Projet ANR-13-INFR-0012 – ASAWoO : Supervision Adaptative de Liens Avatar/Objet pour le Web des Objets
Programme : Infrastructures matérielles et logicielles pour la société numérique (INFRA)
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur Michael MRISSA (Laboratoire d'informatique en image et systèmes d'information)
Partenaires : GENERATION ROBOTS; Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires; Laboratoire d'Informatique en Images et Systèmes d'Information; Laboratoire de Conception et d'Intégration des Systèmes
Montant : 665632.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 48 mois
Résumé : ASAWoO : Supervision Adaptative de Liens Avatar/objet pour le Web des ObjetsLe Web des objets vise à interconnecter les objets connectés au réseau à l'aide des standards du Web. Cependant, les langages et protocoles classiques du Web ne sont pas adaptés à ces objets connectés. Il y a également au niveau des usages un besoin émergent de services pertinents reposant sur des objets interopérables. Le projet ASAWoO met en avant des communautés d'avatars pour réaliser des applications collaboratives impliquant des objets connectés sur les Web des services.
Le but de ce projet est de concevoir et de réaliser une architecture WoT globale à laquelle les utilisateurs connecteront leurs objets connectés et déploieront leurs applications WoT.Notre architecture sera conçue pour vérifier les propriétés suivantes : - passage à l'échelle : Notre infrastructure sera conçue pour être déployée dans des environnements hétérogènes, de la maison intelligente à la grande organisation, mais aussi en environnement extérieur. Ainsi, elle doit être flexible pour pouvoir se déployer sur un nombre important et changeant d'objets. Elle doit pouvoir répondre à des changements dynamiques grâce à des techniques de déploiement adaptatives sur le cloud, réplicable de cloud à cloud et capable de répartir la charge sur plusieurs instances de cloud. De plus, les modules d'applications seront déployables sur les objets, selon les ressources que ceux-ci fourniront. - portabilité : les modules des applications seront décrits sémantiquement, pour être déployables sur différents types d'objets, et les applications WoT seront disponibles à partir de simples clients Web. - tolérance aux déconnexions : en déplacement, les objets peuvent se déconnecter de l'architecture. Des protocoles de routage tolérants aux disruptions devront être développés pour utiliser la connectivité au mieux et maximiser la disponibilité de l'architecture.- green IT : la minimisation de la consommation d'énergie sur les objets est un problème critique.Il est nécessaire pour cela de mettre en œuvre des mécanismes d'économie d'énergie au niveau applicatif également, en particulier au niveau de l'infrastructure cloud.- gestion de la vie privée : des informations confidentielles sont échangées par les objets. Les aspects vie privée doivent être pris en compte et intégrés dans l'architecture du projet.
Le projet est structuré en tâches, dépendant des couches de l'architecture auxquelles elles correspondent, plus les tâches transversales qui impliquent tous les partenaires.Le travail dans le projet de ASAWoO est organisé en huit tâches. La tâche 1 (architecture globale de l'application) vise à valider avec les différents partenaires les différentes interfaces des composants à développer dans d'autres tâches, ainsi que l'architecture WoT globale. Les outils à utiliser dans le projet seront également choisis dans cette tâche. En parallèle, les tâches 2 (architecture de l'objet), 3 (infrastructure Cloud) et 4 (modélisation de contexte et d'adaptation) et 7 (fonctionnalités de collaboration) visent respectivement à la conception et au développement d'une architecture interne générique pour les objets, à la mise en place de la stratégie de déploiement dans le nuage, et au développement de comportements collaboratifs et proactifs pour les communautés d'avatars, pour être utilisé dans les tâches suivantes. Par la suite, la tâche 5 (gestion des fonctionnalités de haut niveau) vise à développer des mécanismes de raisonnement avancé pour permettre la mise en place de fonctionnalités à valeur ajoutée au dessus d'un ensemble d'objets disponibles.Enfin, les tâches 6 (gestion de communications objet/avatar) et 7 (fonctionnalités de collaboration) visent à concevoir des mécanismes de communication objet / avatar et élaborer des mécanismes de raisonnement sensibles au contexte.Tout au long de l'échéancier du projet, la tâche 8 (gestion et diffusion du projet) concrétise les efforts de gestion du projet et la diffusion des résultats.
