La prolifération des objets communicants fixes et mobiles soulève la question de leur intégration dans les environnements quotidiens, par exemple dans le cadre de la e-santé ou de la domotique. Les principaux défis soulevés relèvent de l’interconnexion et de la gestion de la masse de donnée produite par ces objets intelligents. Notre premier objectif est d’adopter une démarche des couches basses vers les couches hautes pour faciliter l’intégration de ces objets à des services intelligents. Afin de développer celle-ci, il est nécessaire de d’étudier le processus de conception des objets intelligents indépendamment de considérations matérielles et logicielles, au travers de la considération de leur propriétés cyber-physiques. Pour mener à bien la réalisation de services intelligents à partir d’objets connectés, les deux axes de recherche suivant seront développés : la définition d’une méthode de conception orientée service pour les objets connectés intégrant une dimension formelle ainsi de valider le comportement de ceux-ci, l’auto-adaptation intelligente dans un contexte évolutif permettant aux objets de raisonner sur eux même au travers d’un langage déclaratif pour spécifier les stratégies d’adaptation. La validation de ces contributions s’effectuera par le biais du développement et de l’expérimentation à grandeur nature d’un service de diagnostic médical continu basé sur la collecte de données médicales en masse par des réseaux non-intrusifs de capteurs biomédicaux portables sur le corps humain. / The rapid growth of fixed and mobile smart objects raises the issue of their integration in everyday environment, e.g. in e-health or home-automation contexts. The main challenges of these objects are the interoperability, the handling of the massive amount of data that they generate, and their limited resources. Our goal is to take a bottom-up approach in order to improve the integration of smart devices to smart services. To ensure the efficient development of our approach, we start with the study of the design process of such devices regardless of specific hardware or software through the consideration of their cyber-physical properties. We thus develop two research directions: the specification of a service-oriented design method for smart devices with formal considerations in order to validate their behavior, and the proposal of a self-adaptation framework in order to handle changing operating context through self-reasoning and the definition of a declarative self-adaptation objectives specification language. The testing of these contributions will be realized through the development of a large-scale experimental framework based on a remote diagnostics case-study relying on non-invasive wearable biomedical sensors.

La thèse aborde le problème de la dissémination des informations liées au produit tout au long de son cycle de vie, par l’exploitation du concept de matière communicante. L’objectif général est de stocker dans la matière communicante ses caractéristiques initiales mais aussi l’évolution de ses propriétés durant son usage, en évitant de les perdre lors par exemple d’une transformation ou d’une destruction d’une partie du matériau. Dans le cadre de cette thèse, ce principe est appliqué dans le domaine des préfabriqués en béton, où des nœuds de réseaux de capteurs sans fil sont intégrés dans le béton. Ces nœuds sont alors utilisés pour stocker des informations relatives au cycle de vie du préfabriqué et à sa surveillance sur la phase d’usage. Un nouveau protocole de communication, nommé USEE, a été proposé et permet de diffuser uniformément les informations dans la matière en considérant qu’elles n’ont pas toutes la même importance. Le protocole USEE évite notamment la saturation rapide des mémoires des nœuds de façon à pouvoir stocker un maximum d’informations différentes. Ensuite, un protocole de lecture, intitulé RaWPG, a été développé. Il est adapté à la récupération d’informations uniformément réparties et consomme peu d’énergie. Ces deux protocoles ont été implémentés dans le simulateur réseau Castalia/OMNeT++ et ont permis de montrer leur intérêt par rapport au contexte applicatif mais aussi par rapport à d’autres protocoles similaires de la littérature / A new Internet of Things area is coming with communicating materials, which are able to provide diverse functionalities to users all along the product lifecycle. As example, it can track its own evolution which leads to gather helpful information. This new paradigm is fulfilled via the integration of specific electronic components into the product material. In this thesis, ultra-small