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Aims The gastro-intestinal tract is a major reservoir of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) producing Escherichia coli. Bacillus spores may be used as probiotics to decrease digestive colonization by ESBL-E. coli. Our aim was to assess the in vitro and in vivo activity of new Bacillus strains against ESBL-E. coli. Methods and Results We screened the in vitro activity of 50 Bacillus strains against clinical isolates of ESBL-E. coli and selected B. subtilis strains CH311 and S3B. Both strains decreased ESBL-E. coli titers by 4 log10 CFU L−1 in an in vitro model of gut content, whereas the B. subtilis CU1 strain did not. In a murine model of intestinal colonization by ESBL-E. coli, CH311 and S3B did not decrease fecal titers of ESBL-E. coli. Ten sequences of putative antimicrobial peptides were identified in the genomes of CH311 and S3B, but not in CU1. Conclusions Two new B. subtilis strains showed strong in vitro activity against ESBL-E. coli. Significance and Impact of Study Despite strong in vitro activities of new B. subtilis strains against ESBL-E. coli, intestinal colonisation was not altered by curative Bacillus treatment even if their spores proved to germinate in the gut. Thus, this work underlines the importance of in vivo experiments to identify efficient probiotics. The use of potential antimicrobial compounds identified by genome sequencing remains an attractive alternative to explore.

Architectures have become more and more complex to keep up with the increase of algorithmic complexity. To fully exploit those architectures, dynamic managers are required. The goal of dynamic managers is either to optimize the resource usage (e.g., cores, memory) or to reduce energy consumption under performance constraints. Taking as example, smartphones, those devices were designed to fit complex architectures in the smallest space while ensuring the device runs in stable conditions. This includes keeping the SoC (System-on-Chip) in low temperature level and maximizing the battery life. Thus, different dynamic managers are deployed for this purpose. However, managers were developed with performance optimization being their main goal, they have not been designed to be secure and present security vulnerabilities.In this work, we evaluate the security of both, energy and thermal managers. Three different attacks are presented and validated by an implementation on a state-of-art SoCs. Finally, for each attack, possible countermeasures were discussed.; Les architectures multi-coeurs présentent une grande complexité du fait du grand nombre de ressources et de la complexité de l’infrastructure de communication. Afin de répondre à des contraintes de performance ou de consommation d’énergie, il est nécessaire d’implémenter des gestionnaires dynamiques (mapping de tâches, adaptation dynamique de la fréquence et de la tension (e.g., DVFS pour Dynamic Voltage and Frequency Scaling)). Par exemple, les smartphones ont été conçus en intégrant des architectures complexes dans un espace limité tout en s’assurant du bon fonctionnement de l’appareil (i.e., durée de vie de la batterie, température du processeur). Cependant, dans la majorité des cas, ces gestionnaires n’ont pas été conçus pour la sécurité et sont vulnérables. Dans cette thèse, on explore les possibles vulnérabilités de sécurité présentes dans les gestionnaires d’énergie et de température. Trois différentes attaques ont été démontrées par une implémentation sur des SoCs (Systems-on-Chip) récents. Finalement, des contre-mesures à ces attaques ont été préposées.

International audience; We describe the synthesis and photophysical characterization of differently substituted planar chiral analogues of PRODAN based on a [2.2]paracyclophane scaffold. This experimental and theoretical study highlights that the (chir)optical properties of the new "phane" compounds, which incorporate an electron-withdrawing propionyl moiety and an electron-donating dimethylamino group at their para or pseudo Para positions, strongly depend on their substitution patterns. In particular, for this series of molecules, a more pronounced solvatochromism and clear chiroptical behaviors are observed when the two substituents are placed on the two rings of the pCp core in a non-"co-planar" arrangement (pseudo Para derivative). This observation may help design new pCp-based luminophores with finely tuned photophysical properties.

