensemble du cycle de vie, l'exigence de service à long terme pose des défis relatifs à la durée de vie du réseau intégré dans la matière. Dans le même temps, la grande quantité de données de surveillance posent des défis relatifs à la gestion d'informations. Dans ces travaux, nous proposons de coupler le béton communicant physique à sa représentation digitale. Ce système externe et intelligent doit pouvoir permettre à terme de prolonger la durée de vie du réseau. La partie physique étudie des méthodes d'économie d'énergie applicables à la collecte de données dans les réseaux de capteurs, afin de comprendre comment prolonger la durée de vie de réseau et construire un modèle de consommation d'énergie du réseau. Le routage du réseau, le traitement des données dans le réseau (In-Network Processing) et la synchronisation des nœuds sont pris en compte pour construire un modèle de consommation énergétique du réseau embarqué, modèle validé avec une plate-forme Arduino-XBee. L'expérience montre que le modèle d'estimation de l'énergie fournit une approximation précise de l'énergie restante, pouvant être utilisée en ligne par les nœuds ou à distance par un utilisateur. La gestion de l'énergie du réseau et des modes de collecte peut-être réalisée par un système multi-agents dédié. La partie digitale est construite avec un système multi-agents, pouvant non seulement stocker les données de surveillance, mais également fournir des stratégies de collecte de données. La composition des éléments communicants peut intervenir en phase de construction ou d'exploitation. Une architecture multi-agents récursive est proposée pour répondre à cette exigence de flexibilité. Ce système multi-agents est implémenté sur une plateforme de simulation 3D pour visualiser le béton communicant et vérifier la validité de notre modèle énergétique analytique. L'architecture multi-agents récursive fournit des solutions efficaces pour estimer l'énergie résiduelle dans la matière, afin de prolonger la durée de vie du réseau et répondre aux changements environnementauxWith the popularization of the Internet of Things, more and more intelligent products appear in our daily life. The McBIM project (Materials communicating with the Building Information Modelling) aims to design a new type of “communicating concrete”: concrete elements equipped with embedded wireless sensor network (WSN). This communicating concrete can measure the physical environment, store the information and exchange data with BIM platforms. One objective is to demonstrate the usefulness of the concept over the whole building lifecycle and the energy management is one of the facing challenges. Meanwhile, the product, user information as well as the large amount of monitoring data bring challenges regarding data management. To solve both issues, this work proposes to couple the physical communicating concrete to an external, digital and intelligent system in order to extend network lifetime. In this thesis, these physical and digital parts are both studied. In the physical part, energy saving methods are reviewed, to understand how to extend the network lifetime. Network routing, in-network data processing and time synchronization are considered to build an energy model for periodic data collection. This energy model is validated with an Arduino-XBee based platform. The experiment shows that the analytic energy estimation model provides an approximate but accurate remaining energy level. It can be used online by nodes or remotely by user to the remaining energy. Energy-related data and collection modes can be managed by the digital part, based on a multi-agent system (MAS). The MAS can not only store monitoring data of communicating elements but also provide energy efficient data collection or organization strategies. Composition of communicating elements may happen in construction or exploitation lifecycle’s phase to reduce energy consumption. A recursive multi-agent architecture is proposed to meet high flexibility requirements. This multi-agent system is implemented on a 3D simulation platform to visualize the communicating concrete and verify the usefulness of our analytic energy model. The recursive multi-agent architecture provides energy efficiency solutions to extend network lifetime and respond to environmental changes
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Kammoun, Nadia. "Analyse de l'intensité énergétique dans les industries manufacturières de quatres provinces canadiennes de 1976 à 2006". Master's thesis, Université Laval, 2011. http://hdl.handle.net/20.500.11794/22606.
Abstract (sommario):
Le Canada se classe parmi les plus grands émetteurs de gaz à effet de serre au monde. Le secteur industriel et celui du transport sont responsables de la majorité de ces émissions qui provoquent des problèmes environnementaux importants. Étant donné qu'une amélioration de l'intensité énergétique constitue une solution envisageable afin de réduire ces émissions, il serait donc important d'analyser sa variation. Le but de notre étude sera de déterminer les principaux facteurs qui peuvent influencer la variation de l'intensité énergétique dans le secteur manufacturier de quatre provinces canadiennes (i.e. le Québec, l'Ontario, l'Alberta et la Colombie-Britannique) entre les années 1976 et 2006. Afin d'y arriver, nous avons développé un modèle de régression linéaire qui a été estimé par la méthode du maximum de vraisemblance, et ce, pour les trois sous-périodes suivantes: 1976-1985, 1986-1999 et 2000-2006. Les résultats de notre étude démontrent que la valeur de la production et le ratio du prix d'énergie sur le prix de la main-d'oeuvre constituent les principales forces motrices de la variation de l'intensité énergétique en l'influençant significativement et négativement. Mots clés : intensité énergétique, efficacité énergétique, secteur manufacturier, émissions, Gaz à effet de serre, facteurs, influence.
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Wu, David. "Modèles d’optimisation pour la gestion de consommation d’énergie multi-flux". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS221.
Abstract (sommario):
La collecte automatisée à grande échelle des données de consommation énergétique soulève de nouveaux problèmes d'optimisation. La problématique abordée dans cette thèse est de proposer des solutions pour la modélisation et la résolution de modèles d’optimisation pour la gestion de la consommation d’énergie multi-flux. Les données de consommation sont représentées sous forme de série temporelle. Nous développons dans un premier temps des modèles déterministes et robustes pour l’optimisation de la souscription de contrat d'électricité. Ce problème est formulé comme la minimisation d'une fonction objectif convexe sous contraintes de structure spéciale (contraintes d'ordre); il est résolu par un nouvel algorithme efficace qui réduit considérablement l'effort de calcul, en présence d'une grande quantité de données, nécessaire pour évaluer la fonction objectif. Nous présentons ensuite des modèles déterministes et robustes autour de la gestion optimale des réseaux d'eau en utilisant une stratégie automatisée basée sur l'utilisation des niveaux de marnages. Nous montrons également que le problème peut être réduit en problèmes journaliers plus petits sans perdre trop de précision. Des résultats numériques sont présentés et révèlent la possibilité de fortes économies dans les différents systèmes énergétiques étudiésThe large-scale automated collection of energy consumption data raises new optimization problems. The issue addressed in this thesis is to propose solutions for modeling and solving optimization models for multi-stream energy consumption management. The consumption data are represented as a time series.We first develop deterministic and robust models for the optimization of electricity contracting. This problem is formulated as the minimization of a convex objective function under special structure constraints (order constraints); it is solved by a new efficient algorithm that considerably reduces the computational effort, in the presence of a large amount of data, needed to evaluate the objective function. We then present deterministic and robust models around the optimal management of water networks using an automated strategy based on the use of trigger levels. We also show that the problem can be reduced to smaller daily problems without losing too much accuracy. Numerical results are presented and reveal the possibility of strong savings in the different energy systems studied
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Diane, Ibrahima. "Optimisation de la consommation d'énergie par la prise en compte de la redondance de mesure dans les réseaux de capteurs". Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/3087/.
