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Gestion de bout en bout de la Qualité de Contexte pour l ... › ~Pierrick.Marie › data › these...

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Gestion de bout en bout de la Qualité de Contexte pour l’Internet des Objets : le cadriciel QoCIM Pierrick MARIE 30/11/2015
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Gestion de bout en bout de la Qualité de Contexte pour l’Internet des Objets : le cadriciel QoCIM

Pierrick MARIE

30/11/2015

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30/11/2015 2 / 53

Positionnement général des travaux

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

Context awareContext awarecomputingcomputing

Services adaptés aucontexte des utilisateurs

Identificationde situations

Calcul d'informationsde contexte

« Context information is any information that can be used to characterize the situation of entities (i.e., whether a person, place, or object) that are considered relevant to the interaction between a user and an application, including the user and the application themselves. Context is typically the location, identity, and state of people, groups, and computational and physical objects. »

Dey et al. (2001)

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30/11/2015 3 / 53

La gestion de contexte

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

Acquisition

Présentation Transformation

Gestionnairede contexte

LégendeInformation de contexte

- Préférences - Configurations - Notifications

- Open data - Capteurs ambiants

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

- Recommandations - Suggestions

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30/11/2015 4 / 53

Information de contexte erronées

Fiabilité du contexte ?

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

Peu performant

Vétuste

Faible autonomie

Erronées

Ambiguës

Imprécises

Changement d'unité

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

X

LégendeInformation de contexte

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30/11/2015 5 / 53

La qualité de contexte

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

Information de contexte avec une caractérisation de la QoC

Légende

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

X

Acquisition

Présentation Transformation

Information de contexte erronées

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30/11/2015 6 / 53

Définition : qualité de contexte (QoC)

« We define QoC as the set of parameters useful to express properties and quality requirements on context data. [. . .] QoC is not about having perfect context data, such as data without any errors, but about having a correct characterization of the data quality. »

Fanelli et al. (2011)

Exemples de critères de QoC

- Fraîcheur : Âge de l'information

- Précision : Probabilité que l'information n'ait pas d'erreur

- Exactitude : Marge d'erreur de l'information

- etc.

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 7 / 53

Des applications sensibles au contexte isolées

Aujourd'hui, plusieurs environnements : - Dédiés - Cloisonnés - Maîtrisés

Entreprise

Musée

Ville

Centre commercial Habitation

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 8 / 53

Entreprise

Musée

De nouvelles applications avec des sources de contexte multiples

Ville

Centre commercial HabitationDemain, de nouveaux services enrichis : - mise en commun des sources existantes - apparition de nouvelles sources (IoT) - extension des possibilités de calcul du contexte

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 9 / 53

Présentation

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

Une nouvelle gestion de contexte distribuée

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

- Filtrage - Agrégation - Inférence - Résumé - Fusion

Acquisition

Nouveaux environnements - Dynamique - Fédérateur - Ouvert

Transformation

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 10 / 53

Le projet INCOME

INfrastructure de gestion de COntexte Multi-Échelle pour l’Internet des Objets

- Faciliter le développement, le déploiement et l'exécution de nouveaux services sensibles au contexte

- Proposer des processus et une infrastructure logicielle génériques pour transformer, acheminer, mais en plus interpréter, protéger, filtrer et qualifier, les informations de contexte calculées à partir des données collectées.

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 11 / 53

La QoC dans les gestionnaires de contexte

Gestionnaire de contexte distribué

Dissémination

Acquisition PrésentationTransformation(fusion, agrégation, résumé,

Inférence, filtrage)

Producteurs decontexte hétérogènes

Producteurs/Consommateurs de contexteintermédiaires

Consommateurs deContexte hétérogènes

Flux d'informations de contexte

Légende

Besoinsnon-fonctionnels

Flux d'information de contexte avec QoC

Informations de contexte

Information de contexte avec QoC

Solution attendue

3

4

5

1 2

- Reconfigurer les entités déployées

- Faciliter le travail des développeurs

Gestion de bout en bout de la Qualité de Contexte

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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1/ État de l'art

2/ Cœur des contributions : Cadriciel QoCIM

3/ Mise en pratique et évaluation de QoCIM

4/ Conclusion

Sommaire

Gestion de bout en bout de la Qualité de Contexte

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1/ État de l'art

2/ Cœur des contributions : Cadriciel QoCIM

3/ Mise en pratique et évaluation de QoCIM

4/ Conclusion

Sommaire

Gestion de bout en bout de la Qualité de Contexte

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30/11/2015 14 / 53

1/ Comment les gestionnaires de contexte gèrent la QoC ?

