La complexité et l'ampleur des scénarios de l'Intelligence Ambiante impliquent que des attributs tels que l'expressivité de modelisation, la flexibilité de representation et de deploiement et la facilité de configuration et de developpement deviennent des caracteristiques centrales pour les systèmes de gestion de contexte. Cependant, les ouvrages existants semblent explorer ces attributs orientés-developpement a un faible degré.Notre objectif est de créer un intergiciel de gestion de contexte flexible et bien configurable, capable de répondre aux différents scenarios. A cette fin, notre solution est construite a base de techniques et principes du Web Semantique (WS) et des systèmes multi-agents (SMA).Nous utilisons le WS pour proposer un noveau meta-modèle de contexte, permettant une modelisation expressive et extensible du contenu, des meta-proprietés (e.g. validité temporelle, parametres de qualité) et des dépendances (e.g. les contraintes d'integrité) du contexte.De plus, une architecture a base de SMA et des composants logiciels, ou chaque agent encapsule un aspect fonctionnel du processus de gestion de contexte (acquisition, coordination, diffusion, utilisation) est developpée.Nous introduisons un nouveau moyen de structurer le deploiement d'agents selon les dimensions du modèle de contexte de l'application et nous elaborons des politiques déclaratives gouvernant le comportement d'adaptation du provisionnement contextuel des agents. Des simulations d'un scenario d'université intelligente montrent que un bon outillage construit autour de notre intergiciel peut apporter des avantages significatifs dans la génie des applications sensibles au contexte. / The complexity and magnitude of Ambient Intelligence scenarios imply that attributes such as modeling expressiveness, flexibility of representation and deployment, as well as ease of configuration and development become central features for context management systems.However, existing works in the literature seem to explore these development-oriented attributes at a low degree.Our goal is to create a flexible and well configurable context management middleware, able to respond to different scenarios. To this end, our solution is built on the basis of principles and techniques of the Semantic Web and Multi-Agent Systems.We use the Semantic Web to provide a new context meta-model, allowing for an expressive and extensible modeling of content, meta-properties (e.g. temporal validity, quality parameters) and dependencies (e.g. integrity constraints).In addition, we develop a middleware architecture that relies on Multi-Agent Systems and a service component based design. Each agent of the system encapsulates a functional aspect of the context provisioning processes (acquisition, coordination, distribution, use).We introduce a new way to structure the deployment of agents depending on the multi-dimensionality aspects of the application's context model. Furthermore, we develop declarative policies governing the adaptation behavior of the agents managing the provisioning of context information.Simulations of an intelligent university scenario show that appropriate tooling built around our middleware can provide significant advantages in the engineering of context-aware applications.

L'objectif de cette thèse est d'apporter une réponse à la problématique d'adaptation automatique et dynamique des services numériques au sein des réseaux du futur (NGN). Pour cela, notre contribution s'articule autour d'un intergiciel qui prend en charge les fonctions de gestion du contexte pour les services numériques ; ceci pour permettre l'émergence de services numériques sensibles au contexte dans les réseaux du futur. L'originalité de ces travaux dans les NGN se situe dans le modèle de conception pour des services numériques sensibles au contexte où l'on découple la logique métier du service numérique de la logique de gestion du contexte. Plus spécifiquement nous définissons la notion de signature de contexte, propre à chaque service numérique, qui permet d'identifier les situations d'usage du service numérique et accompagne l'intergiciel dans le choix de la modalité d'exécution la plus performante. Elle est liée au service numérique sensible au contexte dès sa conception. Lors du déploiement du service dans le serveur d'applications, la signature de contexte est désolidarisée de la logique métier et se voit insérée dans la base de connaissance de l'intergiciel. La signature fait ainsi le lien entre l'intergiciel et le service numérique. Elle permet d'activer l'ensemble des fonctions de traitement du contexte que nous avons modélisées sous la forme d'une chaîne de traitement du contexte. Cette approche assure une séparation des deux logiques qui composent un service numérique sensible au contexte. Les concepteurs de tels services peuvent alors se concentrer sur le développement de la logique métier sans se soucier des fonctions de gestion du contexte