Abstract (sommario):
Les réseaux de capteurs sans fil sont utilisés aujourd'hui dans de nombreuses applications qui incluent notamment : la domotique, la santé, le domaine militaire ou encore la surveillance de phénomènes environnementaux. Toutefois, le dénominateur commun de toutes les applications de réseaux de capteurs reste la limite des capteurs en raison de leurs ressources matérielles limitées dont la plus contraignante est l'énergie. Cette thèse a pour objectif d'étudier les techniques permettant d'améliorer l'efficacité énergétique des réseaux de capteurs sans fil denses. Deux nouvelles techniques sont proposées. La première approche développée dans cette thèse concerne la conservation d'énergie fondée sur redondance de mesure. Le protocole proposé MR-LEACH (Measurement Redundancy aware LEACH) s'adresse à la problématique posée par l'absence de gestion efficace d'énergie au sein des grands réseaux de capteurs hiérarchiques. MR-LEACH est une extension du protocole LEACH bien connue pour améliorer la consommation d'énergie dans les réseaux de capteurs. En plus de la formation du cluster selon le protocole LEACH, les nœuds sont regroupes en tenant compte de leur redondance et un seul nœud transmet à la fois les données dans chaque groupe redondant. Cette méthode a les avantages de présenter une faible consommation d'énergie, d'accroître la durée de vie du réseau et de réduire le délai de bout en bout. Le protocole OER (Optimization of Energy based on Redundancy) est la seconde contribution de cette thèse. L'objectif est double. Nous proposons tout d'abord une méthode de partitionnement de réseaux de capteurs fondée sur les modèles de détection. Les modèles de détection estiment la manière dont un nœud est capable de détecter les phénomènes. Il s'agit ensuite de proposer un algorithme de recherche d'un partitionnement optimal. Nous nous sommes focalises sur la variation d'une fonction objectif. OER détermine si un partitionnement obtenu est meilleur pour minimiser la fonction objectif. Par la suite, l'impact de la recherche de solution optimale sur la durée de vie du réseau à été étudiéeWireless Sensor Networks (WSN) are used today in many applications that differ in their own objectives and specific constraints. The application areas for wireless sensor networks are various: home automations, health care services, military domain, and environment monitoring. However the common challenge in designing WSN applications comes from the specific constraints of sensors because of their limited physical resources such as weak computational capability, small memory capacity and especially limited battery lifetime. This thesis aims to develop techniques to improve the energy efficiency of dense wireless sensor networks. Two new techniques are proposed. The first approach developed in this thesis concerns the energy conservation based on measurement redundancy. The proposed MR-LEACH (Measurement Redundancy aware LEACH) protocol address the main issue resulting from the absence of a energy efficient management within the large hierarchical wireless Sensor networks. MR-LEACH is an extension to the well-known LEACH protocol to improve energy consumption in cluster-based WSNs. In addition to cluster formation according to LEACH protocol, the nodes are grouped taking into account their redundancy and only a single node transmits data in each redundant group. This method have the advantages of presenting a low energy consumption, increasing the network lifetime and decreasing the end-to-end delay. OER (Optimization of Energy based on Redundancy) protocol is the second contribution of this thesis. There are two main objectives. Firstly, we propose a partitioning method for sensor networks based on sensing models. Sensing models estimate the manner in which a node is able to detect the phenomena. Secondly, we propose a search algorithm for finding an optimal partitioning. We focused on the variation of an objective function. OER determines whether a partitioning obtained is best to minimize the objective function. Thereafter, the impact of optimal solution search on network lifetime has been investigated
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Alves, da Silva Lucas. "Estimation de la consommation d'énergie et du taux d'erreur bit d'un système Bluetooth LE basée sur la modélisation hiérarchique d'un amplificateur de puissance à 2,4 GHz". Nice, 2011. http://www.theses.fr/2011NICE4103.
Abstract (sommario):
Les travaux de recherche présentés dans cette thèse abordent la prise en compte de la consommation d’énergie lors du développement de modèles hiérarchiques pour le développement de systèmes électroniques complexes. Une chaîne de communication sans fil Bluetooth Low-Energy (B-LE) a été créée, l’objectif étant d’estimer la durée de vie de la batterie du système complet, lors des différentes phases de développement. Dans un premier temps, le comportement énergétique du segment numérique a été étudié, en s’appuyant sur un modèle en systèmeC. Une analyse des différentes stratégies de découverte de dispositifs a été menée, considérant la consommation moyenne comme facteur d’optimisation. La modélisation du transceiver radio à partir de blocs comportementaux permet d’estimer la consommation énergétique du système complet et son influence sur le taux d’erreur par bit (TEB). La conception d’un amplificateur de puissance est présentée, à partir des spécifications, jusqu’à son design et à sa fabrication. Deux méthodes sont proposées pour l’extraction de la consommation de puissance, menant à des modèles comportementaux plus précis, tout en gardant des temps de simulation acceptablesThe different results presented in this thesis focus on considering the energy consumption, during the development of hierarchical models for the design and verification of complex electronic systems. A wireless communication system was developed, complying to the Bluetooth Low-Energy (B-LE) standard, to estimate the whole system’s energy consumption, during the development phases. Initially, the energetic behaviour of the digital segment was studied, following the virtual prototyping approach. At the network level, an analysis of the different scan and advertisement strategies could be conducted, considering the device’s average power consumption as the optimization factor. Following, the radio transceiver’s modelling, using behavioural blocks, allows the estimation of the whole system’s energy consumption, as well as its influence over the system’s bit-error rate (BER). Finally the design of a power amplifier is presented, starting with its specification, through the architectural exploration and choice, until the circuit’s design and tape-out. Two methods are then proposed for the extraction of the power consumption, leading to refined accurate behavioural models, with minimal increase in simulation times
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Endravadan, Mala. "Régulation des systèmes de chauffage et de climatisation basée sur la sensation thermique humaine : impact sur la consommation d'énergie dans les bâtiments". Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30003.
Abstract (sommario):
Le confort thermique d'un individu dépend des conditions thermiques environnementales, contrôlables et mesurables, mais également de son activité et de sa tenue vestimentaire, qui sont des paramètres difficiles à évaluer dans la réalité quotidienne. Les comportements que les sujets adoptent pour faire face à un éventuel inconfort peuvent être variés et ils ont des conséquences diverses, parfois bénéfiques mais souvent désastreuses sur les installations ou sur la facture énergétique. Nous nous sommes intéressé à l'influence réciproque entre le comportement humain et la thermique du bâtiment. La création de modèles numériques de régulation comportementale prenant en compte l'adaptabilité de l'être humain permet de mettre en évidence ce couplage, en d'évaluant les effets de cette régulation sur le confort de l'individu et la consommation d'énergie. La simulation de l'ensemble ; bâtiment, être humain et modèles de régulation comportementale est réalisée avec le logiciel TRNSYSThe thermal comfort of an individual depends on indoor conditions that can be controlled. However, changes in activity or clothing adjustments are difficult to control and measure in the field experiments. Behavioural actions undertaken by the occupant to overcome the discomfort could be varying and may have diverse consequences. Sometimes these actions are beneficial to the occupant, although often they lead to disastrous amounts of energy consumption. Hence, it becomes crucial to consider the human behaviour and the thermal inertia of the building. The creation of numerical models is useful to study the coupling between these two components and to evaluate the effects of behaviour on comfort and energy consumption. The simulations of the whole system were conducted using TRNSYS software
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Bramas, Quentin. "Réseaux de capteurs sans fil efficaces en énergie". Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066309/document.