2/ Quels sont les critères de QoC identifiés ?

3/ Quels modèles pour représenter la QoC ?

Démarche de l'étude de l'état de l'art

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 15 / 53

La QoC dans les gestionnaires de contexte (1/2)

Sheikh et al. (2007)

Conan et al. (2007)

Lei et al. (2002)

Fanelli (2012)

Étude de gestionnaires de contexte existantÉtude de gestionnaires de contexte existant

1/ Recensement des gestionnaires qui supportent la QoC

2/ Analyse comparative de leur couverture des besoins (non-)fonctionnels

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 16 / 53

La QoC dans les gestionnaires de contexte (2/2)

Gestionnaire de contexte

Fonctionnalité Lei et al. (2002) Sheikh et al. (2007) Conan et al. (2007) Fanelli (2012)

Acquisition2 critères proposés, mais sans définition

formelle5 critères sont définis

Laissé à la charge des

développeurs

Seul l'âge des informations est

étudié

TransformationLaissé à la charge

des sources d'informations

Transformation des informations de

contexte uniquement

Laissé à la charge des développeurs

Pas étudiée dans ce projet

Présentation Pas étudiée dans ce projet

5 critères sont définisLaissé à la charge des

développeurs

Seul l'âge des informations est

étudié

DisséminationRequêtes dans une

base de données centralisée

Requêtes avec QoC dans une base de

données centralisée

Architecture décentralisée et

utilisation de la QoC

Architecture décentralisée et

utilisation de la QoC

Reconfiguration Pas étudié dans ce projet

Pas étudié dans ce projet

Pas étudié dans ce projet

Utilisation de la QoC pour optimiser le

stockage d'informations

Support aux développeurs

Pas étudiée dans ce projet

Pas étudiée dans ce projet

Utilise un DSL pour créer des

applications sensibles à la QoC

Pas étudiée dans ce projet

* Besoins fonctionnels pas couverts complètement

* Besoins non-fonctionnels peu considérés

Aucun gestionnaire de contexte ne couvre tous les besoins (non-)fonctionnels

Légende

fonctionnalitécouverte

fonctionnalitécouvertepartiellement

fonctionnalitépas couverte

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 17 / 53

Critères de QoC : du recensement à la classification (1/3)Recensement des critères étudiés

Total 5 5 5 4 6 5 3 9

Étude des critères de QoC déjà définisÉtude des critères de QoC déjà définis

1/ Recensement des critères QoC identifiés

2/ Analyse des critères

3/ Classification

Auteur

Significationdu critère

Buchholz et al. (2003)

Kim et Lee (2006)

Sheikh et al. (2008)

Brgulja et al. (2009)

Filho (2010)Vanrompay

(2011)Neisse (2012)

Manzoor et al. (2014)

Temps entre deux productions de mesure

Temporal Resolution

x

Temps de réponse pour une requête

Response time

Probabilité que l'information n'ai pas d'erreur

Probability of Correctness

x Precision x

Marge d'erreur de l'information Accuracy

Granularité de la localisation de l'information

Spatial Resolution

ResolutionPrecsion of

location

Validité basée sur l'âge de l'information

Up to Dateness Up to Dateness Freshness x x FreshnessPrecision of timestamp

Timeliness (1)

Répétabilité des mesures (norme ISO)

Standard Error Rate

Precision

Niveau de criticité (importance) des mesures

Significance

Niveau de détail (granularité) de l'information

Precision Precision x Sensitiveness Granularity Usability

Niveau de confiance dans la source Trust Worthiness

Transferts des informations sécurisés

x Access Security

Gestion des droits d'accès à l'information

Access Security (11)