This thesis is at the heart of the 5th generation of mobile networks (5G), and more particularly within the framework of point-to-point “backhaul” urban transport networks, accomplished through the intermediary of millimeter microwave links (FH). The chosen solution should be compact, low-cost to manufacture, high radiation performance, and ultimately capable of integrating self-aligning RF devices. Due to its large available bandwidth, the D band (130-174.8 GHz) is considered a good candidate for high-capacity links.Among different antenna structures analyzed, Transmitarrays show very promising performances in terms of isotropic gain, bandwidth, purity of radiation, simplicity of manufacture and compatible with the operation in double orthogonal polarization. A first high gain, broadband, high radiation performance D-band TA antenna solution is designed, then validated by measurements in an anechoic chamber, using a near-field scanner. To meet dual-band needs, a second TA antenna solution operating in E (71-86 GHz) and D bands is developed, based on the coplanar cohabitation of the unit cells of the two bands in hybrid mode (interlacing and replacement), while maintaining the simplicity of manufacture. The simulations show an overall retention of good performance in both bands, and good prospects for dual-band millimeter solutions with integration of self-aligning RF elements., Cette thèse s’inscrit au coeur de la 5ème génération des réseaux mobiles (5G), et plus particulièrement dans le cadre des réseaux de transport point-à-point « Backhaul » urbains, accomplis par l’intermédiaire de faisceaux hertziens (FH) millimétriques. La solution choisie doit être compacte, à faible coût de fabrication, à hautes performances de rayonnement, et susceptible à terme d’intégrer des dispositifs RF d’auto-alignement. En raison de sa large bande passante disponible, la bande D (130-174,8 GHz) est considérée comme un bon candidat pour les liaisons de grande capacité.Parmi différentes structures d’antennes analysées, les réseaux transmetteurs, ou TA (« Transmitarrays ») affichent des performances très prometteuses en termes de gain isotrope, bande passante, pureté de rayonnement, simplicité de fabrication et compatible avec le fonctionnement en double polarisation orthogonale. Une première solution d'antenne TA en bande D à fort gain, à large bande et hautes performances de rayonnement est d’abord conçue, puis validée par des mesures en chambre anéchoïque, à l'aide d'un scanner en champ proche. Pour répondre aux besoin double bande, une deuxiéme solution d’antenne TA fonctionnant en bandes E (71-86 GHz) et D est développée, basée sur la cohabitation coplanaire des cellules unitaires des deux bandes en mode hybride (entrelacement et remplacement), tout en conservant la simplicité de fabrication. Les simulations montrent une conservation globale des bonnes performances dans les deux bandes, et des bonnes perspectives pour les solutions bi-bandes millimétriques avec intégration d’éléments RF d’auto-alignement.

The emergence of IoT networks in recent years has been accompanied by an increase in the number of small communicating sensors. If the reduction of the electronic board size is enabled by an ever greater integration of circuit functions, the same cannot be said for antenna functions. In the framework of this thesis, we explore the possibilities offered by plastronics for the plastronics for the realization of compact 3D antennas for IoT sensors. Plastronics consists in transferring an electronic electronic development on a plastic part. When the latter is producedby injection (i.e. moulded), it is referred to as Moulded Interconnected Device (DIM). Among the existing technologies for producing DIMs, Direct Laser Structuring allows the transfer of metal tracks onto different types of thermoplastic materials. This work is based on the design of compact antennas on cylindrical substrates for on a cylindrical substrate for communications at 868 MHz, 2.45 GHz and Ultra Wide Band. The contribution of plastronics to contactless antenna feed solutions is also evaluated. The results obtained confirm the potential of LDS technology for the realisation of this type of antenna., L’émergence des réseaux IoT ces dernières années s’accompagne d’une multiplication des capteurs communicants de petite taille. Si la réduction de l’encombrement des cartes électroniques est rendue possible par une intégration toujours plus importante des fonctions circuits, il n’en est pas de même pour les fonctions antennaires. Dans le cadre de cette thèse, on explore les possibilités offertes par la plastronique pour la réalisation d’antennes compactes 3D pour des capteurs IoT. La plastronique consiste à reporter un développement électronique sur une pièce plastique. Lorsque cette dernière est réalisée par injection (donc moulée), on parle alors de Dispositif Interconnecté Moulé (DIM). Parmi les technologies de réalisation de DIM existantes, la Structuration Laser Directe permet le report de pistes métalliques sur différents types de matériaux thermoplastiques. Ces travaux s’articulent autour de la conception d’antennes compactes sur substrat cylindrique pour descommunications à 868 MHz, 2,45 GHz, Ultra Large Bande. L’apport de la plastronique pour des solutions d’alimentation d’antennes sanscontact est aussi évalué. Les résultats obtenus confirment le potentiel de la technologie LDS pour la réalisation de ce type d’antennes.