wireless sensor nodes are used for concrete precast field. Indeed, storage of lifecycle information and data dissemination in communicating materials are very important issues. Therefore, this thesis provides a new protocol (USEE) for storing data by a systematic dissemination through the integrated sensor nodes. It guarantees that information could be retrieved in each piece of the concrete by intelligently managing data replication among each neighborhood of the sensor network. The protocol considers in the same set uniformity storage in the whole network, the data importance level, and the resource constraints of sensor nodes. Then, another new data retrieval protocol (RaWPG) is developed to extract the stored information. Castalia/OMNeT++ simulator is used to evaluate the performances of the proposed protocols

L’intérêt croissant de la communauté scientifique et industrielle ces dernières années pour les réseaux de capteurs sans fil (RCSF), a conduit à la définition de nouveaux protocoles normalisés prenant en compte les spécificités matérielles des nœuds utilisés. Dans la couche réseau, le protocole RPL (de l’acronyme anglais IPv6 Routing Protocol for Low-power and Lossy Network) a été proposé en 2012 par l’IETF, comme standard de routage pour les réseaux dont les nœuds sont de type "LLN" (Low-power and Lossy Network), i.e. caractérisés par une faible autonomie énergique et transmettant sur des liens radios dotés d’un taux de perte de données élevé. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’optimisation du routage dans ces réseaux (notamment ceux utilisant la pile protocolaire TCP/IP), ainsi qu’à leur interconnexion efficace à Internet à des coûts soutenables. Tout d’abord, nous proposons deux fonctions d’objectif organisant le routage avec RPL. La première se sert de l’unique critère énergétique, avec comme objectif principal la maximisation de la durée de vie du réseau. Pour ce faire, nous avons implémenté un modèle d’estimation d’énergie, intégré par la suite aux nœuds pour leur permettre d’estimer en temps réel leur énergie résiduelle. La deuxième fonction d’objectif proposée, vise à combiner plusieurs critères pour la prise en compte de la qualité de service durant le routage. Nous développons un modèle à base de la logique floue pour mettre en œuvre la combinaison. En effet, elle nous permet d’obtenir un bon compromis entre les différentes entrées et requiert une empreinte mémoire faible. Dans la dernière partie de cette thèse, nous concevons et implémentons une architecture d’activation de passerelles permettant d’assurer une connexion Internet efficace de divers RCSFs utilisant RPL, pour la réalisation de la vision de l’Internet des Objets / In recent years, the growing interest of scientific and industrial community has led to the standardization of new protocols that consider the unique requirements of Wireless Sensor Networks (WSN) nodes. At network layer, RPL (IPv6 Routing Protocol for Low-power and Lossy Network) has been proposed by IETF as the routing standard for network that uses LLN nodes, namely, those where both nodes and their interconnects are constrained. They operate on low-power embedded batteries and use lossy links, making communications unreliable and lead to a significant data loss rates. This thesis aims to optimize the routing in WSNs (especially those using TCP/IP protocol stack), as well as their efficient and cost-effective connection to the Internet. First, we have proposed two new RPL objective functions. The first uses as unique routing criterion, the node remaining energy with the goal of maximizing the network lifetime. An energy model that allows the nodes to dynamically estimate their remaining energy at runtime has been implemented and integrate to the protocol. The second objective function uses fuzzy logic reasoning to combine several criteria to take Quality of Service into account. Indeed, this scheme provides a good trade-off on several inputs and requires a low memory footprint. In the last part of this thesis, we designed and implemented an architecture that enable an efficient integration of several RPL based WSNs to the Internet to achieve the Internet of Things vision