Access Right

Information fournie au bon formatRepresentation

ConsistencyRepresentation

Consistency

Confiance dans l'exactitude de l'information

Probability of Correctness

Probability of Correctness

(3, 6, 9)

Probability of Correctness

Reliability (3)

Tous les aspects de la situation sont disponibles

Resolution Completeness Completeness Completeness

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 18 / 53

Critères de QoC : du recensement à la classification (2/3)

Disparités relevées : ≠ Nombre de critères ≠ Contenu ≠ Sémantique ≠ Dénomination

Buchholz (2003)

Kim(2006)

Sheikh(2007)

Brgulja et al. (2009)

Filho (2010)Manzoor

(2012)Signification

du critère

Probabilité que l'information n'ai pas

d'erreur

Validité basée sur l'âge de l'information

Niveau de détail (granularité) de

l'information

Niveau de confiance dans la source

Confiance dans l'exactitude de l'information

Probability of Correctness

x Precision x

Up to Dateness

Up to Dateness

Freshness x xTimeliness

(1)

Precision Precision x Sensitiveness Usability

Trust Worthiness

Probability of Correctness

(3, 6, 9)

Reliability(3)

Analyse des critères étudiés

Pas de consensus quant aux critères à gérer

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 19 / 53

Critères de QoC : du recensement à la classification (3/3)

Auteur

Significationdu critère

Buchholz et al. (2003)

Kim et Lee (2006)

Sheikh et al. (2008)

Brgulja et al. (2009)

Filho (2010)Vanrompay

(2011)Neisse (2012)

Manzoor et al. (2014)

Temps entre deux productions de mesure

Temporal Resolution

x

Temps de réponse pour une requête

Response time

Probabilité que l'information n'ai pas d'erreur

Probability of Correctness

x Precision x

Marge d'erreur de l'information Accuracy

Granularité de la localisation de l'information

Spatial Resolution

ResolutionPrecsion of

location

Validité basée sur l'âge de l'information

Up to Dateness Up to Dateness Freshness x x FreshnessPrecision of timestamp

Timeliness (1)

Répétabilité des mesures (norme ISO)

Standard Error Rate

Precision

Niveau de criticité (importance) des mesures

Significance

Niveau de détail (granularité) de l'information

Precision Precision x Sensitiveness Granularity Usability

Niveau de confiance dans la source Trust Worthiness

Transferts des informations sécurisés

x Access Security

Gestion des droits d'accès à l'information

Access Security (11)

Access Right

Information fournie au bon formatRepresentation

ConsistencyRepresentation

Consistency

Confiance dans l'exactitude de l'information

Probability of Correctness

Probability of Correctness

(3, 6, 9)

Probability of Correctness

Reliability (3)

Tous les aspects de la situation sont disponibles

Resolution Completeness Completeness Completeness

id

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Classification des critères étudiés

[ Pierrick Marie et al. CONTEXT 2013 ]

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 20 / 53

Solution recherchée

Étude de modèles candidats (1/3)

Expressivité

* Bornes min & max* Unité* Valeur continue / discrète* Auteur

Généricité

* Critères singleton* Nom multiples* Définitions multiples* Critères composites

Calculabilité

* Estimation de la QoC* Comparaison de valeurs* Manipulation de valeurs

- Faciliter le travail des développeurs

- Reconfigurer les entités déployées

Besoinsnon-fonctionnels

Gestionnaire de contexte distribué

Dissémination

Acquisition PrésentationTransformation(fusion, agrégation, résumé,

Inférence, filtrage)

3

45

1 2

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 21 / 53

Étude de modèles candidats (2/3)

Fuchs et al. (2005)

Open Geospatial Consortium (2013)

Distributed ManagementTask Force (2009)

Chabridon et al. (2012) Internet of ThingArchitecture (2013)

Neisse (2012) Object Management

Group (2008)

Étude de modèles susceptibles de représenter la QoC Étude de modèles susceptibles de représenter la QoC

1/ Recensement de modèles- milieu académique- organismes de standardisation

2/ Étude de leurs solutions de modélisation

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 22 / 53

Étude de modèles candidats (3/3)