Résumé de la soumission : Le Web des objets a pour but d’interconnecter des appareils en utilisant les standards du Web. Cependant, les protocoles et langages du Web sont inadaptés à ces objets connectés. Il émerge aussi un besoin de services pertinents reposant sur des objets interopérables.Le challenge majeur du projet ASAWoO est d’améliorer l’intégration des appareils sur le Web. Notre projet construit une architecture pour fournir aux utilisateurs des fonctionnalités compréhensibles via des applications permettant la collaboration entre les objets physiques.Pour atteindre cet objectif, nous combinons des avancées de disciplines complémentaires : le Web sémantique pour raisonner sur les connaissances, les architectures orientées services pour l’interopérabilité et le passage à l’échelle ; l’informatique sensible au contexte pour la prise de décisions multi-niveaux basée sur les situations, les systèmes multi agents pour la collaboration autonome entre objets ; les réseaux tolérants au délai pour gérer les déconnexions d’objets mobiles, et le cloud pour minimiser la consommation d’énergie. De plus, des mécanismes dédiés assurent la protection des données sensibles.Notre projet étend chaque objet physique par un avatar qui expose les fonctionnalités comme des services Web sémantiques, supporte des communications et un déploiement de code optimisés, propose des fonctionnalités collaboratives avec d’autres avatars et s’adapte dynamiquement à des situations changeantes.Le projet adresse plusieurs verrous scientifiques :- fournir une infrastructure cloud consciente de l’énergie pour gérer le cycle de vie des architectures WoT- permettre des comportements d’avatars autonomes et collaboratifs, la description sémantique, découverte et composition des capacités des objets, leur adaptation au contexte, aux niveaux fonctionnalité et communication- concevoir et réaliser, pour les objets, des protocoles d’interactions économes en énergie et respectueux de la confidentialité, et des protocoles de routage tolérants aux perturbations.- permettre la négociation de protocole entre objet et avatarLe projet ASAWoO est organisé en 8 tâches. Premièrement, la tâche 1 valide les interfaces et outils utilisés dans le projet. Puis, les tâches 2, 3 et 4 définissent parallèlement l’architecture de l’objet, l’infrastructure cloud et les mécanismes de raisonnement sensibles au contexte. La tâche 5 se concentre sur les fonctionnalités sémantiques. Finalement, les tâches 6 et 7 définissent les mécanismes de communication et développent les comportements collaboratifs. Tout au long du projet, la tâche 8 gère les tâches de gestion du projet et les activités de dissémination.Nous discernons plusieurs bénéfices pour le projet ASAWoO. Notre infrastructure fournira un cadre extensible permettant des interactions de haut niveau avec des ensembles d’objets hétérogènes par le déploiement d’applications WoT. De plus, les livrables représentent des avancées indépendantes dans leurs domaines.Les robots assistants et co-travailleurs (co-Bots) seront un marché majeur dans un futur proche. Ce projet est l’opportunité pour des vendeurs comme Génération Robots d’occuper une position stratégique sur le marché par le développement d’application avancées pour les objets connectés qui devraient attirer les consommateurs par un déploiement facile d’applications et des interactions attractives, menant à la création de marketplaces pour monétiser ces applications.Pour le laboratoire LIRIS, ce projet concrétise des travaux existants liés aux services Web et au Web sémantique. Pour l’équipe IRISA-CASA, il mène à des solutions sensibles au contexte pour le déploiement dynamique de code sur des systèmes contraints et à des protocoles de routage tolérants aux perturbations. Pour le laboratoire LCIS, il permet de définir de nouveaux modèles d’interactions pour les objets. Le projet est aussi un terrain d’expérimentation pour valider le travail sur les infrastructures cloud sensibles à l’énergie.
Résultats : Nos résultats incluent :
 - une architecture pour héberger les différents composants qui forment l'avatar comme extension d'un objet connecté sur le Web
 - des techniques de raisonnement sémantique pour permettre la composition des fonctionnalités d'objets connectés
Perspectives : Les perspectives de travaux ont été concrétisées sous la forme d'un projet Européen, le projet NAWIGATIO, qui a été soumis pour financement, à l'appel ICT 30 du programme H2020.
Publications et brevets : COAP over BP for a Delay-Tolerant Internet of Things, Maël Auzias, Yves Mahéo, Frédéric Raimbault. In the 3rd International Conference on Future Internet of Things and Cloud (FiCloud 2015), août 2015, Rome, Italy. 
Semantic Discovery and Invocation of Functionalities for the Web of Things.   M. Mrissa, L Médini, J.P. Jamont.   Dans IEEE International Conference on Enabling Technologies: Infrastructure for Collaborative Enterprises, Parma. pp. 281-286.   2014.
A Web-based agent-oriented approach to address heterogeneity in cooperative embedded systems.   J.P. Jamont, L Médini, M. Mrissa.   Dans 12th International Conference on Practical Applications of Agents and Multi-Agent Systems, Salamanca, Spain.   2014.
Towards semantic resource mashups.   L Médini, P-A. Champin, M. Mrissa, A. Cordier.   Dans Services and Applications over Linked APIs and Data (SALAD), workshop at ESWC, Heraklion. CEUR .   2014.
Michael Mrissa, Lionel Médini, Jean-Paul Jamont, Nicolas Le Sommer, Jérôme Laplace. An Avatar Architecture for the Web of Things. Internet Computing, IEEE, IEEE, 2014, pp.1.