International audience; Meeting Abstract 035

Impedance mismatching in antenna arrays is an important issue especially when a huge number of antenna elements are placedside by side. This mismatch is generally blamed to exist because of mutual coupling between antenna elements. The phenomenon of mutualcoupling, however, may result due to surface waves, near field radiation or far field radiation. The phenomenon of mismatch, nevertheless,reveals itself strongly when the whole array is set to radiate even in presence of less significant coupling. In this thesis, we focus ourwork to the effect of total radiation due to far field radiation only. It says that by arraying the antennas the input impedance of each elementof the antenna array changes as compared to that of the single element which is not arrayed.In other words, the value of the input impedance of individual antenna elements changes versus antenna number and position.This work further proposes an important aspect of the evaluation of active S-parameters in antenna arrays. It has been shown that theactive S-parameters obtained by using the passive scattering matrix do not correspond to the actual values obtained during asimultaneous excitation of all the elements. Finally, this study has taken a step further towards two novel decoupling methods in orderto validate the theory of total radiation and evaluation of active S-parameters. Theoretical results are complemented with3D simulations and measurements., La désadaptation d'impédance dans les réseaux d'antennes est un problème important, en particulier lorsqu'un grand nombred'éléments rayonnants sont placés côte à côte.Cette désadaptation est généralement due au couplage mutuel entre les éléments d'antenne. Le phénomène de couplage mutuel peutcependant provenir des ondes de surface, du rayonnement de champ proche ou du rayonnement de champ lointain. Le phénomènede désadaptation se révèle néanmoins important lorsque l'ensemble du réseau est réglé pour rayonner même temps même si lecouplage est faible. Dans cette thèse, nous concentrons nos travaux sur l'effet du rayonnement total en champ lointain. En mettantles antennes en réseau, l'impédance d'entrée de chaque élément du réseau d'antennes change par rapport à celle de l'élément unique lorsqu’il n’est pas en réseau. En d'autres termes, la valeur de l'impédance d'entrée des éléments rayonnants individuelschange en fonction du nombre d’éléments et de la position de l'antenne.Ce travail propose en outre un aspect important de l'évaluation des paramètres S actifs dans les réseaux d'antennes. Il a été montré que les paramètres S actifs obtenus en utilisant la matrice de distribution passive ne correspondent pas aux valeurs réelles obtenues lors d'une excitation simultanée de tous les éléments. Enfin, cette étude a fait un pas de plus vers deux nouvelles méthodes de découplage afinde valider la théorie du rayonnement total et l'évaluation des paramètres S actifs. Les résultats théoriques sont complétés pardes simulations 3D et des mesures.