Expressivité Calculabilité Généricité

Aucun modèle n'offre les trois propriétés

Légende

propriétécouverte

propriétécouvertepartiellement

propriétépas couverte

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 23 / 53

État de l'art : Bilan

Solution recherchée

Expressivité

* Bornes min & max* Unité* Auteur* Valeur continue / discrète

Généricité

* Critères singleton* Nom multiples* Définitions multiples* Critères composites

Calculabilité

* Estimation de la QoC* Comparaison de valeurs* Manipulation de valeurs

- Faciliter le travail des développeurs

- Reconfigurer les entités déployées

Besoinsnon-fonctionnels

Gestionnaire de contexte distribué

Dissémination

Acquisition PrésentationTransformation(fusion, agrégation, résumé,

Inférence, filtrage)

3

45

1 2

QoCIMQoCIM

Expressivité

Généricité

Calculabilité

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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1/ État de l'art

2/ Cœur des contributions : Cadriciel QoCIM- Un méta-modèle- Un éditeur graphique de modèle- Des fonctions de traitement de la QoC

3/ Mise en pratique et évaluation de QoCIM- Cas d'étude : scénario de mesure de pollution urbaine- QoCIM dans le cycle de vie des informations de contexte- Support pour les besoins non-fonctionnels

4/ Conclusion- Bilan des contributions- Perspectives

Sommaire

Gestion de bout en bout de la Qualité de Contexte

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30/11/2015 25 / 53

Quality of Context Information Model (QoCIM)

Fuchs et al.(2005)

OGC(2013)

DMTF(2009)

IoT-A(2013)

OMG(2008)

Expressivité CalculabilitéGénéricité

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 26 / 53

Exemple 1 : modélisation du critère « freshness »

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 27 / 53

Exemple 2 : modélisation du critère composite « correctness »

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 28 / 53

Outil graphique d'édition et de validation de modèles et générateur de code

[ Pierrick Marie et al. Context in Computing 2014 ]

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 29 / 53

Les fonctions génériques de gestion des méta-données de QoC

Signature des fonctionsf (QoC, paramètres) -> QoC'

Exemple d'utilisation

Ajouter

* addQoCIndicator( QoCIndicator.id, QoCCriterion.id, QoCMetricDefinition.id )* removeQoCIndicator( QoCMetricValue.id, QoCIndicator.id )* updateQoCIndicator( QoCIndicator.id, QoCCriterion.id, QoCMetricDefinition.id )* filterQoCMetaData( filter )

FiltrerSupprimer Mettre à jour

Développées, testées et exportées dans le module mavenqocim-tools/qocim-qocmanagement-functions

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 30 / 53

Vers la mise en action de QoCIM

- Faciliter le travail des développeurs

- Reconfigurer les entités déployées

Besoinsnon-fonctionnels

Gestionnaire de contexte distribué

Dissémination

Acquisition PrésentationTransformation(fusion, agrégation, résumé,

Inférence, filtrage)

3

4 5

1 2

Pour toutes les fonctionnalités

QoCIMQoCIM Ajouter

Filtrer

Supprimer

Mettre à jour

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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1/ État de l'art

2/ Cœur des contributions : Cadriciel QoCIM

3/ Mise en pratique et évaluation de QoCIM- Cas d'étude : scénario de mesure de pollution urbaine- QoCIM dans le cycle de vie des informations de contexte- Support pour les besoins non-fonctionnels

4/ Conclusion- Bilan des contributions- Perspectives

Sommaire

Gestion de bout en bout de la Qualité de Contexte

Page 32: Gestion de bout en bout de la Qualité de Contexte pour l ... › ~Pierrick.Marie › data › these › presentation.pdf · Critères de QoC : du recensement à la classification

30/11/2015 32 / 53

Cas d'étude : scénario de mesure de pollution urbaine

<

Gestionnaire de contexteDistribué conscient de la QoC

Légende Informations de contexte avec des méta-données de QoC

Mesure de pollution (ppm) - Freshness (s) ; - Uncertainty (ppm) ;Localisation (WGS 84) - Spatial Resolution (m)