Abstract (sommario):
Les réseaux de capteurs sans fil sont constitués de noeuds capteurs, capables de récolter des données, de les analyser et de les transmettre. Ces réseaux ont plusieurs applications, en fonction de la zone où ils sont déployés. Application militaire ou de sauvetage dans des zones pouvant être inaccessibles aux humains ; application sanitaire avec des capteurs déployés sur et dans le corps humain ; application de surveillance avec des capteurs sur les voitures d'un ville, ou les arbres d'une forêt. Les noeuds sont autonomes en énergie et il est primordial d'assurer leur longévité sans retarder la récolte des données. La tache principale réalisée par les réseaux de capteurs sans fils consiste à effectuer des mesures et à envoyer ces données jusqu'à un noeud coordinateur. Cette tache d'agrégation est effectuée régulièrement, ce qui en fait la plus consommatrice d'énergie. L'étude approfondie de la consommation d'énergie des capteurs, qui au centre de ma thèse, peut se traduire de différentes manières. Premièrement, nous avons étudié la complexité du problème de l'agrégation de données en utilisant un modèle simplifié pour représenter un réseau de capteurs sans fils. Secondement, nous nous sommes concentrés sur l'estimation de cette durée de vie. Nous présentons WiSeBat, un modèle de batterie et de consommation d'énergie optimisé pour les réseaux de capteurs, implémenté dans le simulateur WSNET. Après validation, nous l'utilisons pour comparer les performances des algorithmes de broadcast efficaces en énergieA wireless sensor network is an ad-hoc network connecting small devices equipped with sensors. Such networks are self-organized and independent of any infrastructure. The deployment of a WSN is possible in areas inaccessible to humans, or for applications with a long lifetime requirement. Indeed, devices in a wireless sensor network are usually battery-powered, tolerate failure, and may use their own communication protocols, allowing them to optimize the energy consumption. The main application of WSNs it to sense the environment at different locations and aggregate all the data to a specific node that logs it and can send alerts if necessary. This task of data aggregation is performed regularly, making it the most energy consuming. As reducing the energy consumed by sensor is the leading challenge to ensure sustainable applications, we tackle in this thesis the problem of aggregating efficiently the data of the network. Then, we study lifetime evaluation techniques and apply it to benchmark existing energy-centric protocols
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Dahmane, Menad. "Gestion, optimisation et conversion des énergies pour habitat autonome". Thesis, Amiens, 2015. http://www.theses.fr/2015AMIE0025/document.
Abstract (sommario):
Ce mémoire présente le travail de recherche qui consiste à développer et à mettre au point un dispositif capable d'alimenter en électricité un habitat isolé et le rendre autonome en utilisant des sources d'énergie renouvelable. Le système multi-sources considéré comprend une éolienne et des panneaux photovoltaïques comme sources principales, des batteries de type Lithium-Ion pour le stockage ainsi qu'un générateur Diesel comme source de secours. Dans le but d'apporter une contribution face aux problèmes de gestion d'énergie pour systèmes hybride et la commande des chaînes de conversion d'énergie renouvelable, nous proposons dans ce travail une stratégie de gestion des flux de puissances basée sur la prédiction des potentiels énergétiques sur un horizon très-court pour générer des références optimales pour assurer l'autonomie de la charge. Pour cela, nous présentons dans un premier temps, un dimensionnement des différents modules du système multi-sources ainsi que la modélisation de chacune des chaînes de conversion d'énergie. Par la suite, cette modélisation nous a permis de développer des lois de commande en utilisant les techniques LMI pour le placement de pôles dans le but d'augmenter les performances transitoires du suivi de références. L'algorithme de gestion proposé ainsi que les stratégies de commande développées pour le suivi de références et la maximisation de puissance ont été validées en simulation en utilisant des données issues de mesures réelles. Après avoir obtenu des résultats en simulation avec Matlab/Simulink, nous avons validé ces travaux expérimentalement en réalisant des tests sur la plateforme multi-sources équipée de cartes dSPACE du laboratoireThis dissertation presents a research project that consists of the development of a device that is able to supply an isolated house with electricity and to make it autonomous by using renewable energy sources. The multi-source system considered in this thesis includes a wind turbine and photovoltaic panels as main sources, Lithium-Ion batteries for storage and Diesel generator as emergency source. In order to make a contribution considering problems of energy management for hybrid systems as well as problems in controlling energy conversion chains, we are suggesting a power flow management strategy which is based on the prediction of the potential energy available on the veryshort-term. That strategy aims at generating optimal references in order to insure the electrical autonomy of the house. For this, we present firstly, a sizing and modelingof the different modules of the multi-source system. This modelling allowed us subsequently to develop a static and dynamic state feedback control strategies by using LMI techniques for pole placement in order to increase the transition performancesfor reference monitoring. The proposed management algorithm as well as the developed control strategies for tracking and maximizing power is validated in simulation using data obtained through real measurements. After having results in simulationusing Matlab/Simulink, we have validated them experimentally by conducting tests via a multi-source platform equipped with dSPACE cards of our laboratory
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Castagnetti, Andrea. "Étude de la gestion de l'autonomie en énergie d'objets communicants sans fil". Nice, 2012. http://www.theses.fr/2012NICE4059.
Abstract (sommario):
Les réseaux de capteurs sans fil sont constitués de nœuds de petite taille équipée d’une unité de calcul, de capteurs et d’une unité de communication sans fil qui rend possible la communication entre les nœuds. La consommation d’énergie est en général le paramètre à optimiser à tous les niveaux de la conception d’un nœud de réseau de capteurs sans fil car ces dispositifs sont généralement alimentés par des batteries de petite taille. Pour prolonger l’autonomie d’un nœud, il est nécessaire d’utiliser un système permettant de récupérer une partie de l’énergie disponible dans l’environnement. L’objectif de cette thèse est de proposer un environnement de simulation et une bibliothèque de modèles pour l’analyse de nœuds d’un réseau de capteurs avec récupération d’énergie, avec une attention particulière pour les politiques de gestion de la consommation d’énergieWireless Sensor Networks are composed of nodes equipped with a computational unit, sensors and a radio transceiver. Energy consumption is a major challenge in the WSN domain, and energy efficient solutions are required because the nodes carry a limited amount of power. Energy harvesting technologies can be used to scavenge energy from the environment, thus prolonging the lifespan of a WSN node. The goal of this thesis is on power management techniques
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Martinez, Nathalie. "Dans quelle mesure l'internalisation des coûts externes peut-elle influencer l'évolution de la répartition modale du trafic de marchandises en France?" Paris 1, 1997. http://www.theses.fr/1997PA010054.