Direction of arrival (DOA) estimation with coprime arrays has been investigated a lot thanks to the higher degrees of freedom (DOFs) and better estimation performance. The existing research in this domain develops towards two orientations, which are difference coarray-based methods, trying to increase the effective DOFs, and subarray-based methods, aiming to obtain high precision DOA estimation with low complexity. In this dissertation, the two research orientations are both investigated. From the perspective of difference coarray-based methods, moving platform based coprime linear arrays are investigated, and the sensor element positions are judiciously redesigned, such that the effective DOFs are significantly increased. Then the structure of the difference coarrays of coprime planar arrays is explored, and closed-form expressions of the hole locations in the difference coarrays are deduced, providing a basis for the future research. From the perspective of subarray-based methods, the potential problems associated with this class of methods are discussed, and a reliable and efficient DOA estimation method is proposed. Besides, the configuration of unfolded coprime linear arrays is investigated. An ambiguity problem ignored by the existing research is discussed, and an ambiguity-eliminating method is proposed, by which the problem can be solved efficiently.; L'estimation de la direction d'arrivée (DOA) des sources avec les réseaux coprimes a été beaucoup étudiée grâce à leurs degrés de liberté (DOFs) élévés et leurs meilleures performances d'estimation. La recherche existante dans ce domaine évolue vers deux orientations, qui sont les méthodes basées sur le difference coarray, qui tentent d'augmenter les DOFs effectifs, et les méthodes basées sur les sous-réseaux, qui tentent d'obtenir une estimation de DOA avec haute précision et faible complexité. Dans cette thèse, les deux orientations de recherche sont toutes les deux investies. Du point de vue des méthodes basées sur le difference coarray, les réseaux linéaires coprimes basés sur une plate-forme mobile sont étudiés, et les positions des capteurs sont judicieusement redéfinies, de sorte que les DOFs effectifs sont considérablement augmentés. Ensuite, la structure des difference coarrays des réseaux planaires coprimes est explorée, et les expressions des emplacements des trous dans les difference coarrays sont déduites, fournissant une base pour la recherche future. Du point de vue des méthodes basées sur les sous-réseaux, les problèmes potentiels associés à cette classe de méthodes sont mis en évidence, et une méthode d'estimation de DOA fiable et efficace est proposée. En outre, la configuration des réseaux linéaires coprimes dépliés est étudiée. Un problème d'ambiguïté ignoré par la recherche existante est discuté, et une méthode de levée des ambiguités est proposée, par laquelle le problème peut être résolu efficacement.

Embedded systems are in charge of critical missions which imply that they should not have any failure. Thus, it is necessary toimplement fault-tolerance mechanisms in order to detect faults and restore the system. In this work, we propose to implement amechanism to detect errors that occur in the program. This mechanism is based on the implementation of a runtime verificationservice. The system is a system-on-chip that integrates a microcontroller and a programmable logic circuit. The program isinstrumented in order to transmit, to the logic circuit, the adequate information on its execution. Monitors are synthesized on the circuit logicfrom properties to verify. An implementation of this mechanism is realized to monitor a real-time operating system.Finally, a fault injection campaign is used to evaluate the performance of the detection mechanism.; Les systèmes embarqués sont en charge de missions de plus en plus critiques quiimpliquent qu’ils ne doivent pas avoir de défaillance. Il est donc nécessaire de mettre enoeuvre des mécanismes de tolérance aux fautes permettant de détecter les fautes et ainsipouvoir rétablir le système. Dans ces travaux, on propose de mettre en oeuvre un mécanisme de détection des erreursqui surviennent au niveau du logiciel. Ce mécanisme est basé sur l’implémentation d’un service de vérification en ligne. L’architecturematérielle du système est un système sur puce qui intègre un microcontrôleur et un circuitlogique programmable. Le programme est instrumenté afin de transmettre, vers le circuitlogique, les informations adéquates sur son exécution. Des moniteurs, synthétisés sur le circuitlogique à partir de propriétés à vérifier, donnent un verdict sur l’exécution du programme. Une implémentation de ce mécanisme estréalisée pour la surveillance d’un système d’exploitation temps réel. Enfin une campagne d’injection de fautes est effectuée afin d’évaluer les performances du mécanisme de détection.

