Middleware Support for Adaptive, Reliable Conception and Deployment, Application to Building Automation
Support intergiciel pour la conception et le déploiement adaptatifs fiables, application aux bâtiments intelligents
Résumé
In the context of pervasive computing and internet of things, systems are heterogeneous,
distributed and adaptive (e.g., transport management systems, building automation). The
design and the deployment of these systems are made difficult by their heterogeneous and
distributed nature but also by the risk of conflicting adaptation decisions and inconsistencies
at runtime. Inconsistencies are caused by hardware failures or communication errors. They
occur when actions corresponding to the adaptation decisions are assumed to be performed
but are not.
This thesis proposes a middleware support, called SICODAF, for the design and the
deployment of reliable adaptive systems. SICODAF combines a behavioral reliability (absence
of conflicting decisions) by means of transitions systems and an execution reliability
(absence of inconsistencies) through a transactional middleware. SICODAF is based on autonomic
computing. It allows to design and deploy an adaptive system in the form of an
autonomic loop which consists of an abstraction layer, a transactional execution mechanism
and a controller. SICODAF supports three types of controllers (based on rules, on continuous
or discrete control theory). SICODAF also allows for loop reconfiguration, to deal
with changing objectives in the considered system, and the integration of a hardware failure
detection system. Finally, SICODAF allows for the design of multiple loops for systems that
consist of a high number of entities or that require controllers of different types. These loops
can be combined in parallel, coordinated or hierarchical.
SICODAF was implemented using the transactional middleware LINC, the abstraction
environment PUTUTU and the language Heptagon/BZR that is based on transitions
systems. SICODAF was also evaluated using two case studies.
Dans le contexte de l’informatique pervasive et de l’internet des objets, les systèmes sont
hétérogènes, distribués et adaptatifs (p. ex., systèmes de gestion des transports, bâtiments
intelligents). La conception et le déploiement de ces systèmes sont rendus difficiles par leur
nature hétérogène et distribuée mais aussi le risque de décisions d’adaptation conflictuelles
et d’inconsistances à l’exécution. Les inconsistances sont causées par des pannes matérielles
ou des erreurs de communication. Elles surviennent lorsque des actions correspondant aux
décisions d’adaptation sont supposées être effectuées alors qu’elles ne le sont pas.
Cette thèse propose un support intergiciel, appelé SICODAF, pour la conception et le
déploiement de systèmes adaptatifs fiables. SICODAF combine une fiabilité comportementale
(absence de décisions conflictuelles) au moyen de systèmes de transitions et une fiabilité
d’exécution (absence d’inconsistances) à l’aide d’un intergiciel transactionnel. SICODAF est
basé sur le calcul autonomique. Il permet de concevoir et de déployer un système adaptatif
sous la forme d’une boucle autonomique qui est constituée d’une couche d’abstraction, d’un
mécanisme d’exécution transactionnelle et d’un contrôleur. SICODAF supporte trois types
de contrôleurs (basés sur des règles, sur la théorie du contrôle continu ou discret). Il permet
également la reconfiguration d’une boucle, afin de gérer les changements d’objectifs qui
surviennent dans le système considéré, et l’intégration d’un système de détection de pannes
matérielles. Enfin, SICODAF permet la conception de boucles multiples pour des systèmes
qui sont constitués de nombreuses entités ou qui requièrent des contrôleurs de types différents.
Ces boucles peuvent être combinées en parallèle, coordonnées ou hiérarchiques.
SICODAF a été mis en oeuvre à l’aide de l’intergiciel transactionnel LINC, de l’environnement
d’abstraction PUTUTU et du langage Heptagon/BZR qui est basé sur des systèmes
de transitions. SICODAF a été également évalué à l’aide de deux études de cas.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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