Abstract (sommario):
Depuis 1965, l'évolution du trafic intérieur terrestre de marchandises en France est caractérisée par un accroissement du trafic global de 1,3%/an (trafic exprime en tonnes kilomètres) au bénéfice de la route qui assure aujourd'hui près de 70% du trafic intérieur de marchandises. Cet accroissement est inquiétant en raison de l’impact des transports routiers sur l'environnement: pollution atmosphérique et sonore, saturation de certains axes routiers et autoroutiers, sans parler des accidents et de leurs conséquences. L'objectif de cette thèse est de mesurer l'impact de l'internalisation des couts externes sur la répartition modale du trafic de marchandises en France. Il s'agit de vérifier si les évolutions tarifaires qui en résulteraient seraient suffisamment incitatives pour conduire les usagers à privilégier les modes qui imposent le moins de coûts externes ? La première partie de la thèse est consacrée aux conséquences sur l'environnement de l'accroissement du trafic routier de marchandises en France. L'objectif est de mesurer l'impact sur l'environnement de l'accroissement du trafic routier et le niveau de report modal nécessaire pour enrayer la dégradation de l'environnement, dans un contexte très probable d'accroissement du trafic global. La seconde partie est consacrée à l'impact de l'internalisation des couts externes sur le trafic de marchandises et sa répartition modale. A l'aide d'un modelé économétrique, plusieurs simulations sont réalisées sur l'évolution des trafics de marchandises sous ces hypothèses d'accroissement des prix du transport routier. Dans la troisième partie de la thèse, l'auteur s'interroge sur les mesures qu'il faudrait associer au dispositif fiscal susceptible d'être mis en place d'ici 2010 pour inciter les chargeurs à réduire leurs besoins d'échanges ou à transférer une partie de leur trafic sur le mode ferroviaireIn France, since 1965 the domestic land freight transport evolution is characterized by an average increase of the traffic of 1,3% per year (the traffic is evaluated with "tons-kilometres" units). Today, the truck freight transport amply benefits from this global freight transport increase, being responsible for nearly 70% of the total domestic freight transport and therefore representing worrying risks for environment: atmospheric and sound pollution, motorways and trunk roads congestion and last but not least, car accidents with their consequences. The objective of this thesis is to evaluate the impact of an external costs internalisation on the modal freight transport choice, in france. This work aims at checking whether the cost increase that would result from an external costs internalisation would be sufficient enough to change the habits of the loaders in favor of rail freight transport. The first part is dedicated to the consequences of the harmful emissions that truck freight transport induce on environment. In a context of a highly probable increase of the global freight traffic, an attempt is therefore made to estimate the impact of truck freight transport increase on environment as well as the degree of substitution between rail and truck that would be necessary to arrest the damage to the environment. The second part consists in measuring the impact of the external costs internalisation on both the freight traffic and it's modal choice. With the help of an econometric model, various simulations are made to evaluate the evolution of the freight traffic according to different assumptions made on cost increases in the sector of the truck freight transport. In the third part, the author wonders about the steps that could be adopted by 2010 and that, associated to the taxation system, could incite loaders either to reduce their trade needs or to transfer a part of their traffic on the rail mode
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Abril, Garcia Ana Belen. "Estimation et optimisation de la consommation dans les descriptions architecturales des systèmes intégrés complexes". Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066115.
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Choungmo, Fofack Nicaise Éric. "Sur des modèles pour l'évaluation de performance des caches dans un réseau cœur et de la consommation d'énergie dans un réseau d'accès sans-fil". Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00968894.
Abstract (sommario):
Internet est un véritable écosystème. Il se développe, évolue et s'adapte aux besoins des utilisateurs en termes de communication, de connectivité et d'ubiquité. Dans la dernière décennie, les modèles de communication ont changé passant des interactions machine-à-machine à un modèle machine-à-contenu. Cependant, différentes technologies sans-fil et de réseaux (tels que les smartphones et les réseaux 3/4G, streaming en ligne des médias, les réseaux sociaux, réseaux-orientés contenus) sont apparues pour améliorer la distribution de l'information. Ce développement a mis en lumière les problèmes liés au passage à l'échelle et à l'efficacité énergétique; d'où la question: Comment concevoir ou optimiser de tels systèmes distribués qui garantissent un accès haut débit aux contenus tout en (i) réduisant la congestion et la consommation d'énergie dans le réseau et (ii) s'adaptant à la demande des utilisateurs dans un contexte connectivité quasi-permanente? Dans cette thèse, nous nous intéressons à deux solutions proposées pour répondre à cette question: le déploiement des réseaux de caches et l'implantation des protocoles économes en énergie. Précisément, nous proposons des modèles analytiques pour la conception de ces réseaux de stockage et la modélisation de la consommation d'énergie dans les réseaux d'accès sans fil. Nos études montrent que la prédiction de la performance des réseaux de caches réels peut être faite avec des erreurs relatives absolues de l'ordre de 1% à 5% et qu'une proportion importante soit 70% à 90% du coût de l'énergie dans les cellules peut être économisée au niveau des stations de base et des mobiles sous des conditions réelles de trafic.
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Vu, Thanh Tung. "Modèles spatiaux pour la planification cellulaire". Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2012. http://www.theses.fr/2012ENST0043.
Abstract (sommario):
Dans cette thèse, nous enrichissons et appliquons la théorie des processus de Poisson spatiaux pour résoudre certains problèmes issus de la conception et du déploiement des réseaux cellulaire. Cette thèse comporte deux parties principales. La première partie est consacrée à la résolution de quelques problèmes de dimensionnement et de couverture des réseaux cellulaires. Nous calculons la probabilité de surcharge de systèmes OFDMA grâce aux inégalités de concentration et aux développements d'Edgeworth, pour lesquels nous prouvons des bornes d'erreur explicites, et nous l'appliquons à résoudre un problème de dimensionnement. Nous calculons également la probabilité d'outage et le taux de handover pour un utilisateur typique. La seconde partie est consacrée à l'étude de différents modèles pour la consommation d'énergie dans les réseaux cellulaires. Dans le premier modèle, l'emplacement initial des utilisateurs forme un processus de Poisson ponctuel et à chaque utilisateur est associé un processus d'activité de type ON-OFF. Dans le second modèle, l'arrivée des utilisateurs constitue un processus de Poisson en espace et en temps, une dynamique connue sous le nom de dynamique de Glauber. Nous étudions également l'impact de la mobilité des utilisateurs en supposant que les utilisateurs se déplacent de manière aléatoire pendant leur séjour. Nous nous intéressons dans toutes ces situations, à la distribution de l'énergie consommée par une station de base. Cette énergie est divisée en deux parties: la partie additive et la partie diffusive. Nous obtenons des expressions analytiques pour les moments de la partie additive ainsi que la moyenne et la variance de l'énergie totale consommée. Nous trouvons une borne d'erreur pour l'approximation gaussienne de la partie additive. Nous prouvons que la mobilité des utilisateurs a un impact positif sur la consommation d'énergie. Il n'augmente ni ne réduit l'énergie consommée en moyenne, mais réduit sa variance à 0 en régime de mobilité élevé. Nous caractérisons aussi le taux de convergence en fonction de la vitesse des utilisateursNowadays, cellular technology is almost everywhere. It has had an explosive success over the last two decades and the volume of traffic will still increase in the near future. For this reason, it is also regarded as one cause of worldwide energy consumption, with high impact on carbon dioxide emission. On the other hand, new mathematical tools have enabled theconception of new models for cellular networks: one of these tools is stochastic geometry, or more particularly spatial Poisson point process. In the last decade, researchers have successfully used stochastic geometry to quantify outage probability, throughput or coverage of cellular networks by treating deployment of mobile stations or (and) base stations as Poisson point processes on a plane. These results also take into account to impact of mobility on the performance of such networks. In this thesis, we apply the theory of Poisson point process to solve some problems of cellular networks, in particular we analyze the energy consumption of cellular networks. This thesis has two main parts. The first part deals with some dimensioning and coverage problems in cellular network. We uses stochastic analysis to provide bounds for theoverload probability of OFDMA systems thanks to concentration inequalities and we apply it to solve a dimensioning problem. We also compute the outage probability and handover probability of a typical user. The second part is dedicated to introduce different models for energy consumption of cellular networks. In the first model, the initial location of users form a \PPP\ and each user is associated with an ON-OFF process of activity. In the second model, arrival of users forms a time-space \PPP. We also study the impact of mobility of users by assuming that users randomly move during its sojourn. We focus on the distribution of consumed energy by a base station. This consumed energy is divided into the additive part and the broadcast part. We obtain analytical expressions for the moments of the additive part as well as the mean and variance of the consumed energy. We are able to find an error bound for Gaussian approximation of the additive part. We prove that the mobility of users has a positive impact on the energy consumption. It does not increase or decrease the consumed energy in average but reduces its variance to zero in high mobility regime. We also characterize the convergent rate in function of user's speed
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Riederer, Peter. "Modèle de zone adapté aux essais de régulateurs de systèmes de chauffage et de climatisation". Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2002. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000632.
Abstract (sommario):
L'étude des régulateurs utilise à ce jour des modèles de zone à un seul nœud d'air. Un nouveau modèle de zone, distinguant les différentes positions possibles du capteur est développé dans cette thèse. A partir d'une étude expérimentale en chambre climatique et de simulations sur code CFD, on établit la liste des phénomènes thermiques et aérauliques, à prendre en compte lors du développement du modèle pour différents systèmes de chauffage et de climatisation. L'approche zonale, divisant l'air d'une pièce en plusieurs sous-volumes, est choisie car elle est bien adaptée pour tenir compte des phénomènes convectifs caractérisant les différents systèmes de chauffage et de climatisation. Le modèle de zone est divisé en deux parties: un modèle zonal représentant l'ambiance occupée et un modèle supplémentaire relatif aux emplacements du capteur. Ainsi on peut évaluer les conditions de confort dans la zone d'occupation et l'impact des différentes positions du capteur. Le modèle est validé pour une cellule test équipée de différents systèmes de chauffage et de climatisation. Une analyse de sensibilité est ensuite menée afin de tester la sensibilité aux paramètres principaux du modèle. La qualité de la régulation et la consommation d'énergie sont ensuite comparées pour différentes positions du capteur dans une pièce équipée de différents émetteurs et systèmes de climatisation. Les résultats sont comparés à ceux obtenus par un modèle à un nœud d'air. La principale conclusion de cette thèse est que l'influence de la position du capteur est fortement fonction du système de chauffage et de climatisation et du type de régulateur. Les différences, en général négligeables en terme de confort de l'occupant, peuvent devenir importantes au niveau de la consommation d'énergie. De ce fait, on peut définir pour quels systèmes de climatisation le modèle à un nœud d'air doit être remplacé par le modèle développé.
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Boucharel, Paul. "Conception des lois de commande optimales pour l'amélioration de l'efficacité globale d'une chaîne de traction automobile". Toulouse, INPT, 2003. http://www.theses.fr/2003INPT060H.
Abstract (sommario):
L'objectif premier des travaux thèse est de réduire la consommation d'essence d’un véhicule hybride parallèle en réponse à une requête du conducteur. Après modélisation des transferts énergétiques au sein du véhicule, des algorithmes de contrôle locaux ont été développés pour déterminer le rapport de boîte et la répartition optimale de couple entre les motorisations en minimisant un critère incluant les aspects de consommation et d'agrément de conduite. Un second point consiste à déterminer les comportements optimaux d'un véhicule sur un trajet connu a priori. Une optimisation globale permettant de déterminer la consommation minimale a été développée. L'analyse des résultats permet alors, avec un système de navigation, d’améliorer les algorithmes locaux pour mieux gérer les changements de rapport et le niveau de charge de la batterie. Pour valider cette approche, des tests de prototypage rapide et des test sur véhicule ont été réalisésThe main aim of the study is to determine the minimal fuel consumption of a parallel hybrid vehicle that fulfill the driver's request. First, a model representing the energy flows inside the vehicle was set. Then local control algorithms were developed to determine the optimal gear ratio and torque repartition between the motors by minimizing a criterion including consumption and driveability aspects. A second point of the thesis consists in extracting the optimal behavior of the car on a planned trip. A global optimization that computes the minimal consumption on the planned trip was developed. Considering a vehicle with a navigation system, the analysis of the results allows to improve the gear ratio and the battery charging management of the local algorithms. Fast prototyping tests and vehicle tests were made to validate this approach
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Roux, Baptiste. "Methodology and tools for energy-aware task mapping on heterogeneous multiprocessor architectures". Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S129/document.
Abstract (sommario):
Au cours de la dernière décennie, la conception des systèmes embarqués a évolué dans l'optique d'augmenter la puissance de calcul tout en conservant une faible consommation d'énergie. À titre d'exemple, les véhicules autonomes tels que les drones sont un domaine d'application représentatif qui combine de la vision, des communications sans fil avec d'autres noyaux de calculs intensifs, le tout avec un budget énergétique limité. Avec l'avènement des systèmes multicœurs sur puce (MpSoC), la simplification des processeurs a diminué la consommation d'énergie par opération, alors que leur multiplication a amélioré les performances. Cependant, l'apparition du phénomène de ''dark silicon'' a conduit à l'intégration d'accélérateurs matériels spécialisés au sein des systèmes multicœurs. C'est ainsi que sont nées les architectures massivement multicœurs hétérogènes (HMpSoC) combinant des processeurs généralistes (SW) et des accélérateurs matériels (HW). Pour ces architectures hétérogènes, les performances et la consommation d'énergie dépendent d'un large ensemble de paramètres tels que le partitionnement HW/SW, le type d'implémentation HW et le coût de communication entre les organes de calcul HW et SW conduisant ainsi à un immense espace de conception. Dans cette thèse, nous étudions des méthodes permettant la réduction de la complexité de développement et de mise en oeuvre d'applications efficaces en énergie sur HMpSoC. De nombreuses contributions sont proposées pour améliorer les outils d'exploration de l'espace de conception (DSE) avec des objectifs énergétiques. Tout d'abord, une définition formelle de la structure HMpSoC est introduite ainsi qu'une méthode de représentation générique axée sur la hiérarchie mémoire. Ensuite, un outil de modélisation rapide de l'énergie est proposé et validé sur plusieurs applications. Ce modèle énergétique sépare les sources d'énergie en trois catégories (calcul statique, dynamique et communications) et calcule leurs contributions sur la consommation globale de manière indépendante. Basée sur une étude précise des communications, cette approche calcule rapidement la consommation d'énergie pour une répartition donnée d'application sur un HMpSoC. Dans un deuxième temps, nous proposons une méthodologie permettant l'exploration énergétique d'accélérateurs sur HmpSoC. Cette méthode s'appuie sur le modèle de consommation précédent couplé à une formulation de programmation linéaire en nombre entier mixte (MILP). Cela permet de sélectionner efficacement les accélérateurs HW et le partitionnement HW/SW et ainsi d'obtenir une implémentation efficace en énergie pour une application tuilée. Les expériences réalisées ont montré la complexité du processus de validation d'outils/algorithmes de DSE sur une large gamme d'applications et d'architectures. Afin de résoudre ce problème, nous proposons un simulateur d'architectures HMpSoC intégrant un modèle de consommation permettant d'observer l'exécution d'applications. La structure de l'architecture cible est décrite à l'aide d'un fichier de configuration basé sur le modèle de représentation générique précédent. Ce fichier est chargé dynamiquement lors du démarrage du simulateur. De plus, ce simulateur est associé à un générateur d'applications permettant la création d'un large ensemble d'applications représentatives du domaine. Ce générateur se base sur un ensemble de schémas de calcul et de communication élémentaire qu'il combine pour obtenir une application complète. Les applications ainsi obtenues peuvent être enrichies par des informations de placement et automatiquement exécutées sur le simulateur. Cet ensemble d'outils a pour objectif de faciliter la validation de nouveaux algorithmes ciblant le placement efficace en énergie d'application sur une large gamme d'architectures HMpSoCDuring the last decade, the design of embedded systems was pushed to increase computational power while maintaining low energy consumption. As an example, autonomous vehicles such as drones are a representative application domain which combines vision, wireless communications and other computation