This document sums up the researches conducted in Computational Fluid Dynamics, based on discrete adjoint of finite-volume schemes, for shape optimization and for goal-oriented mesh adaptation. Concerning shape optimization, the researches were devoted to the adaptation of backward-Euler implicit stages to the FPI resolution of the discrete adjoint equation, to the adaptation of a basic external flow adjoint module to the mechanical formulation suitable for the simulation of rotors in hovering flight and to the optimization of airfoils using a smoothed shape gradient. Concerning goal-oriented mesh adaptation, an adaptation criterion based on the total derivative of the goal w.r.t. volume mesh node coordinates has been proposed. This criterion includes a projection of this vector field and the local characteristic size of the current mesh. Successfull mesh adaptation based this criterion were conducted for various types of meshes (structured/unstructured) and flows (Euler and (RANS)), in 2D and 3D.; Le manuscrit résume les travaux de recherche s'appuyant sur la méthode adjointe discrète en simulation aérodynamique pour l'optimisation de forme et pour le raffinement de maillage ciblé. Dans le domaine de l'optimisation de forme, les travaux ont porté sur l'adaptation de phases implicites Euler-rétrograde pour la résolution de l'équation adjointe discrète par méthode de point fixe, sur l'adaptation des discrétisations et formulations usuelles à la formulation mécanique utilisée pour la simulation de rotors en vol stationnaire et sur l'optimisation de profils par gradient de forme lissé. Dans le domaine de l'adaptation de maillage ciblée, on a proposé un critère d'adaptation basé sur la dérivée totale de la fonction d'intérêt par rapport aux coordonnées du maillage volumique. Ce critère fait intervenir une projection de ce champ vectoriel et la taille locale du maillage courant. Des adaptations de maillage ont été conduites avec succès selon ce critère pour différents types de maillages (structuré/non structuré) et d'écoulements (régi par les équations d'Euler ou RANS), en 2D et en 3D.

This document sums up the researches conducted in Computational Fluid Dynamics, based on discrete adjoint of finite-volume schemes, for shape optimization and for goal-oriented mesh adaptation. Concerning shape optimization, the researches were devoted to the adaptation of backward-Euler implicit stages to the FPI resolution of the discrete adjoint equation, to the adaptation of a basic external flow adjoint module to the mechanical formulation suitable for the simulation of rotors in hovering flight and to the optimization of airfoils using a smoothed shape gradient. Concerning goal-oriented mesh adaptation, an adaptation criterion based on the total derivative of the goal w.r.t. volume mesh node coordinates has been proposed. This criterion includes a projection of this vector field and the local characteristic size of the current mesh. Successfull mesh adaptation based this criterion were conducted for various types of meshes (structured/unstructured) and flows (Euler and (RANS)), in 2D and 3D.; Le manuscrit résume les travaux de recherche s'appuyant sur la méthode adjointe discrète en simulation aérodynamique pour l'optimisation de forme et pour le raffinement de maillage ciblé. Dans le domaine de l'optimisation de forme, les travaux ont porté sur l'adaptation de phases implicites Euler-rétrograde pour la résolution de l'équation adjointe discrète par méthode de point fixe, sur l'adaptation des discrétisations et formulations usuelles à la formulation mécanique utilisée pour la simulation de rotors en vol stationnaire et sur l'optimisation de profils par gradient de forme lissé. Dans le domaine de l'adaptation de maillage ciblée, on a proposé un critère d'adaptation basé sur la dérivée totale de la fonction d'intérêt par rapport aux coordonnées du maillage volumique. Ce critère fait intervenir une projection de ce champ vectoriel et la taille locale du maillage courant. Des adaptations de maillage ont été conduites avec succès selon ce critère pour différents types de maillages (structuré/non structuré) et d'écoulements (régi par les équations d'Euler ou RANS), en 2D et en 3D.