La plupart des réseaux WSN utilisent une bande passante industrielle, scientifique et médicale (ISM) sans licence, qui crée un phénomène probable d'interférence sur un canal donné. Le débit du système est influencé par les interférences car il peut être encombré, causant des pertes de paquets, des retransmissions, une instabilité de liaison et un comportement de protocole incohérent. Dans la recherche sur les réseaux de capteurs sans fil, la simulation est l’une des approches essentielles pour évaluer un protocole de système ou de performance. La précision des résultats estimés dépend des paramètres de simulation sélectionnés. Dans les analyses existantes sur WSN, des modèles d'interférence simples sont utilisés dans les simulations. Cependant, ces modèles d'interférence ne sont pas assez précis pour l'analyse pratique d'applications de réseau de capteurs sans fil. De plus, la croissance rapide dans le domaine des réseaux WSN implique la nécessité de créer de nouveaux simulateurs dotés de capacités plus spécifiques pour lutter contre les effets de propagation par brouillage et par trajets multiples. La recherche a pour objectif principal de rechercher un environnement de simulation approprié permettant aux chercheurs de vérifier de nouvelles idées et de comparer les solutions futures. / Most of WSNs use unlicensed Industrial, Scientific and Medical (ISM) frequency band that makes interference probable phenomenon on a given channel.System throughput gets influenced by the interference as it can congest wireless medium, cause packet drops, re-transmissions, link instability, and inconsistent protocol behavior. In wireless sensor network research, simulation is one of the essential approaches to asses and evaluate system or protocol performance. The accuracy of estimated results depends on selected simulation parameters. In existing analysis on WSN, simple interference models are used in simulations. However, these interference models are not accurate enough for practical wireless sensor network applications analysis.Moreover, the rapid growth in the field of WSNs entails the need of creating new simulators that have more specific capabilities to tackle interference and multipath propagation effects.Finding a suitable simulation environment that allows researchers to verify new ideas and compare proposed future solutions is main task of this research.

Les capacités physiques et cognitives diminuent considérablement à cause du vieillissement. Les problèmes de santé liées au vieillissement présentent une grande charge pour la santé publique. Aujourd’hui, les services gériatriques ne sont pas suffisants pour détecter les problèmes de santé dans les premiers stades de leur évolution, dans le but d’améliorer l’évaluation et l’intervention médicale des personnes âgées. Traduire ces besoins gériatriques à travers les services existants est essentiel pour améliorer leur impact. Dans le cadre de ma thèse, je propose une approche technologique qui utilise des technologies non-intrusives pour analyser le comportement des personnes âgés sur de longues périodes et détecter des possibilités d’évolution de maladies physiques ou cognitives. Des références gériatriques internationales me permettent d’identifier des indicateurs de changement de comportement qui peuvent être suivis à travers de technologies non-intrusives sans interférer avec le comportement naturel des personnes âgées. J’analyse ces indicateurs en considérant plusieurs dimensions spatio-temporelles, et utilisant des techniques de détection de changement qui différencient les changements transitoires et continus dans le comportement suivi. Je valide mon approche proposée à travers un déploiement réel de 3 ans dans une maison de retraite et des maisons individuelles.Je propose une méthodologie de détection précoce et non-intrusive des possibilités de changement dans l’état de santé. Des entretiens personnels avec les personnes âgées, les membres de la famille, les médecins gériatres et les infirmières de la maison de retraite me permettent d’identifier leurs besoins gériatriques. Les parties prenantes de mes services proposés ont besoin d’une information fiable à propos des changements possibles dans l’état de santé le plus tôt possible, sans suivre les personnes d’une manière intrusive. Afin de traduire ces besoins gériatriques, je propose une approche technologique qui utilise des technologies non-intrusives pour suivre les personnes âgées pendant des semaines et des mois, et identifier des changements possible dans leur comportement fortement liés à des problèmes physiques ou cognitifs.Mon service web ChangeTracker implémente ma méthodologie. ChangeTracker analyse le comportement des personnes âgées en ligne et détecte des changements possibles chaque jour. Je développe des algorithmes qui convertissent les données de capteurs brutes en données inférées en relation avec l’état de santé de la personne suivie. Des techniques de détection de changement (par ex., des techniques statistiques, probabilistes et d’apprentissage) distinguent