Dans le domaine des TIC, les services de demain seront certainement basés sur des systèmes ubiquitaires, omniprésents et pervasifs. Ces systèmes devront prendre en considération différents paramètres provenant de l'environnement de l'utilisateur, c'est à dire son contexte. Le contexte de l'utilisateur peut être composé d'informations statiques ou dynamiques, objectives ou subjectives, quantitatives ou qualitatives. Il peut inclure des données telles que la localisation géographique, les caractéristiques du terminal utilisé, la température ambiante, l'humeur de l'utilisateur. Afin d'améliorer la QoS et la QoE, les services et les systèmes doivent être adaptés aux changements du contexte des utilisateurs. Le contexte doit donc être collecté et interprété et les règles d'adaptation du système doivent être définies. Sur les systèmes étendus, riches, dynamiques et hétérogènes, tels que ceux considéré dans le cadre de cette thèse, ces opérations doivent être automatisées. Vu la quantité et la complexité des données contextuelles à considérer, l'utilisation de la sémantique dans la gestion de contexte peut faciliter cette automatisation et ouvrir la porte au raisonnement et à l'adaptation automatiques. Aujourd'hui, peu de solutions viables existent pour cette problématique. Nous proposons alors d'utiliser et d'adapter des mécanismes et technologies provenant du web sémantique pour décrire et manipuler les informations de contexte. Dans un premier temps, nous avons proposé une méthodologie de conception qui nous permit de proposer " Ubiquity-Ont " : une ontologie générique au domaine des TIC, flexible et extensible. Les données de contexte ont alors été décrites sous forme de concepts et d'instances, reliés par des relations sémantiques. Nous avons ensuite proposé une architecture overlay, composée de deux niveaux de vitalisation et permettant d'intégrer un gestionnaire de contexte, basé sur la sémantique, sur des environnements réseaux et services. Cette solution overlay permet de (a) masquer l'hétérogénéité des composants du système et (b) d'augmenter virtuellement les entités du système existant par les capacités nécessaires à la manipulation et au raisonnement sur les données sémantiques du contexte. Nos propositions ont étés implémentées et testées sur une plateforme réelle et appliquées à deux cas d'études : Gestion de la mobilité sur des environnements de réseaux d'accès hétérogènes et Optimisation de la consommation d'énergie dans les terminaux mobiles

Dans le domaine des TIC, les services de demain seront certainement basés sur des systèmes ubiquitaires, omniprésents et pervasifs. Ces systèmes devront prendre en considération différents paramètres provenant de l’environnement de l’utilisateur, c’est à dire son contexte. Le contexte de l’utilisateur peut être composé d’informations statiques ou dynamiques, objectives ou subjectives, quantitatives ou qualitatives. Il peut inclure des données telles que la localisation géographique, les caractéristiques du terminal utilisé, la température ambiante, l’humeur de l’utilisateur. Afin d’améliorer la QoS et la QoE, les services et les systèmes doivent être adaptés aux changements du contexte des utilisateurs. Le contexte doit donc être collecté et interprété et les règles d’adaptation du système doivent être définies. Sur les systèmes étendus, riches, dynamiques et hétérogènes, tels que ceux considéré dans le cadre de cette thèse, ces opérations doivent être automatisées. Vu la quantité et la complexité des données contextuelles à considérer, l’utilisation de la sémantique dans la gestion de contexte peut faciliter cette automatisation et ouvrir la porte au raisonnement et à l’adaptation automatiques. Aujourd’hui, peu de solutions viables existent pour cette problématique. Nous proposons alors d’utiliser et d’adapter des mécanismes et technologies provenant du web sémantique pour décrire et manipuler les informations de contexte. Dans un premier temps, nous avons proposé une méthodologie de conception qui nous permit de proposer « Ubiquity-Ont » : une ontologie générique au domaine des TIC, flexible et extensible. Les données de contexte ont alors été décrites sous forme de concepts et d’instances, reliés par des relations sémantiques. Nous avons ensuite proposé une architecture overlay, composée de deux niveaux de vitalisation et permettant d’intégrer un gestionnaire de contexte, basé sur la sémantique, sur des environnements réseaux et services. Cette solution overlay permet de (a) masquer l’hétérogénéité des composants du système et (b) d’augmenter virtuellement les entités du système existant par les capacités nécessaires à la manipulation et au raisonnement sur les données sémantiques du contexte. Nos propositions ont étés implémentées et testées sur une plateforme réelle et appliquées à deux cas d’études : Gestion de la mobilité sur des