Sparse array and sparse sensing attract increasing attention due to their capability to increase the DOFs. The DOA or the frequency of signals can be estimated with few antenna sensors or few collected sub-Nyquist samples. In this dissertation, we focus on one of the most recognized sparse structures, coprime configuration, to estimate the DOA or the frequency of signals.We first investigate the coprime sampling for frequency estimation and come across with a diagonal property loss phenomenon for which the estimation totally fails. To address this problem, we propose a random delay based mechanism to ensure the effectiveness of coprime sampling based methods. Then we also develop a multi-rate coprime sampling scheme to fully utilize the information brought by the coprime sampling.Apart from the frequency estimation, we also work on the DOA estimation with coprime array. We rearrange the coprime array structure to further increase the DOFs without introducing additional hardware cost. Then we introduce fourth order cumulants in active DOA estimation with coprime MIMO radar. The DOFs of MIMO radar can be enhanced by adopting the fourth order cumulants. Finally, we optimize the MIMO radar geometry using fourth order cumulants and the DOFs can be significantly increased., Les réseaux et les capteurs éparse attirent de plus en plus l'attention en raison de leur capacité à augmenter les DOFs. La DOA ou la fréquence des signaux peut être estimée avec peu de capteurs d'antenne ou quelques échantillons sub-Nyquist collectés. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur une structure bien reconnue, la configuration coprime, pour estimer la DOA ou la fréquence des signaux.Nous étudions d'abord l'échantillonnage coprime pour l'estimation de la fréquence et nous avons mis en évidence le phénomène de perte de propriété en diagonale à cause duquel l'estimation échoue totalement. Pour remédier à ce problème, nous proposons un mécanisme i ntroduisant un délai aléatoire pour garantir l'efficacité des méthodes basées sur l'échantillonnage coprimeEnsuite, nous développons également un schéma d'échantillonnage coprime à taux multiples afin d'utiliser pleinement les informations contenues dans les échantillons.En plus de l'estimation de la fréquence, nous travaillons également sur l'estimation de la DOA avec un réseau coprime. Nous réorganisons la structure des réseaux coprimes pour augmenter encore les DOFs sans introduire de coût matériel supplémentaire. Puis, nous introduisons des cumulants de quatrième ordre dans l'estimation de la DOA active avec le radar MIMO coprime. Finalement, nous optimisons la géométrie du radar MIMO en utilisant des cumulants de quatrième ordre et les DOFs peuvent être augmentés de manière significative.

Water emulsified fuels are characterised by a complete combustion and low emissions of pollutant particles. This is mainly due to the micro-explosion phenomenon, defined as the atomisation of a fuel mother drop into several child droplets. The aim of this manuscript is to further the knowledge of the micro-explosion phenomenon using different experimental setups. A first parametric study is conducted aiming to investigate the influence of the emulsion initial components and their physical properties. It shows that micro-explosion is a complex phenomenon characterized by its nonreproducibility. For this reason, a statistical parameter was introduced: the occurrence of micro-explosion. It also appears that micro-explosion is also related to the water dispersed droplets lifetime and their properties evolution. Therefore, experimental set-ups, based on Laser Induced Fluorescence were designed for the measurement of the temperature, size and position evolution of water dispersed droplets. An interest was also given to the identification of the trigger drop and its properties measurement. These experimental campaign showed a correlation between the trigger drop properties (temperature, size and position) and the atomization quality. Internal convection motions are also a determinig factor in micro-explosion occurrence.; Les carburants émulsionnés à l’eau se caractérisent par une combustion complète et peu polluante. La réduction des émissions polluantes est permise par le phénomène de micro-explosion, ou l’atomisation de la goutte de carburant mère en plusieurs gouttes filles, de taille plus petite. L’objectif de ce manuscrit est d’approfondir, grâce à des dispositifs expérimentaux variés, les connaissances sur le phénomène de microexplosion. Une première étude paramètrique est réalisée, visant à étudier l’influence de la composition intiale de l’émulsion et des conditions opératoires. Il apparait que la microexplosion est un phénomène complexe non reproductible, ce qui nous a poussé à considérer l’aspect statstique en introduisant un paramètre appelé probabilité de micro-explosion.Il apparaît aussi que la micro-explosion est liée à la “vie” des gouttes d’eau dispersées et l’évolution de leurs propriétés. Pour cette raison, nous avons mis en place des dispositifs expérimentaux, basés sur de la Fluorescence Induite par Laser, permettant de mesurer l’évolution de certains paramètres comme la taille des gouttes d’eau dispersées, leur température et position. Nous nous sommes aussi intéressés à l’identification de la “trigger drop” et la mesure de ses propriétés. Cette campagne expérimentale a montré une tendance entre les propriétés de la trigger drop (taille, température et position) et la qualité de l’atomisation. Les mouvements de convection internes jouent aussi un rôle non négligeable dans l’occurrence de la micro-explosion.