les changements temporaires et continus dans le comportement de la personne.Une validation réelle de mon approche a lieu dans 3 villes françaises Montpellier, Lattes et Occagnes. Les résultats expérimentaux de 25 participants validement ma détection précoce et non-intrusive des changements de santé. Les 25 participants vivent seuls à domicile ou dans une maison de retraite. Dans mon cas d’étude, j’installe des capteurs de mouvement dans chaque chambre de la maison et des capteurs de contact sur chaque porte principale. Ces capteurs collectent mes données de suivi pendant 3 ans. Mes algorithmes analysent ces données, calculent des indicateurs gériatriques significatifs, et détectent des changements possibles en corrélation avec l’état de santé. / Aging process is associated with serious decline in physical and cognitive abilities. Aging-related health problems present growing burden on public health and economy. Nowadays, existing geriatric services have limitations in terms of early detecting possible health changes toward better adaptation of medical assessment and intervention for elderly people. Bridging the gap between these geriatric needs and existing services is a major enabler to improve their impact. In this thesis, proposed technological approach employs unobtrusiveInternet of Things (IoT) technologies for long-term behavior monitoring and early detection of possible changes. Proposed methodology identifies geriatric indicators that can be monitored via unobtrusive IoT technologies, and are associated with physical and cognitive problems. This thesis develops data processing algorithms that convert raw sensor data into geriatric indicators. These geriatric indicators are analyzed on a daily basis, in order to early detect possible changes. This thesis evaluates and adapts further statistical, probabilistic and machine-learning techniques for long-term change detection. Adapting these techniques discards transient deviations, and retains permanent changes in monitored behavior. Real 3-year deployments in nursing home and individual houses validate proposed approach. Medical clinic geriatrician and nursing home team validate medical relevance of detected changes.

L'internet des objets (IoT) est aujourd'hui un moyen d'innovation et de transformation pour de nombreuses entreprises. Les applications s'étendent à un grand nombre de domaines, tels que les villes intelligentes, les maisons intelligentes, la santé, etc. Le Groupe Gartner estime à 21 milliards le nombre d'objets connectés d'ici 2020. Le grand nombre d'objets connectés introduit des problèmes, tels que la conformité et l'interopérabilité en raison de l'hétérogénéité des protocoles de communication et de l'absence d'une norme mondialement acceptée. Le grand nombre d'utilisations introduit des problèmes de déploiement sécurisé et d'évolution du réseau des IoT pour former des infrastructures de grande taille. Cette thèse aborde la problématique de la validation de l'internet des objets pour répondre aux défis des systèmes IoT. Pour cela, nous proposons une approche utilisant la génération de tests à partir de modèles (MBT). Nous avons confronté cette approche à travers de multiples expérimentations utilisant des systèmes réels grâce à notre participation à des projets internationaux. L'effort important qui doit être fait sur les aspects du test rappelle à tout développeur de système IoT que: ne rien faire est plus cher que de faire au fur et à mesure. / The Internet of Things (IoT) is nowadays globally a mean of innovation and transformation for many companies. Applications extend to a large number of domains, such as smart cities, smart homes, healthcare, etc. The Gartner Group estimates an increase up to 21 billion connected things by 2020. The large span of "things" introduces problematic aspects, such as conformance and interoperability due to the heterogeneity of communication protocols and the lack of a globally-accepted standard. The large span of usages introduces problems regarding secure deployments and scalability of the network over large-scale infrastructures. This thesis deals with the problem of the validation of the Internet of Things to meet the challenges of IoT systems. For that, we propose an approach using the generation of tests from models (MBT). We have confronted this approach through multiple experiments using real systems thanks to our participation in international projects. The important effort which is needed to be placed on the testing aspects reminds every IoT system developer that doing nothing is more expensive later on than doing it on the go.