Mesure de pollution (ppm) - Uncertainty (ppm) ;Localisation (WGS 84) - Freshness (s) ;

Indice de pollution (AQI)Localisation (nom de quartier) - Correctness (niveau symbolique)

[faible, moyen]

Indice de pollution (AQI)Localisation (nom de quartier) - Correctness (niveau symbolique)

[élevé]

Xufei Mao; Xin Miao; Yuan He; Xiang-Yang Li; Yunhao Liu,CitySee: Urban CO2 monitoring with sensors,in INFOCOM, 2012 Proceedings IEEE

[ Pierrick Marie et al. Sensors, Special issue 2015 ]

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 33 / 53

Le cadriciel muContext

MuContext

Légende Informations de contexte avec des méta-données de QoC

Acquisition PrésentationTransformation - Fusion - Agrégation - Stockage - Filtrage - Inférence

Collecteur Capsule Application

Application

Application

Application

Collecteur CollecteurCollecteur

Gestionnaire de contexteDistribué conscient de la QoC

Capsule

Capsule

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

Page 34: Gestion de bout en bout de la Qualité de Contexte pour l ... › ~Pierrick.Marie › data › these › presentation.pdf · Critères de QoC : du recensement à la classification

30/11/2015 34 / 53

Phase commune : modélisation des critères de QoC à utiliser

Collecteur

Capsule

Application

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

Page 35: Gestion de bout en bout de la Qualité de Contexte pour l ... › ~Pierrick.Marie › data › these › presentation.pdf · Critères de QoC : du recensement à la classification

30/11/2015 35 / 53

Acquisition

Gestionnaire de contexte distribué

Dissémination

Acquisition PrésentationTransformation(fusion, agrégation, résumé,

Inférence, filtrage)

Comment ajouter des méta-donnéesde QoC aux informations de contexte ?

Comment ajouter des méta-donnéesde QoC aux informations de contexte ?

Collecteur

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 36 / 53

Collecteur #1

Développer des collecteurs

Comment ajouter des méta-donnéesde QoC aux informations de contexte ?

<

Collecteur #2

Ajouter

Fraîcheur

Mesure de pollution (ppm) - Freshness (s) ; - Uncertainty (ppm) ;Localisation (WGS 84) - Spatial Resolution (m)

Mesure de pollution (ppm) - Uncertainty (ppm) ;Localisation (WGS 84) - Freshness (s) ;

Ajouter

Uncertainty

FrameworkQoCIM

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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30/11/2015 37 / 53

Dissémination

Gestionnaire de contexte distribué

Dissémination

Acquisition PrésentationTransformation(fusion, agrégation, résumé,

Inférence, filtrage)

Comment rendre la disséminationconsciente de la QoC ?

Comment rendre la disséminationconsciente de la QoC ?

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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Les cadriciels muContext et muDEBS

Légende

Informations de contexte avec des méta-données de QoC

Collecteur Capsule Application

Réseau de courtiers

MuDebs

Producteur Consommateur

MuContext

Routage

AA SS

AA SSAnnonce de production de contexte Souscription à des informations de contexte

Comment disséminer les informations entre les entités du gestionnaire ?

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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Filtre d'annonce Filtre de souscription

Légende

QoCIM

muDEBS

Utilisation de muDEBS pour le scénario de mesures de pollution urbaine

Collecteur

CollecteurCollecteur

Collecteur

AA

AAAA AA

SS

SSSS

ApplicationSSAA

A

A A

A

S

SA

A

S

SS

A

A A

A

S

SA

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

ApplicationApplication

Capsule

CapsuleA

S

SS

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Application

Génération de filtres de routage

N'accepter que les méta-donnéesde QoC qui contiennent lecritère correctness

Capsule

Comment obtenir les filtres d'annonceet de souscription ?