environnements de réseaux d’accès hétérogènes et Optimisation de la consommation d’énergie dans les terminaux mobiles / Future Information and Telecommunication Systems are expected to be pervasive and ubiquitous solutions, able to consider users’ context and to automatically adapt to their environments. Traditional configuration and management tools are not adapted. The richness, the heterogeneity and the complexity of the upcoming systems require automated solutions able to gather contextual information, to reason on them and to make the appropriate adaptation decisions. The representation and the sharing of contextual information is a key issue. In this thesis, we proposed and used a methodology to conceive « Ubiquity-Ont », a generic ontology dedicated to Information and Telecommunication Systems. Contextual information are the described through semantic concepts, instances and relations. We then proposed an overlay architecture, composed of two virtualization layers that can integrate a semantic context management framework over existing networking environments. This architecture is able (a) to hide any heterogeneity among the system components and (b) to augment the different entities with additional capacities for context gathering, reasoning and sharing operations. The proposed solutions were then implemented and tested in Lab for two applications. The fisrt is related to mobility management over heterogeneous Wireless Networks and the second aims to power optimization on mobile terminals. These two case studies helped in proving and enhancing the proposed solutions

L’objectif de cette thèse est d’apporter une réponse à la problématique d’adaptation automatique et dynamique des services numériques au sein des réseaux du futur (NGN). Pour cela, notre contribution s’articule autour d’un intergiciel qui prend en charge les fonctions de gestion du contexte pour les services numériques ; ceci pour permettre l’émergence de services numériques sensibles au contexte dans les réseaux du futur. L’originalité de ces travaux dans les NGN se situe dans le modèle de conception pour des services numériques sensibles au contexte où l’on découple la logique métier du service numérique de la logique de gestion du contexte. Plus spécifiquement nous définissons la notion de signature de contexte, propre à chaque service numérique, qui permet d’identifier les situations d’usage du service numérique et accompagne l’intergiciel dans le choix de la modalité d’exécution la plus performante. Elle est liée au service numérique sensible au contexte dès sa conception. Lors du déploiement du service dans le serveur d’applications, la signature de contexte est désolidarisée de la logique métier et se voit insérée dans la base de connaissance de l’intergiciel. La signature fait ainsi le lien entre l’intergiciel et le service numérique. Elle permet d’activer l’ensemble des fonctions de traitement du contexte que nous avons modélisées sous la forme d’une chaîne de traitement du contexte. Cette approche assure une séparation des deux logiques qui composent un service numérique sensible au contexte. Les concepteurs de tels services peuvent alors se concentrer sur le développement de la logique métier sans se soucier des fonctions de gestion du contexte / The era of fixed-mobile convergence is imminent, thanks to the Next Generation Network (NGN) paradigm. Such approaches encompass converged networks where users can use any kind of terminals and network access technologies.An utmost issue for NGN is to provide multimodal digital services, since the user’s terminal or network access are expected to change over time during his own session. This means services must be able to shift from one form of service delivery to another according to context updates. We propose to implement context awareness for digital services in NGNs by providing context-awareness to application servers hosted in a NGN. These services running on applications servers (AS) are consumed through a network using the client-server paradigm. In this situation, the context is composed of information about the network and features of the end-user terminal. We explain and implemente a novel architecture that makes AS taking into account the context-awareness of the digital service they host. The architecture employs application ontology in order to monitor the applications’ context. Moreover, when a new context-aware application is deployed on the application server, its context-logic (a set of SWRL rules which rely the domain ontology called context signature) is extracted from the application bundle. Each SWRL rule encodes a context-aware threshold for the application. When a rule is triggered at runtime, the application server notifies the application, so that the application change its service delivery modality, as the current context favors another service delivery modality different than the current one