Le développement d’applications ubiquitaires est particulièrement complexe. Au-delà de l’aspect dynamique de telles applications, l’évolution de l’informatique vers la multiplication des terminaux mobiles ne facilite pas les choses. Une solution pour simplifier le développement et l’exploitation de telles applications est d’utiliser des plateformes logicielles dédiées au déploiement et à l’adaptation des applications et gérant l’hétérogénéité des périphériques. Elles permettent aux concepteurs de se focaliser sur les aspects métiers et facilitent la réutilisation. La gestion du contexte est un élément clé lorsque l’on souhaite réaliser des applications pervasives sensibles au contexte. Les informations contextuelles issues d’un grand nombre de sources distribuées différentes sont, généralement, des informations brutes qui, sans interprétation, peuvent être dénuées de sens. En se basant sur des ontologies, il est possible de construire des modèles sémantiques qui seront alimentés par ces informations brutes et ainsi non seulement d’augmenter leur niveau de représentation sémantique mais surtout de pouvoir les utiliser pour prendre des décisions automatiques d’adaptation d’applications basées sur le contexte au runtime. La démocratisation des périphériques conduit à ce qu’un usager dispose actuellement de plusieurs périphériques incluant postes fixes, téléphones, tablettes, box, etc. pour son usage personnel. Il est souhaitable que cet ensemble de ressources lui soit accessible en tout point et à tout moment. De même des ressources publiques (stockage, services, etc.) peuvent lui être offertes. En revanche, la protection de la vie privée et les risques d’intrusion ne peuvent être négligés. Notre proposition est de définir, pour chaque utilisateur, un domaine d’adaptation qui contient l’ensemble des ressources auxquelles il peut accéder sans limite. Ces ressources sont celles qu’il a accepté de rendre disponibles sur ses machines pour lui-même et celles que les autres utilisateurs ont accepté de partager. Ainsi la notion de contexte est liée à celle d’utilisateur et inclut la totalité des ressources auxquelles il a accès. C’est la totalité de ces ressources qui sera exploitée pour faire en sorte de lui offrir les services adaptés à ses choix, ses dispositifs, sa localisation, etc. Nous proposons un middleware de gestion de contexte Kali2Much afin de fournir des services dédiés à la gestion du contexte distribué sur le domaine. Ce middleware est accompagné du module Kali-Reason permettant la construction de chaînes de raisonnement en BPMN afin d’offrir des fonctionnalités de raisonnent sur les informations de contexte dans le but d’identifier des situations nécessitant éventuellement une reconfiguration soit de l’application soit de la plateforme elle-même. C’est ainsi qu’est introduit l’aspect autonomique lié à la prise de décision. Les situations ainsi détectées permettent d’identifier le moment où déclencher les adaptations ainsi que les services d’adaptation qu’il sera nécessaire de déclencher. La conséquence étant d’assurer la continuité de service et d’ainsi s’adapter en permanence au contexte du moment. Le travail de reconfiguration d’applications est confié au service Kali-Adapt dont le rôle est de mettre en oeuvre les adaptations par déploiement/redéploiement de services de l’application et/ou de la plateforme. Un prototype fonctionnel basé sur la plateforme Kalimucho vient valider ces propositions / The ubiquitous applications development is not a trivial task. Beyond the dynamic aspect of suchapplications, the evolution of computer science toward the proliferation of mobile devices does not make things easier. A solution to simplify the development and operation of such applications is to use software platforms dedicated to deployment and adaptation of applications and managing heterogeneous devices. Such platforms allow designers to focus on business issues and facilitate reuse. Context management is a key element for making context-aware pervasive applications. Contextual information comes from many different distributed sources. It is generally raw information with no interpretation. It may be meaningless. Based on ontologies, it is possible to construct semantic models that would be powered by the raw information. This does not only increase the level of semantic representation but it can also be used to make automatic decisions for adapting context-based applications at runtime. Devices’ democratization allows a user to have multiple devices including personal computer, mobile phones, tablets, box, etc. for his personal use. It is desirable that the set of resources will be available to him from everywhere and at any time. Similarly, public resources (storage, services, etc.) would also be accessible to him. However, protection of privacy and intrusion risks cannot be ignored. Our proposal is to define, for each user, an adaptation domain that contains all his resources. Users can access their resources without limits. Users can agree on sharing resources with other users. Thus the notion of context is related to the user and includes all the resources he can access. All these resources will be exploited to offer him services adapted to his preferences, his features, his location, etc.We propose a context management middleware Kali2Much to provide services dedicated to the management of distributed context on the domain. This middleware is accompanied by Kali-Reason module for building reasoning chains in BPMN. The reasoning chains provide context information reasoning functionality. They reason about context information in order to identify situations that might require a reconfiguration of the application or of the platform itself. Thus the autonomic aspect related to decision making is introduced. Situations detected allow to identify when there is a need to trigger adaptation. The consequence is to ensure continuity of service and thus constantly adapt to the current context. The reconfiguration applications work is dedicated to Kali-Adapt service whose role is to implement the adaptations deployment/redeployment of application services and/or platform. A working prototype based on Kalimucho-A platform validates the proposals.