AjouterInférence S A

QoCIM

Critères Valeur des critères

Correctness Correctness

Indice de pollution (AQI)Localisation (nom de quartier) - Exactitude (niveau symbolique)

[élevé]

N'Accepter que les méta-donnéesde QoC qui contiennent lecritère correctness avec unevaleur élevée

Développées, testées et exportées dans le module mavenqocim-tools/qocim-routing-filter

Capsule

Indice de pollution (AQI)Localisation (nom de quartier) - Correctness (niveau symbolique)

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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Évaluation du temps d'exécution de filtres de routage

DesktopRaspberry pi 1 B

Étude 1) Temps de filtrage d'une information de contexte - Desktop : 58 ms - Raspberry pi : 1045 ms

[ Pierrick Marie et al. M4IOT 2014 ]

Nombre de méta-données

Temps exécutionDesktop

Temps exécutionRaspberry pi

1 61 ms 1053 ms

8 65 ms 1115 ms

128 139 ms 2262 ms

Nombre de contraintes

Temps exécutionDesktop

Temps exécutionRaspberry pi

1 61 ms 1053 ms

8 68 ms 1346 ms

32 144 ms 2360 ms

Étude 2) Plusieurs méta-données et 1 contraintes Étude 3) 1 méta-données et plusieurs contraintes

Pour 8 méta-données de QoC associées à une 1 information de contexte Ou 8 contraintes placées dans un filtre de routage,Le surcoût engendré par la QoC est faible

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

Étude du surcoût de la prise en charge de la QoC Étude du surcoût de la prise en charge de la QoC

1/ Mesure du temps de filtrage d'une information de contexte

2/ Mesure du temps de filtrage de méta-données de QoC

2.1/ Variation du nombre de méta-données

2.2/ Variation du nombre de contraintes dans un filtre

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Transformation

Gestionnaire de contexte distribué

Dissémination

Acquisition PrésentationTransformation(fusion, agrégation, résumé,

Inférence, filtrage)

Comment transformer à la fois lecontexte et la QoC ?

Comment transformer à la fois lecontexte et la QoC ?

Capsule

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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Élicitation des principales fonctions de traitement du contexte

1/ Recensement des fonctions de traitement du contexte existantes

2/ Pour chaque fonction les plus évoquées :

2.1/ Spécification formelle des traitements effectués

2.2/ Signature des fonctions

2.3/ Étude des liens entre le traitement du contexte et de la QoC

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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Formalisation des fonctions de traitement du contexte et de la QoC

2.1/ Spécification formelle des traitements effectués

2.2/ Signature des fonctions : F ( {contexte + QoC}, paramètres) -> {contexte' + QoC '}

2.3/ Étude des liens entre la gestion de contexte et la QoC

Exemple : la fonction d'agrégation

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

ContextInformation aggregation(List<ContextInformation>,

AggregationOperator,

AggregationQoCStrategy)

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Transformation

Gestionnaire de contexte distribué

Dissémination

Acquisition PrésentationTransformation(fusion, agrégation, résumé,

Inférence, filtrage)

Comment transformer à la fois lecontexte et la QoC ?

Comment transformer à la fois lecontexte et la QoC ?

Capsule

Filtrage Agrégation InférenceStockage

Transformation du contexte et de la QoCTransformation du contexte et de la QoC

Traitement de la QoCTraitement de la QoC

Mettre à jour SupprimerSélectionner Ajouter

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Algorithme de configuration d'une capsule

Mettre à jour Agrégation

Paramètres

fInitialisation f

Terminaison

S A

lire écrire lire écrire lireécrire

Fichier de configuration

Algorithme

Paramètres

Capsule re-configurable

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

BufferBufferBuffer

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Des capsules auto-reconfigurables (1/2)

Pourquoi reconfigurer les capsules ?

Pour s'adapter aux changements externes - apparition / disparition de sources d'informations - variation de la qualité des informations reçues - modification des garanties et exigences

Pour s'adapter aux changements internes - consommation des ressources de l’environnement d’exécution - ressources matérielles limitées ou partagées

Pourquoi reconfigurer les capsules ?