intensive kernels constrained with a limited energy budget. With the advent of Multiprocessor System-on-Chip (MpSoC) architectures, simplification of processor cores decreased power consumption per operation, while the multiplication of cores brought performance improvement. However, the ''dark silicon'' issue led to the benefit of augmenting programmable processors with specialized hardware accelerators and to the rise of Heterogeneous MpSoC (HMpSoC) combining both software (SW) and hardware (HW) computational resources. For these heterogeneous architectures, performance and energy consumption depend on a large set of parameters such as the HW/SW partitioning, the type of HW implementation or the communication cost between HW and SW cores therefore leading to a huge design space. In this thesis, we study how to reduce the development and implementation complexity of energy-efficient applications on HMpSoC. Multiple contributions are proposed to enhance Design Space Exploration (DSE) tools with energy objectives. First, a formal definition of HMpSoC structure is introduced alongside with a generic representation focused on the memory hierarchy. Then, a fast power modelling tool is proposed and validated on several applications. This power model separates the power sources in three families (static, dynamic computation and dynamic communication) and computes their contributions on global consumption independently. With a fine grain communications study, this approach rapidly computes energy consumption for a given application mapping on a HMpSoC. In a second time, we propose a methodology for energy-driven accelerator exploration on HMpSoC. This method builds upon the previous power model coupled with an Mixed Integer Linear Programming (MILP) formulation and enables to efficiently select HW accelerators and HW/SW partitioning which achieve energy efficient-mapping of a tiled application. The experiments involved in these contributions show the complexity of DSE validation process on a wide range of applications and architectures. To address these issues, we introduce a HMpSoC simulator embedding a power model to monitor application execution. Properties of targeted architectures are described, at run-time with the previous generic representation model. Furthermore, this simulator is coupled with an application generator framework that could build an infinite set of representative applications following predefined computation models. The obtained applications could then be enriched with mapping directive and executed on the simulator. This combination enables to ease the research and validation of new DSE algorithms targeting energy-aware application mapping on a wide range of HMpSoC architectures
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Bontemps, Stéphanie. "Validation expérimentale de modèles : application aux bâtiments basse consommation". Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0337/document.
Abstract (sommario):
Avec la généralisation de la construction des bâtiments basse consommation, passifs et à énergie positive, mais aussi la rénovation du parc existant, il est indispensable d’avoir recours à la simulation pour évaluer, entre autres, les performances énergétique et environnementale atteintes par ces nouveaux bâtiments. Les attentes en termes de garantie de performance énergétique étant de plus en plus importantes, il est primordial de s’assurer de la fiabilité des outils de simulation utilisés. En effet, les codes de simulation doivent être capables de représenter le comportement de ces nouveaux types de bâtiments de la façon la plus juste et fidèle possible. De plus, les incertitudes liées aussi bien aux paramètres de conception qu’aux différentes sollicitations ainsi qu’aux usages des bâtiments doivent être prises en compte pour pouvoir garantir la performance du bâtiment sur sa durée de vie.Cette thèse s’est intéressée à la validation expérimentale de modèles appliquée à un bâtiment de type cellule test. Cette méthodologie de validation se déroule en plusieurs étapes au cours desquelles on évalue la qualité du modèle en termes de justesse et de fidélité. Plusieurs cas d’études ont été menés sur lesquels nous avons pu identifier les paramètres les plus influents sur la sortie du modèle, examiner l’influence du pas de temps sur le processus de validation expérimentale, analyser l’influence de l’initialisation et confirmer l’aptitude de la méthodologie à tester le modèleConstruction of low, passive and positive energy buildings is generalizing and existing buildings are being renovated. For this reason, it is essential to use simulation in order to estimate, among other things, energy and environmental performances reached by these new buildings. Expectations regarding guarantee of energy performance being more and more important, it is crucial to ensure the reliability of simulation tools being used. Indeed, simulation codes should reflect the behavior of these new kinds of buildings in the most consistent and accurate manner. Moreover, the uncertainty related to design parameters, as well as solicitations and building uses have to be taken into account in order to guarantee building energy performance during its lifetime.This thesis investigates the empirical validation of models applied to a test cell building. This validation process is divided into several steps, during which the quality of the model is evaluated as far as consistency and accuracy are concerned. Several study cases were carried out, from which we were able to identify the most influential parameters on model output, inspect the influence of time step on the empirical validation process, analyze the influence of initialization and confirm methodology’s ability to test the model
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Tehrani, Nejad Moghaddam Alireza. "Impact de l’évolution de la demande de produits pétroliers sur la consommation d’énergie et les émissions de CO2 des raffineries". Dijon, 2008. http://www.theses.fr/2008DIJOE007.
Abstract (sommario):
L’industrie du raffinage français se trouve aujourd’hui dans une situation paradoxale. Bien qu’au cours de ces dernières années, pour des raisons économiques et environnementales, l’efficacité énergétique des raffineries a été améliorée de manière significative, leurs émissions spécifiques de CO2 ont augmenté de façon nette et cette tendance est appelée à se poursuivre. La source de cet apparent paradoxe se trouve dans la modification profonde de la structure de la demande des produits pétroliers tant en terme de quantité qu’en terme de qualité. Cette thèse a pour objectif d’apporter des éléments de réponses à la compréhension de cette paradoxe. Cet objectif se résume en trois points : (1) l’introduction de la programmation linéaire comme outil de calcul dans le cadre des études prospective et rétrospective d’analyse de cycle de vie (2) l’évaluation de l’impact de l’évolution de la demande de produits pétroliers sur leurs coûts et contenus marginaux en CO2 (3) l’estimation des coefficients moyens de CO2 des carburants à la sortie de la raffinerie afin de fournir des données comptables nécessaires aux études d’analyse de cycle de vie rétrospectiveThe French refining industry is in a paradoxical situation. Although the energy efficiency of the refineries have been significantly improved their CO2 emissions are continuously increasing and this trend will be kept in future. The origin of this paradox steams in the profound modification in the demand structure (in terms of quantity and quality) of the oil products. The objective of this dissertation is to provide answers to these paradoxical questions. This objective is achieved and can be summarized in three points: (1) the introduction of linear programming to the prospective and retrospective life cycle assessment analysis (2) the evaluation of the impact of tightening the sulfur specification on the marginal cost and marginal CO2 contribution of oil products (3) the assessment of the average CO2 coefficients for oil products useful in the life cycle assessment studies
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Romary, David. "Etude technico-économique des systèmes de production et distribution de chaleur et de force : application au tertiaire". Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10230.
