Reconnaissance de contexte stable pour l'habitat intelligent

L'habitat intelligent est l'objet de nombreux travaux de recherche. Il permet d'assister des personnes âgées ou handicapées, d'améliorer le confort, la sécurité ou encore d'économiser de l'énergie. Aujourd'hui, l'informatique ubiquitaire se développe et s'intègre dans l'habitat intelligent notamment en apportant la sensibilité au contexte. Malheureusement, comprendre ce qui se passe dans une maison n'est pas toujours facile. Dans cette thèse, nous explicitons comment le contexte peut permettre de déployer des services adaptés aux activités et aux besoins des habitants. La compréhension du contexte passe par l'installation de capteurs mais aussi par l'abstraction des données brutes en données intelligibles facilement exploitables par des humains et des services. Nous mettons en avant une architecture multi-couches de fusion de données permettant d'obtenir des données contextuelles de niveaux d'abstraction différents. La mise en place des couches basses y est présentée en détail avec l'application de la théorie des fonctions de croyance pour l'abstraction de données brutes issues de capteurs. Enfin, sont présentés le déploiement d'un prototype nous ayant permis de valider notre approche, ainsi que les services déployés.Smart home is a major subject of interest. It helps to assist elderly or disabled people, improve comfort, safety, and also save energy. Today, ubiquitous computing is developed and integrated into the smart home providing context-awareness. Unfortunately, understanding what happens in a home is not always easy. In this thesis, we explain how context can be used to deploy services tailored to the activities and needs of residents. Understanding context requires the installation of sensors but also the abstraction of raw data into easily understandable data usable by humans and services. We present a multi-layer architecture of data fusion used to obtain contextual information of different levels of abstraction. The implementation of the lower layers is presented in detail with the application of the theory of belief functions for the abstraction of raw sensor data. Finally, are presented the deployment of a prototype that allowed us to validate our approach and the deployed services.RENNES1-Bibl. électronique (352382106) / SudocSudocFranceF

Rôle de la géométrie en informatique diffuse (programmation des applications et navigation contextuelle)

L'informatique diffuse a pour objectif d'assister implicitement l'utilisateur dans ses tâches quotidiennes. Contrairement à une application d'informatique traditionnelle, une application d'informatique diffuse est utilisée directement depuis l'espace physique. Une application d'informatique diffuse est fonction de l'organisation géométrique de l'espace physique. Les services fournis par les applications d'informatique diffuse dépendent souvent par exemple de la position géographique de l'utilisateur ou la proximité relative d'objets physiques. Dans cette thèse, nous étudions dans un premier temps le rôle de la géométrie dans le cadre de la programmation des applications d'informatique diffuse. Nous proposons un modèle de programmation basé sur la synchronisation des programmes sur les mouvements des personnes et objets physiques. Dans un second temps, nous étudions le rôle de la géométrie dans la construction, l'organisation et la navigation dans un système d'information physique.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocRENNES-INRIA Rennes Irisa (352382340) / SudocSudocFranceF

Discontinous coverage architecture (challenges, design and evaluation)

The progress of wireless communication technologies allows the implementation of high rate applications. Users want to use their devices, equipped with a wireless interface, to watch videos and capture images and video clips using their digital cameras. Indeed, these high rate applications can quickly consume the available radio bandwidth. In this context, classical mobile networks provide a throughput which is expensive in terms of costs and is not, in most cases, sufficient to serve a large number of users. The purpose of this thesis is to define a mobile network that provides a high data rate at a low cost. In particular, it must allow a large number of users to exchange high data amounts with application servers without decreasing the quality of service. This contribution is constituted of three parts. In the first one, we propose an architecture which is able to provide high data rates at low costs. This architecture is based on interconnected wireless networks and discontinuous coverage. In the second part, the effectiveness of this architecture is presented, which ensures an efficient data delivery in the down-link and the up-link. In the third part, the challenges posed by a large scale deployment of the considered network are finally described together with the solutions found for the architecture.Dans le domaine des réseaux mobiles, les progrès en matière de technologie de communication sans fil permettent d'envisager la mise en oeuvre d'applications réclamant des débits importants. Le plus souvent, les utilisateurs sont maintenant équipés de terminaux munis d'interface de communication sans fil et de fonctions de captures numériques (comme un appareil photo par exemple), avec lesquels ils souhaitent pouvoir regarder des films, ou bien encore capturer et stocker des photos et des séquences vidéo. De telles applications peuvent rapidement consommer la bande passante disponible dans l'infrastructure de communication. Dans ce contexte, les débits fournis par les réseaux mobiles actuels, en plus d'être d'un coût élevé, ne sont pas, le plus souvent, suffisants pour servir un grand nombre d'utilisateurs. L'objectif de cette thèse est de proposer et d'évaluer une architecture de réseau mobile offrant un haut débit, et ce pour un faible coût de déploiement. Cette architecture doit permettre à une densité élevée d'utilisateurs d'échanger des quantités importantes de données avec des serveurs applicatifs, et ce sans dégrader la qualité de service. Notre contribution repose sur trois parties. Dans un premier temps, nous proposons une architecture en mesure de fournir des transferts haut débit, pour des faibles coûts de déploiement. Cette architecture s'appuie sur une interconnexion de cellules radio de tailles réduites et n'offrant pas une couverture continue. On parle alors de réseau à couverture discontinue. Dans un deuxième temps, nous validons le fonctionnement de cette architecture pour les flux descendants et montants. Dans un troisième temps, nous décrivons les problèmes posés par un déploiement grande échelle du réseau proposé, et nous présentons des solutions adaptées.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocRENNES-INRIA Rennes Irisa (352382340) / SudocSudocFranceF