Avec le développement de l'IoT, des Smart Cities, et d'autres systèmes large-échelle extrêmement hétérogènes, les systèmes distribués deviennent à la fois plus complexes et plus omniprésents de jour en jour et seront bientôt difficiles à gérer avec les approches courantes. Pour masquer cette difficulté croissante et faciliter leur gestion à tous les stages de leur cycle de vie, cette thèse soutient qu'une approche holistique est nécessaire, où la fonction d'un système est considérée comme un tout, et qui se détache du comportement des composants individuels. En parallèle à cette montée en abstraction, les blocs de base doivent devenir plus autonomes, capable de réagir aux circonstances et d'automatiser la plupart des tâches de bas niveau. Nous proposons trois contributions vers cette vision : 1) Pleiades : une approche holistique pour construire des structures complexes par assemblage, facile à programmer et soutenue par un moteur d'exécution auto-organisant et efficace, basé sur des protocoles épidémiques. 2) Mind-the-Gap : un protocole épidémique de détection des partitions dans les MANETs, grâce à des agrégations opportunistes et à une représentation stochastique compacte du réseau. 3) HyFN: une extension des protocoles épidémiques traditionnels, capable de résoudre efficacement le problème des k-plus-lointains-voisins, ce dont les méthodes standards s'étaient révélées incapables jusqu'à maintenant. Nous considérons que ces trois contributions montrent que notre vision est réaliste, et mettent en valeur ses qualités. / With the advent of the IoT, Smart Cities, and other large-scale extremely heterogeneous systems, distributed systems are becoming both more complex and pervasive every day and will soon be intractable with current approaches. To hide this growing complexity and facilitate the management of distributed systems at all stages of their life-cycle, this thesis argues for a holistic approach, where the function of a system is considered as a whole, moving away from the behavior of individual components. In parallel to this rise in abstraction levels, basic building blocks need to become more autonomous and able to react to circumstances, to alleviate developers and automate most of the low level operations. We propose three contributions towards this vision : 1) Pleiades: a holistic approach to build complex structures by assembly, easily programmable and supported by an efficient, self-organizing gossip-based run-time engine. 2) Mind-the-Gap: a gossip-based protocol to detect partitions and other large connectivity changes in MANETs, thanks to periodic opportunistic aggregations and a stochastic representation of the network membership. 3) HyFN: an extension to traditional gossip protocols that is able to efficiently solve the k-Furthest-Neighbors problem, which standard methods have been unable to up to now. We believe these three contributions demonstrate our vision is realistic and highlight its attractive qualities.