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Alhaj, Hasan Ola. "Optimization of building energy consumption using simplified models and new control methods". Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10162/document.
Abstract (sommario):
L'inquiétude croissante concernant le futur des ressources énergétique a fait de l'optimisation énergétique une priorité dans tous les secteurs. De nombreux sujets de recherche se sont focalisés sur celui du bâtiment étant le principal consommateur d'énergie, en particulier à cause de ses besoins en chauffage. Beaucoup de propositions pour réduire la consommations ont été faites. Ceux-ci vont de l'amélioration de l'isolation au changement du système de gestion du thermostat en passant par la formation des occupants à une meilleure gestion de leur bâtiment. Cette thèse propose une nouvelle méthode de contrôle qui permet de minimiser la consommation énergétique et dépenses budgétaires. La méthode génère un planning énergétique sur une période de temps pré-définie, ceci en prenant compte du confort thermique des occupants. Elle est basée sur l'application de la méthode de Monte Carlo, un générateur aléatoire appliqué au système de chauffage. L'objectif est de déterminer le planning de chauffage optimal, qui respecte les trois contraintes suivantes: - Le confort thermique des résidents; - La minimisation de l'énergie consommée / du budget; - Le déplacement de la charge. De plus, pour tester cette méthode, l'identification du comportement thermique du bâtiment a été requise. De ce fait, un modèle thermique du bâtiment a été développé. Ce modèle a été volontairement simplifié afin de l'intégrer plus simplement dans le processus de contrôle. De plus, une nouvelle approche d'identification thermique du bâtiment aussi bien qu'une nouvelle méthode de contrôle en temps réel ont été présentéesWith the highly developing concerns about the future of energy resources, the optimization of energy consumption becomes a must in all sectors. A lot of research was dedicated to buildings regarding that they constitute the highest energy consuming sector mainly because of their heating needs. Many proposals of new strategies to minimize building consumption were done. These proposals vary between recommending better insulation, advising change in occupants' behavior and changing the heating control management. This thesis proposes a new control method that helps minimizing the heating consumption and expenses. This method generates an energy plan over a defined prediction horizon respecting the occupants’ thermal comfort. It is based on the application of Monte Carlo method, i.e., a random generator for the heating system scenarios. The aim is to determine the optimal heating plan for the prediction horizon that fulfills the constraints regarding the following three factors: • The thermal comfort of occupants; • The minimization of the energy consumption/expenses; • Load shifting. However, to test this method, an identification of the building thermal behavior was needed. Thus, a building thermal model to simulate the building behavior was developed. This model was meant to be simplified in order to better integrate it in the control process. Furthermore, a new parameter estimation approach as well as a real time temperature control method are presented to ensure the implementation of the optimal predicted plan
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Marie, Stéphane. "Routage multi-critère des navires à propulsion hybride". Rennes, INSA, 2010. http://www.theses.fr/2010ISAR0022.
Abstract (sommario):
Le travail présenté dans ce manuscrit fait partie du projet Grand Largue dont l'objectif est l'implantation de systèmes de propulsion bi-énergie sur des chalutiers et caboteurs. Le travail présenté dans ce mémoire consiste à établir un outil d'aide à la décision afin de déterminer la route la plus économique pour des navires à propulsion hybride. Le routage multi-critère du navire est effectué en utilisant un modèle de comportement du navire en fonction des conditions de navigation. Pour déterminer la consommation du navire sur une route, un modèle flou est construit et identifié en utilisant un processus automatisé. Les données utilisées pour l'identification ne proviennent que des instruments couramment disponibles à bord. Les systèmes d'inférence floue ont été utilisés pour leur propriété d'interpolateurs universels et la possible représentation linguistique de la connaissance acquise sur le comportement du navire. Le modèle de consommation identifié est intégré dans une boucle d'optimisation permettant d'effectuer un routage déterministe du navire. Cette méthode de routage est basée sur une discrétisation systématique de la zone de navigation. Un algorithme génétique ulti-objectif est utilisé afin de déterminer les routes qui minimisent la consommation de fuel avec un temps de parcours fixé ou minimal. Les résultats et bénéfices de la méthode de routage sont illustrés en utilisant un voyage Transatlantique. Les solutions optimales au sens de Pareto obtenues après l'optimisation multi-critère de la route permettent de proposer différentes compromis consommation/temps de parcours à travers un outil d'aide à la décisionThe work has been carried out within the project Grand Large the aim of which is to introduce an automated system of sail adjustment especially for trawlers and coasters. In this study sail-assisted motor vessels weather routing is investigated to establish the most economical route by applying available information of the ship behavior regarding the encountered sea-conditions. To derive the vessel's fuel use on a route, a fuzzy logic model is constructed through an automated identification process. Only data collected from actual integrated bridge measurements systems is used. Fuzzy modeling is a framework providing a flexible and transparent athematical structure to describe the physical relationships in a vessel behavior. This consumption model is integrated into a determinist weather-routing optimization workflow based on a systematic meshing scheme of the sailing area. Pareto-optimization with a Multi-Objective Genetic Algorithm (MOGA) is used to maximize fuel economy in a limited or optimum time. The benefits of the developed decision helping tool in sail-assisted motor vessel routing are highlighted on a westbound north Transatlantic journey
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Vu, Thanh Tung. "Modèles spatiaux pour la planification cellulaire". Thesis, Paris, ENST, 2012. http://www.theses.fr/2012ENST0043/document.
