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Theses Year : 2017

Semantic approach to design connected services : architecture, composition algorithm, smart home application

Approche sémantique de la conception de services connectés : cadre d'architecture, algorithmique de composition, application à la maison connectée

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Abstract

In the context of the Internet of Things, the design of connected services - that is, services supported by connected objects - requires an end-to-end approach to not only meet the expectations of the recipients of these services but also to adapt the operation of these services to a wide range of execution conditions spreading from smart homes to smart cities. The semantic approach proposed in this thesis provides a level of abstraction that allows service designers to focus on the functional aspects of services and objects. It is part of a larger architecture framework that addresses, in addition to this semantic level, the more operational aspects of implementation of these services (Artifacts level) in potentially heterogeneous technical environments (Resources level). By proposing this semantic design approach, the thesis aims at achieving several objectives that can be grouped into three categories. The first category of objectives is to decompartmentalize the current world of connected services by decoupling services from connected objects and allowing the sharing of objects by several connected services. The openness induced by these first objectives leads to a second category of objectives that relates to the composition of connected services. Each service will have to be aware and adopt a behavior compatible with the other elements of its execution context. These contextual elements include of course the other services but also the physical phenomena and the actions of the occupants of the spaces concerned. Finally, the third category of objectives focusses on at the recipients of connected services in order to optimize the user experience through better requirement management and automatisms respectful of human behaviors. The theoretical basis of the semantic approach proposed in this thesis is a meta-model that defines the modeling elements needed to model services, connected objects and service behaviors in a declarative form.
Dans le contexte de l’Internet des Objets, la conception de services connectés – c’est-à-dire de services portés par des objets connectés – nécessite une approche de bout en bout pour non seulement répondre aux attentes des bénéficiaires de ces services mais aussi pour adapter le fonctionnement de ces services à des conditions d’exécution très variées allant de la maison à la ville connectée. L’approche sémantique proposée par cette thèse offre un niveau d’abstraction qui permet aux concepteurs de services de se concentrer sur les aspects fonctionnels des services et des objets. Elle s’inscrit dans un cadre d’architecture plus large qui aborde, en plus de ce niveau sémantique, les aspects plus opérationnels de mise en oeuvre de ces services (niveau Artefacts) dans des environnements techniques éventuellement hétérogènes (niveau Ressources). En proposant cette approche sémantique de conception, la thèse vise plusieurs objectifs qui peuvent être regroupés en trois catégories. La première catégorie d’objectifs est de décloisonner le monde actuel des services connectés en découplant les services des objets connectés et en permettant le partage d’objets par plusieurs services connectés. L’ouverture induite par ces premiers objectifs conduit à viser une deuxième catégorie d’objectifs qui a trait à la composition des services connectés. Chaque service devra être conscient et adopter un comportement compatible avec les autres éléments de son contexte d’exécution. Ces éléments de contexte comprennent bien sûr les autres services mais aussi les phénomènes physiques et les actions des occupants des espaces concernés. Enfin, la troisième catégorie d’objectifs s’adresse plus s’adresse plus particulièrement aux bénéficiaires des services connectés afin d’optimiser l’expérience utilisateur par des attentes mieux prises en compte et des automatismes respectueux des comportements humains. Le fondement théorique de l’approche sémantique proposée dans cette thèse s’appuie sur un méta-modèle qui permet de définir les éléments de modélisation nécessaires pour modéliser les services, les objets connectés et les comportements des services sous forme déclarative.
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Dates and versions

tel-03411977 , version 1 (02-11-2021)

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  • HAL Id : tel-03411977 , version 1

Cite

Rayhana Bouali Baghli. Approche sémantique de la conception de services connectés : cadre d'architecture, algorithmique de composition, application à la maison connectée. Modélisation et simulation. Télécom ParisTech, 2017. Français. ⟨NNT : 2017ENST0072⟩. ⟨tel-03411977⟩
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