Pour s'adapter aux changements externes - apparition / disparition de sources d'informations - variation de la qualité des informations reçues - modification des garanties et exigences

Pour s'adapter aux changements internes - consommation des ressources de l’environnement d’exécution - ressources matérielles limitées ou partagées

Capsule Re-configurable

Monitor

AnalysePlan

Execute

Boucle MAPE

Capsule Auto-re-configurable

Développées, testées et exportées dans le module mavenqocim-tools/qocim-capsule

Modifier le traitement appliquéaux méta-données de QoC

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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Étapes de développement de gestionnaires de contexte sensibles à la QoC

A S

Collecteur

Capsule

Application

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1/ État de l'art

2/ Cœur des contributions : Cadriciel QoCIM

3/ Mise en pratique et évaluation de QoCIM

4/ Conclusion- Bilan des contributions- Perspectives

Sommaire

Gestion de bout en bout de la Qualité de Contexte

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Conclusion

- QoCIM : un méta-modèle capable de représenter tout type de critère de QoC (expressif, générique et calculable)

- Des fonctions génériques de traitement des méta-données de QoC

- Des outils et un processus de développement pour prendre en charge facilement la QoC tout le long du cycle de vie des informations de contexte(acquisition, transformation, dissémination, présentation)

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

Nouvelle génération de gestionnaire de contexte distribuée consciente de la QoC

Nouvelle génération de gestionnaire de contexte distribuée consciente de la QoC

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Perspectives

- Réduire significativement le surcoût de gestion de la QoC

- Concevoir un DSL pour améliorer le confort d'utilisation des outils développés

- Enrichir la liste des fonctions de traitement d’informations de contexte et de QoC

- Peut-on renforcer la capacité d'adaptation des capsules aux changement internes ?

- Comment adapter le comportement des capsules aux changements externes ?

- Étudier l'auto-adaptation des collecteurs et des applications

À court terme

À long terme

Mise en pratique et évaluation ConclusionQoCIMÉtat de l'artIntroduction

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Publications

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GNU LGPL

https://fusionforge.int-evry.fr/www/qocim

Contributions à des ouvrages de synthèsePierrick Marie, Thierry Desprats, Sophie Chabridon, Michelle SibillaThe QoCIM Framework : Concepts and Tools for Quality of Context ManagementContext in Computing - december 2014http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4939-1887-4_11

Articles de revues internationalesPierrick Marie, Thierry Desprats, Sophie Chabridon, Michelle Sibilla, Chantal TaconetFrom Ambient Sensing to IoT-based Context Computing : an Open Framework for End to EndQoC ManagementSensors, MDPI, Special issue - june 2015http://www.mdpi.com/1424-8220/15/6/14180

Sophie Chabridon, Romain Laborde, Thierry Desprats, Arnaud Oglaza, Pierrick Marie, Samer Machara MarquezA survey on addressing privacy together with quality of context for context management in the Internet of ThingsAnnales des Télécommunications 69(1-2) : 47-62, 2014.http://dx.doi.org/10.1007/s12243-013-0387-2

Conférences et workshops internationauxPierrick Marie, Léon Lim, Atif Manzoor, Sophie Chabridon, Denis Conan, Thierry DespratsQoC-aware context data distribution in the Internet of ThingsACM Workshop on Middleware for Context-Aware Applications in the IoT (M4IOT 2014) - december 2014.http://doi.acm.org/10.1145/2676743.2676746

Pierrick Marie, Thierry Desprats, Sophie Chabridon, Michelle SibillaExtending Ambient Intelligence to the Internet of Things : New Challenges for QoC Management(Best paper award)International Conference on Ubiquitous Computing and Ambient Intelligence (UCAmI 2014) http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-13102-3_37

Pierrick Marie, Thierry Desprats, Sophie Chabridon, Michelle SibillaQoCIM : A Meta-model for Quality of ContextInternational and Interdisciplinary Conference on Modeling and Using Context (CONTEXT 2013) - october 2013.http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-40972-1_23

Conférences et workshops nationauxPierrick Marie, Thierry Desprats, Sophie Chabridon, Michelle SibillaQoCIM : un méta-modèle de qualité de contexteJournées francophones Mobilité et Ubiquité (UBIMOB) - june 2013.http://ubimob2013.sciencesconf.org/program

Livrables de projet - Projet ANR Income, livrable 4.1 - Projet ANR Income, livrable 4.2.a - Projet ANR Income, livrable 4.2.b

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