The objective of this thesis is the development of new mechanisms to improve the quality of service for LPWAN in the context of Smart Cities. First, we analyze the evolution of the quality of service by observing the packet error rate (PER) of the MAC layer of different LPWAN standards, subject to network densification. Second, we focus on LoRa technology, where we identify obstacles to be raised, including the rate of rejected packets, the collisions between packets and the number of gateways deployed, in different network densification scenarios. We then introduce a new protocol called LoRa+ based on «Listening Before Talking, LBT». Finally, we use « Okumura-Hata » tools and metrics to analyze and compare the performance of this new protocol with LoRa in several types of networks, and we demonstrate that LoRa+ proves to be a timely choice, reducing both rejected packet rate and packet error rate as well as the number of gateways deployed in networks.; L'objectif de cette thèse est la mise au point de nouveaux mécanismes pour améliorer la qualité de service des réseaux LPWAN dans le contexte des Villes Intelligentes. Dans un premier temps, nous analysons l'évolution de la qualité de service en observant le taux de paquets erronés (PER) de la couche MAC de différents standards LPWAN, soumise la densification des réseaux. Dans un deuxième temps, nous nous concentrons sur la technologie LoRa et nous identifions les verrous lever, notamment le taux de paquets rejetés, les collisions entre paquets et le nombre de passerelles déployées, dans différents scénarios de densification des réseaux. Nous introduisons alors un nouveau protocole appelé LoRa+ basé sur « l'écoute avant de parler » (Listen Before Talk, LBT). Enfin, nous utilisons des outils et métriques issus du modèle « Okumura-Hata » afin d'analyser et comparer les performances de ce nouveau protocole avec LoRa au sein de plusieurs types de réseaux, et nous démontrons que LoRa+ s'avère être un choix opportun, permettant de réduire à la fois les taux de paquets rejetés et erronés ainsi que le nombre des passerelles déployées dans les réseaux.

The modeling of electromagnetic scattering by a (random) rough surface is a very active research subject. It encounters many environmental applications such as natural soils or sea surface, or for the characterization of surface defects at the optical scale.The rigorous modeling of electromagnetic waves scattering by large objects compared to the wavelength is a difficult task and can involve the resolution of a linear system of several millions of unknowns. Thus, the calculation of the electromagnetic field scattered by a two-dimensional sea surface, has so far never been rigorously solved in the microwave frequency bands, and the cross polarization has not been reliably evaluated. This thesis aims to solve in part this problem by considering a randomly rough and perfectly conducting 2D surface with moderate dimensions. For this, we use the EFIE (Electric Field Integral Equation) discretized by the method of moments using RWG (Rao-Wilton-Glisson) basis functions.In order to effectively solve the resulting linear system, we have chosen two domain decomposition methods, the SDIM (Subdomain Decomposition Iterative Method) and the CBFM (Characteristic Basic Function Method). These methods, hybridized to the ACA (Adaptive Cross Approximation) to accelerate the coupling steps, make it possible to solve linear systems by blocks, with reduced CPU and memory complexities., La modélisation de la diffusion électromagnétique par une surface (aléatoirement) rugueuse est un sujet de recherche très actif. Elle est rencontrée dans de nombreux contextes liés à l'environnement comme les sols naturels ou la surface de mer, ou pour la caractérisation de défauts de surface à l'échelle de l'optique.La modélisation rigoureuse de la diffraction d'ondes électromagnétiques par des objets de grandes dimensions devant la longueur d'onde est difficile à mettre en œuvre, car elle implique la résolution d'un système linéaire pouvant atteindre plusieurs millions d’inconnues. Ainsi, le calcul de la réponse électromagnétique Radar d'une surface de mer bidimensionnelle multi-échelles, n'a jusqu'à présent jamais pu être résolu rigoureusement dans les bandes de fréquences microondes, et la polarisation croisée n'a pas pu être évaluée de manière fiable. Cette thèse a pour but de résoudre en partie ce problème en considérant une surface 2D (aléatoirement) rugueuse parfaitement conductrice et de dimensions modérées. Pour cela, on emploi l'équation intégrale de frontière EFIE (Electric Field Integral Equation) discrétisée par la méthode des moments associée aux fonctions de base RWG (Rao-Wilton-Glisson).Afin de résoudre efficacement le système linéaire résultant, nous avons choisi deux méthodes par décomposition de domaines, la SDIM (Subdomain Decomposition Iterative Method) et la CBFM (Characteristic Basic Function Method).Ces méthodes, hybridées à l’ACA (Adaptive Cross Approximation) pour accélérer les étapes de couplage, permettent de résoudre des systèmes linéaires par blocs, avec des faibles complexités CPU et mémoire.

The prediction of effective thermal properties of composite requires information at small scale and also appropriate numerical 3D models able to account explicitly the local distribution of fibers. In our work, the 3ω method is used for estimating the axial and radial thermal conductivities and volumetric heat capacity of single carbon fiber. Using analytical and numerical models, a sensitivity analysis is performed for choosing a proper frequency range. A constant current source with differential and lock-in amplifiers are used to measure the thermal conductivity of chromel, and FT300B, FT800H carbon fibers. The measured axial thermal conductivities are in good comparison with the literature values. The estimated radial thermal conductivity of FT300B carbon fiber is 10 times lower than the axial one and shows much larger confidence band due to smaller.sensitivity coefficients. The computation of the effective thermal conductivity by homogenization technique is done for uniform square cell microstructures (100 fibers) along with composite tapes (700 fibers). The effective properties of tapes are interesting for advanced manufacturing techniques such as Automated Fiber Placement (AFP). A 3D thermal model is developed for the tapes heated by a laser source. Meshes in resemblance to the multiple microstructures of Solvay and Suprem tapes are generated. The heat source distribution within the composite during manufacturing is presented and the temperature distribution shows a strong inhomogeneity of the temperature inside the tape. The calculated average temperature is compared with the experimental results. Results confirm the need for specific continuous models., La prédiction de la conductivité effective des composites nécessitent des informations aux petites échelles et le développement de modèles pertinents. Dans notre travail, la méthode 3ω est utilisée pour estimer la conductivité thermique axiale et radiale ainsi que la capacité thermique volumique de fibres de carbone. En utilisant des modèles analytique et numérique, une analyse de sensibilité est effectuée pour choisir une plage de fréquence de travail appropriée. Une source de courant constante sur la méthode 3ω utilisé pour mesurer la conductivité thermique de chromel et de fibres de carbone de type FT300B et FT800H. Les conductivités thermiques axiales estimées sont en accord avec les valeurs de la littérature. La conductivité thermique radiale estimée pour la fibre de carbone FT300B est 10 fois inférieure à la valeur axial et affiche une incertitude bien plus incertitude bien plus grande en raison de faibles coefficients de sensibilité La conductivité thermique effective a été calculée à l’aide d’une technique d’homogénéisation pour des microstructures avec des carrées uniformes (100 fibres) et bandes de composites (700 fibres). Un modèle thermique 3D est développé pour la simulation de la dépose de bandes chauffées par une source laser dans placement automatique de fibres (AFP). Des maillages adaptés aux microstructures des bandes Solvay et Suprem sont générés. La distribution de la source de chaleur dans le composite au cours de sa fabrication a été calculée. Son influence sur la distribution de la température montre une forte inhomogénéité de la température à l'intérieur de la bande. La température moyenne calculée est comparée aux résultats expérimentaux. Les résultats confirment le besoin de modèles continus spécifiques.