Abstract (sommario):
Dans cette thèse, nous enrichissons et appliquons la théorie des processus de Poisson spatiaux pour résoudre certains problèmes issus de la conception et du déploiement des réseaux cellulaire. Cette thèse comporte deux parties principales. La première partie est consacrée à la résolution de quelques problèmes de dimensionnement et de couverture des réseaux cellulaires. Nous calculons la probabilité de surcharge de systèmes OFDMA grâce aux inégalités de concentration et aux développements d'Edgeworth, pour lesquels nous prouvons des bornes d'erreur explicites, et nous l'appliquons à résoudre un problème de dimensionnement. Nous calculons également la probabilité d'outage et le taux de handover pour un utilisateur typique. La seconde partie est consacrée à l'étude de différents modèles pour la consommation d'énergie dans les réseaux cellulaires. Dans le premier modèle, l'emplacement initial des utilisateurs forme un processus de Poisson ponctuel et à chaque utilisateur est associé un processus d'activité de type ON-OFF. Dans le second modèle, l'arrivée des utilisateurs constitue un processus de Poisson en espace et en temps, une dynamique connue sous le nom de dynamique de Glauber. Nous étudions également l'impact de la mobilité des utilisateurs en supposant que les utilisateurs se déplacent de manière aléatoire pendant leur séjour. Nous nous intéressons dans toutes ces situations, à la distribution de l'énergie consommée par une station de base. Cette énergie est divisée en deux parties: la partie additive et la partie diffusive. Nous obtenons des expressions analytiques pour les moments de la partie additive ainsi que la moyenne et la variance de l'énergie totale consommée. Nous trouvons une borne d'erreur pour l'approximation gaussienne de la partie additive. Nous prouvons que la mobilité des utilisateurs a un impact positif sur la consommation d'énergie. Il n'augmente ni ne réduit l'énergie consommée en moyenne, mais réduit sa variance à $0$ en régime de mobilité élevé. Nous caractérisons aussi le taux de convergence en fonction de la vitesse des utilisateursNowadays, cellular technology is almost everywhere. It has had an explosive success over the last two decades and the volume of traffic will still increase in the near future. For this reason, it is also regarded as one cause of worldwide energy consumption, with high impact on carbon dioxide emission. On the other hand, new mathematical tools have enabled theconception of new models for cellular networks: one of these tools is stochastic geometry, or more particularly spatial Poisson point process. In the last decade, researchers have successfully used stochastic geometry to quantify outage probability, throughput or coverage of cellular networks by treating deployment of mobile stations or (and) base stations as Poisson point processes on a plane. These results also take into account to impact of mobility on the performance of such networks. In this thesis, we apply the theory of Poisson point process to solve some problems of cellular networks, in particular we analyze the energy consumption of cellular networks. This thesis has two main parts. The first part deals with some dimensioning and coverage problems in cellular network. We uses stochastic analysis to provide bounds for theoverload probability of OFDMA systems thanks to concentration inequalities and we apply it to solve a dimensioning problem. We also compute the outage probability and handover probability of a typical user. The second part is dedicated to introduce different models for energy consumption of cellular networks. In the first model, the initial location of users form a \PPP\ and each user is associated with an ON-OFF process of activity. In the second model, arrival of users forms a time-space \PPP. We also study the impact of mobility of users by assuming that users randomly move during its sojourn. We focus on the distribution of consumed energy by a base station. This consumed energy is divided into the additive part and the broadcast part. We obtain analytical expressions for the moments of the additive part as well as the mean and variance of the consumed energy. We are able to find an error bound for Gaussian approximation of the additive part. We prove that the mobility of users has a positive impact on the energy consumption. It does not increase or decrease the consumed energy in average but reduces its variance to zero in high mobility regime. We also characterize the convergent rate in function of user's speed
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Mandallena, Céline. "Elaboration et application d'une méthode d'évaluation et d'amélioration de la qualité environnementale de bâtiments tertiaires en exploitation". Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13207.
Abstract (sommario):
Dans le contexte de réduction des impacts environnementaux consécutifs à l'exploitaion des bâtimenst existants, ce travail a pour objet de développer et d'appliquer une méthode opérationnelle d'évaluation et d'amélioration de la qualité environnementale de bâtiments tertiaires. Notre recherche de par sa finalité et son objectif opérationnel, s'inscrit à la convergence de 3 disciplines : 1) Maîtrise de la Demande d'Energie : les consommations énergétiques représentent la cause principale des impacts environnementaux du secteur du bâtiment, en particulier pour les émisssions de gaz à effet de serre. 2) Les indicateurs que nous avons construits, sont basés sur des facteurs d'émission construits à partir de l'approche en Analyse en Cylce de Vie, démarche la plus exhaustive à ce jour. 3) afin de nous inscrire dans l'évolution actuelle des acteurs et de leurs référentiels, nous nous sommes appuyés sur la démarche Haute Qualité Environnementale pour structurer les indicateurs de la phase d'exploitation. La méthode qui en découle, nommée OPALE (Optimisation des Performances par des Actions de Limitation des Emissions), est relative aux bâtiments tertiaires existants. On utilise les techniques de benchmarking et d'analyse multicritères afin d'informer au mieux, les gestionnaires, les exploitants et les usages des vâtiments, ainsi que les acteurs de la maîtrised'oeuvre. Au final, nous avons proposé un mode de présentation simplifié des résultats, sous forme de tableaux de bord environnementaux regroupant 26 indicateurs sur six thèmes centraux : - 4 thèmes "performances", coûts, consommation d'eau et d'énergie, émissions à l'environnement, qualité d vie, - 2 thèmes "diagnostic", qualité des usages et qualité de gestion du bâtiment. . .
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Choungmo, Fofack Nicaise Éric. "Sur des modèles pour l’évaluation de performance des caches dans un réseau cœur et de la consommation d’énergie dans un réseau d’accès sans-fil". Thesis, Nice, 2014. http://www.theses.fr/2014NICE4006/document.
Abstract (sommario):
Internet est un véritable écosystème. Il se développe, évolue et s’adapte aux besoins des utilisateurs en termes de communication, de connectivité et d’ubiquité. Dans la dernière décennie, les modèles de communication ont changé passant des interactions machine-à-machine à un modèle machine-à-contenu. Cependant, différentes technologies sans-fil et de réseaux (tels que les smartphones et les réseaux 3/4G, streaming en ligne des médias, les réseaux sociaux, réseaux-orientés contenus) sont apparues pour améliorer la distribution de l’information. Ce développement a mis en lumière les problèmes liés au passage à l’échelle et à l’efficacité énergétique; d’où la question: Comment concevoir ou optimiser de tels systèmes distribués qui garantissent un accès haut débit aux contenus tout en (i) réduisant la congestion et la consommation d’énergie dans le réseau et (ii) s’adaptant à la demande des utilisateurs dans un contexte connectivité quasi-permanente? Dans cette thèse, nous nous intéressons à deux solutions proposées pour répondre à cette question: le déploiement des réseaux de caches et l’implantation des protocoles économes en énergie. Précisément, nous proposons des modèles analytiques pour la conception de ces réseaux de stockage et la modélisation de la consommation d’énergie dans les réseaux d’accès sans fil. Nos études montrent que la prédiction de la performance des réseaux de caches réels peut être faite avec des erreurs relatives absolues de l’ordre de 1% à 5% et qu’une proportion importante soit 70% à 90% du coût de l’énergie dans les cellules peut être économisée au niveau des stations de base et des mobiles sous des conditions réelles de traficInternet is a real ecosystem. It grows, evolves and adapts to the needs of users in terms of communication, connectivity and ubiquity of users. In the last decade, the communication paradigm has shifted from traditional host-to-host interactions to the recent host-to-content model; while various wireless and networking technologies (such as 3/4G smartphones and networks, online media streaming, social networks, clouds, Big-Data, information-centric networks) emerged to enhance content distribution. This development shed light on scalability and energy efficiency issues which can be formulated as follows. How can we design or optimize such large scale distributed systems in order to achieve and maintain high-speed access to contents while (i) reducing congestion and energy consumption in the network and (ii) adapting to the temporal locality of users demand in a continuous connectivity paradigm? In this thesis we focus on two solutions proposed to answer this question: In-network caching and Power save protocols for scalability and energy efficiency issues respectively. Precisely, we propose analytic models for designing core cache networks and modeling energy consumption in wireless access networks. Our studies show that the prediction of the performance of general core cache networks in real application cases can be done with absolute relative errors of order of 1%–5%; meanwhile, dramatic energy save can be achieved by mobile devices and base stations, e.g., as much as 70%–90% of the energy cost in cells with realistic traffic load and the considered parameter settings