Le mobile crowdsensing consiste à acquérir des données géolocalisées et datées d'une foule de capteurs mobiles (issus de ou connectés à des smartphones). Dans cette thèse, nous nous intéressons au traitement des données issues du mobile crowdsensing environnemental. En particulier, nous proposons de revisiter le problème d'étalonnage aveugle de capteurs comme un problème informé de factorisation matricielle à données manquantes, où les facteurs contiennent respectivement le modèle d'étalonnage fonction du phénomène physique observé (nous proposons des approches pour des modèles affines et non linéaires) et les paramètres d'étalonnage de chaque capteur. Par ailleurs, dans l'application de surveillance de la qualité de l'air que nous considérons, nous supposons avoir à notre disposition des mesures très précises mais distribuées de manière très parcimonieuse dans le temps et l'espace, que nous couplons aux multiples mesures issues de capteurs mobiles. Nos approches sont dites informées car (i) les facteurs matriciels sont structurés par la nature du problème, (ii) le phénomène observé peut être décomposé sous forme parcimonieuse dans un dictionnaire connu ou approché par un modèle physique/géostatistique, et (iii) nous connaissons la fonction d'étalonnage moyenne des capteurs à étalonner. Les approches proposées sont plus performantes que des méthodes basées sur la complétion de la matrice de données observées ou les techniques multi-sauts de la littérature, basées sur des régressions robustes. Enfin, le formalisme informé de factorisation matricielle nous permet aussi de reconstruire une carte fine du phénomène physique observé. / Mobile crowdsensing aims to acquire geolocated and timestamped data from a crowd of sensors (from or connected to smartphones). In this thesis, we focus on processing data from environmental mobile crowdsensing. In particular, we propose to revisit blind sensor calibration as an informed matrix factorization problem with missing entries, where factor matrices respectively contain the calibration model which is a function of the observed physical phenomenon (we focus on approaches for affine or nonlinear sensor responses) and the calibration parameters of each sensor. Moreover, in the considered air quality monitoring application, we assume to pocee- some precise measurements- which are sparsely distributed in space and time - that we melt with the multiple measurements from the mobile sensors. Our approaches are "informed" because (i) factor matrices are structured by the problem nature, (ii) the physical phenomenon can be decomposed using sparse decomposition with a known dictionary or can be approximated by a physical or a geostatistical model, and (iii) we know the mean calibration function of the sensors to be calibrated. The proposed approaches demonstrate better performances than the one based on the completion of the observed data matrix or the multi-hop calibration method from the literature, based on robust regression. Finally, the informed matrix factorization formalism also provides an accurate reconstruction of the observed physical field.

L'Internet des Objets, dont la vision et les technologies provoquent la rencontre des mondes physique et numérique, amène aujourd'hui à la création de nouveaux types d'applications permettant d'interopérer les services du World Wide Web avec les produits du quotidien. Ces applications « orientées produit », capables de représenter, contrôler ou de compléter les fonctions d'artéfacts intégrant des capacités de traitement de l'information, remettent en cause les principes et conventions établies par les métiers de la conception. Elles préfigurent l'émergence de produits connectés à Internet, dont l'offre fonctionnelle peut être « augmentée » et modifiée au cours du temps, de manière à répondre aux besoins changeants des utilisateurs. Cette recherche, menée à l'intersection des sciences de la conception, de l'informatique ubiquitaire et des interactions homme-machine, vise à étudier les enjeux que suscitent ces applications lors la conception de produits. Elle met en exergue la nécessité d'établir un modèle descriptif des applications orientées produit facilitant leur figuration par les utilisateurs, ainsi que d'explorer les problèmes pragmatiques résultant de leur intégration dans les produits. Elle conduit également à l'élaboration et l'évaluation, par la pratique, de principes pour le design de la forme et des interactions des produits augmentés. Elle décrit plus particulièrement la ductilité de futurs produits, le nouveau rapport entre fonction, comportement et structure qu'ils établissent, et leurs possibles évolutions. Cette recherche contribue aux travaux sur l'Internet des Objets en proposant un nouveau cadre de discussion, et en offrant aux chercheurs et aux praticiens des outils qui peuvent être employés durant le processus de conception. / The Internet of Things, whose underlying vision and technologies aim at bridging the physical and digital worlds together, lead to the creation of new types of applications coupling Web services with everyday products. Such product-oriented applications, which enable the functional exposition, control or enhancement of artifacts that embed information processing capabilities, question the established design principles and conventions. They open up the possibility for Internet-enabled products, whose functions can be “augmented” and adapted to better support users' changing needs, to be designed. This research, which is at the intersection of Design Science, Ubiquitous Computing and Human-Computer Interactions, aims at studying the impact brought about by applications on product design. It highlights the need to build an application model that facilitates their representation by users, and to explore the pragmatic issues rose by their integration into products. It leads to the definition and evaluation, through practice, of principles for the design of augmented products' form and interactions. It describes the ductility of future products, the novel coupling between functions, behavior and structure they implement and their potential evolutions. This work contributes to the Internet of Things research by reframing the discussion and by providing researchers and practitioners with tools that can be leveraged during the design process.