Mobilité contextuelle dans les systèmes d'informations

Les systèmes d'informations grande échelle comme le Web sont aujourd'hui potentiellement accessibles depuis n'importe où, grâce à l'informatique et aux communications mobiles. Cependant, leur exploitation par les utilisateurs mobiles est complexe lorsque l'utilisateur doit rechercher des informations en rapport avec sa situation réelle, comme par exemple l'heure d'un vol en arrivant dans un aéroport. En effet, les informations sur le Web sont liées entre elles par des liens reflétant une proximité thématique, ce qui permet à l'utilisateur de naviguer autour d'un sujet après avoir trouvé une première page intéressante, mais la localisation de cette première page est problématique, nécessitant souvent une recherche qui peut être longue et fastidieuse, procédure inadaptée dans le cas d'une utilisation mobile.Nous proposons dans cette thèse une solution à ce problème, grâce au concept de systèmes d'informations contextuels : un tel système est constitué dynamiquement par un ensemble d'entités physiques que l'on dispose dans l'espace (physique), qui émettent des informations, appelés indicateurs contextuels, caractérisant la situation, comme par exemple l'adresse d'une page Web. Chaque nœud perçoit un certain nombre de nœuds voisins, dont il dérive un contexte, c'est-à-dire l'ensemble des indicateurs contextuels. Ce concept a été expérimenté avec une application, le navigateur web spatial, qui permet notamment de se déplacer dans le système d'information par déplacement physique.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF

Estimation de temps d'éxécution au pire cas par analyse statique et application aux systèmes d'exploitation temps réel

Soit X une variété algébrique réelle affine compacte non singulière. Une variété algébrique réelle affine X' est obtenue par modification de X si elle peut être construite à partir de X par une suite d'éclatements et de contractions le long de centres non singuliers. Dans la première partie, nous montrons qu'une variété X' ainsi construite a sa cohomologie entièrement algébrique si la variété X et tous les centres de la modification ont aussi leur cohomologie entièrement algébrique. Dans la deuxième et la troisième partie, nous définissons et développons la notion de (co)homologie équivariante en utilisant des complexes de (co)chaînes. En particulier, on retrouve ainsi dans le cadre équivariant les propriétés de la (co)homologie classique. De plus, si X est une variété algébrique définie sur R, compacte et non singulière, il existe un diagramme reliant l'homologie de l'ensemble des points complexes X(C), l'homologie de l'ensemble des points réels X(R) et l'homologie équivariante de X. Ce diagramme nous permet d'obtenir des informations sur les groupes de cohomologie algébrique de l'ensemble des points réels. Comme exemple, nous regardons le cas des variétés toriques dans la quatrième partie. Nous montrons ainsi que l'ensemble des points réels d'une variété torique compacte non singulière a sa cohomologie entièrement algébrique en appliquant les résultats de la première partie dans un premier temps, puis de la deuxième et troisième partie dans un secondRENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF

SYSTEME DE CACHES COOPERATIFS POUR LES SYSTEMES D'INFORMATIONS DISTRIBUEES A GRANDE ECHELLE

DEPUIS CES DERNIERES ANNEES, L'EMERGENCE DE NOUVELLES TECHNOLOGIES A FAIT NAITRE UNE NOUVELLE CLASSE DE SERVICES NOMMEE SERVICE EN-LIGNE. LA PARTICULARITE DE CES SERVICES EST D'INTERAGIR AVEC LEURS CLIENTS ET DE DIFFUSER DE L'INFORMATION AU TRAVERS D'UN MEDIUM DE COMMUNICATION INFORMATIQUE PARTAGE. L'ENSEMBLE FORME PAR LES SERVICES EN-LIGNE, LES RESEAUX DE COMMUNICATION ET LES UTILISATEURS, FORME UN SYSTEME D'INFORMATION. CE SYSTEME EST DIT DISTRIBUE ET A GRANDE ECHELLE (LADIS POUR LARGE SCALE DISTRIBUTED INFORMATION SYSTEM), LORSQUE LE NOMBRE DE SERVICES ET D'INFORMATIONS MIS A DISPOSITION, N'EST PLUS APPREHENDABLE. L'EXEMPLE LE PLUS CONNU DE LADIS EST LE WORLD WIDE WEB. MALHEUREUSEMENT, CES SYSTEMES D'INFORMATIONS SONT VICTIMES DE LEURS SUCCES, SI BIEN QU'ILS N'OFFRENT DE NOS JOURS QUE DE PIETRES TEMPS DE REPONSE. NOUS NOUS INTERESSONS DANS CE DOCUMENT A L'AMELIORATION DU TEMPS DE REPONSE DANS LES LADIS. NOUS MONTRONS, APRES ETUDE, QUE CET OBJECTIF PEUT ETRE ATTEINT EN UTILISANT UNE METHODE DE DISTRIBUTION ET REPLICATION DYNAMIQUE D'INFORMATIONS (APPELEE MISE EN CACHE) AU NIVEAU DU RESEAU INFORMATIQUE. UN CACHE RESEAU PERMET DE SAUVEGARDER DANS UN ESPACE LOCAL UN ENSEMBLE D'INFORMATIONS ACCEDEES PAR SES UTILISATEURS PROCHES. EN INTERCEPTANT LES REQUETES DES UTILISATEURS ET EN FOURNISSANT L'INFORMATION RECHERCHEE, SI CETTE DERNIERE EST PRESENTE DANS L'ESPACE LOCAL, LE CACHE RESEAU PERMET DE DIMINUER LE TEMPS DE REPONSE AUX INFORMATIONS, DE REDUIRE L'UTILISATION DU RESEAU, ET DE SOULAGER LA CHARGE DU SERVICE EN-LIGNE. MALHEUREUSEMENT, LES CACHES RESEAUX NE POSSEDENT QU'UNE FAIBLE EFFICACITE. POUR PALLIER CE PROBLEME, NOS PROPOSITIONS CONSISTENT A AUGMENTER VIRTUELLEMENT LA TAILLE, A AFFINER LA POLITIQUE DE REMPLACEMENT D'OBJETS ET A AUGMENTER VIRTUELLEMENT LE NOMBRE DE CLIENTS D'UN CACHE RESEAU. LA PREMIERE SOLUTION, NOMMEE LRU-QOS, RESIDE EN LA DEGRADATION DES INFORMATIONS, SAUVEGARDEES LOCALEMENT, LES MOINS ACCEDEES, CAR, EN REDUISANT LEURS TAILLES, LE COMPORTEMENT FONCTIONNEL D'UN CACHE DEGRADE AVOISINE CELUI D'UN DE PLUS GRANDE CAPACITE. LA SECONDE PROPOSITION, NOMMEE LRU-HOT, CONSISTE A AFFINER LA POLITIQUE DE REMPLACEMENT D'OBJETS D'UN CACHE EN DETERMINANT LES INFORMATIONS POSSEDANT UN FORT POTENTIEL DE RE-ACCES, PAR INTEGRATION DES FREQUENCES D'ACCES DE CES DERNIERES, DELIVREES PAR LE SERVICE EN-LIGNE LES MAINTENANT. FINALEMENT, NOUS AUGMENTONS LE NOMBRE DE CLIENTS EN REALISANT UNE COOPERATION ENTRE DIFFERENTS CACHES RESEAUX DU SYSTEME D'INFORMATIONS. DE CE FAIT, NOUS AUGMENTONS LE NOMBRE DE PROFILS UTILISATEURS, DONC LES PROBABILITES DE PROFILS COMMUNS. LE POINT DIFFICILE FUT DE DEFINIR UN PROTOCOLE DE COOPERATION EXTENSIBLE, NOMME SCOOPS, CAR LE BENEFICE DE L'APPROCHE NE SE FAIT SENTIR QUE POUR UN TRES GRAND NOMBRE DE CACHES. LA SOLUTION REGROUPANT L'ENSEMBLE DE NOS PROPOSITIONS, NOMMEE SCOOPS++, PERMET, EN COMPARAISON A UN SYSTEME CLASSIQUE, DE DIMINUER, AU NIVEAU DES UTILISATEURS, LE TEMPS DE REPONSE DE PRES DE 30%.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF

Interrogation continue des systèmes d'information de proximité

Les technologies de communication sans fil de courte portée (Bluetooth...) permettent aujourd'hui la mise oeuvre d'interactions directes entre terminaux mobiles (assistants personnels, téléphones cellulaires...) physiquement proches. Il devient ainsi possible de considérer les systèmes d'information nés de la réunion provisoire de ces terminaux. De tels systèmes s'avèrent extrêmement dynamiques de par la nature même des entités qui les composent. Dans ce contexte, les résultats issus d'outils d'interrogation ponctuelle ne restent, le plus souvent, valables que de courts laps de temps.Cette thèse définit un outil d'interrogation adapté aux interactions de proximité. Après avoir proposé une formalisation de ce type d'interactions centrée sur la notion de système d'information de proximité, nous présentons l'application de notre modèle aux bases de données de proximité, transposition des systèmes d'information de proximité au domaine des bases de données relationnelles.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF

Mise en oeuvre de nouveaux services dans le cadre du couplage d'un réseau de diffusion de télévision mobile personnelle et d'un réseau cellulaire 3G

Dans le domaine des réseaux de télécommunications, on assiste à l avènement de nouveaux services multimédia, aux besoins de plus en plus sophistiqués (interactivité, débit, mobilité, etc.). Les futurs réseaux de quatrième génération visent à répondre à ces besoins non seulement en définissant de nouveaux réseaux cellulaires très haut débit (LTE, WIMAX, etc.), mais aussi en faisant inter-opérer l ensemble des technologies cellulaires existantes. La convergence entre réseaux permet de bénéficier des capacités complémentaires des différents réseaux afin de pouvoir délivrer divers services. Dans ce cadre, l objectif de cette thèse est d étudier le couplage entre un réseau de diffusion DVB-SH et un réseau cellulaire 3G. Le réseau DVB-SH offre des capacités de diffusion importantes permettant d offrir des services de télévision mobile personnelle. Néanmoins, un tel réseau est unidirectionnel. Le réseau cellulaire 3G est, quant à lui, bidirectionnel. Il permet d offrir des services interactifs et personnalisés. Dans le cadre de cette étude, nous proposons, puis évaluons, un ensemble de services permettant de tirer parti des propriétés offertes par chacun des deux réseaux. Cette contribution repose sur trois parties. Dans un premier temps, nous définissons les éléments d architecture nécessaires pour définir un tel couplage. Dans un second temps, nous définissons un service de basculement de contenus populaires du réseau 3G vers le réseau DVB. Les mécanismes nécessaires à la mise en œuvre de ce service sont présentés. Le problème des délais de transmission introduits par le service est abordé, et des mécanismes d améliorations sont proposés. Dans un troisième temps, nous proposons un service de télévision mobile personnelle DVB où certains contenus standards sont substitués par des contenus personnalisés transmis via le réseau 3G. Nous présentons les mécanismes nécessaires à la mise en œuvre du service puis nous décrivons les problèmes liés au déploiement à grande échelle du service. Nous proposons et évaluons une solution à ce problème.Next generation networks aim to offer sophisticated and rich multimedia services, more and more demanding in terms of mobility, interactivity, data rate, etc. To deal with such constraints, next generation networks result from the convergence of different existing technologies, taking benefit from their complementary properties. In this context, this study addresses the coupling between a DVB-SH network and a 3G cellular network. On the one hand, DVB-SH offers very high broadcast capacities, suitable for mobile TV services. However, DVB is a unidirectional network. On the other hand, 3G network is bidirectional and provides service interactivity and personalization. The purpose of this study is to define innovative services that take benefit of the collaboration between 3G network and DVB-SH infrastructure. This contribution is constituted of three parts. In the first one, we define our DVB-SH/3G coupled network. In the second one, we present a service based on 3G popular content switching over DVB residual bandwidth. The service operating mechanisms are described. The transmission delay problem is presented and solution are proposed and evaluated. In the third part, we define a DVB-SH mobile TV services, enriched with 3G personalized contents. The challenges posed by a large scale deployment of the service are finally described together with our proposed solution.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF