Le système d'exploitation (OS) est un concept bien connu en informatique comme interface entre l'Homme et le matériel informatique (MacOS, Windows, IOS, Android, ...). Dans le but de développer la future génération de systèmes d'entreprise basés sur les principes de l'IoT et du Cyber-Physique, cette thèse propose de développer un système d'exploitation d'entreprise « System d’Exploitation des Entreprises » (EOS); Contrairement à ERP, qui est défini comme un programme qui permet à l'organisation au niveau opérationnel d'utiliser un système d'applications intégrées afin d'automatiser de nombreuses fonctions liées à la technologie et aux services, EOS servira d'interface entre les gestionnaires d'entreprise et les ressources d'entreprise pour le suivi en temps réel et le contrôle des opérations.Nous présenterons d'abord le contexte, les priorités, les défis et les résultats escomptés. Ensuite, un ensemble d'exigences et de fonctionnalités d'EOS est décrit. Après, un état de l’art existant sur les travaux pertinents est donné et mis en correspondance avec les exigences spécifiées liées à EOS. Par la suite, et en fonction des exigences et des résultats, les architectures conceptuelle, technique et d’implantation sont décrites, y compris tous les composants internes et externes. La dernière partie présenteront deux exemples dans les secteurs bancaire et manufacturier pour illustrer l'utilisation de l'EOS. / Operating System (OS) is a well-known concept in computer science as an interface between human and computer hardware (MacOS, Windows, IOS, Android,…). In the perspective of developing future generation of enterprise systems based on IoT and Cyber-Physical System principles, this doctorate research proposes to develop an Enterprise Operating System (EOS); Unlike ERP, which is defined as a platform that allows the organization at the operational level to use a system of integrated applications in order to automate many back office functions related to technology and services, EOS will act as an interface between enterprise business managers and enterprise resources for real time monitoring and control of enterprise operations.The thesis presents at first the context, priorities, challenges and expected results. Then a set of requirements and functionalities of EOS is described. After that, a survey on existing relevant works is given and mapped to the specified requirements related to EOS. Afterwards, and based on the requirements and state-of-the-art results, the EOS conceptual, technical and implementation architectures are outlined including all internal and external components. The last part draws two examples in the banking and manufacturing sectors to illustrate the use of the EOS.

L'interopérabilité est une des caractéristiques requises pour les entreprises évoluant dans un marché globalisé à la concurrence croissante et complexe. Dans la dernière décennie, l'interopérabilité des entreprises a été développée et prescrite par différents types de cadres, de méthodes et de techniques. Cependant, le développement de l'interopérabilité n'est pas encore assez mature pour être considéré en tant que science à part entière. Par ailleurs, il ne cesse d'évoluer en fonction des besoins des entreprises,de leurs environnements et des différents secteurs d’activité. Aujourd'hui, l'environnement s’organise en réseaux multipleet provoque d’imprévisibles situations liées à leurs dynamiques (création, modification, résilience). Ainsi l’interopérabilité durable devient une dimension nouvelle de recherche pour l'interopérabilité des systèmes d'entreprise et de leurs domaines d'applications. Dans l'interopérabilité durable, l'interopérabilité d'entreprise dynamique est l'un des thèmes focaux. Cette approche dynamique, également appelée « fédérée », est originaire du cadre d'interopérabilité de l'Entreprise proposée dans le Réseau d’Excellence (NoE)INTEROP. Il vise à donner la capacité aux entreprises d’établir une interopérabilité à la volée sans connaissance préalable des informations à échanger. Cette thèse présente l'état actuel des travaux qui se rapprochent du développement de l'interopérabilité des entreprises « fédérés » en dynamique. Ces travaux de thèse mettent tout d’abord en évidence l’intérêt de la redécouverte de modèles à partir d’un système existant avant de concevoir un futur système. Une méthodologie de réverse engineering dirigée par les modèles et basée sur la norme de simulation distribuée HLA est proposée pour concevoir et développerpar l'approche fédérée d'interopérabilité le futur système d’information de l’entreprise. La phase de mise en œuvre réutilise les concepts d’interopérabilité issusde la simulation distribuée pour faciliter et coordonner la communication entre les systèmes d'information distribués hétérogènes des entreprises en combinant avec les dernières orientation service actuelle du web. La plate-forme tend ainsi à satisfaire les attentes de la dernière version du standard de l'architecture de haut niveau HLA 1516 Evolved. Ce cadre propose donc un cycle complet de développement pour qui a l'intention de réutiliser un système d'information existant sans recoder ex-nilo, mais en l’adaptant aux nouvelles exigences de la dynamique d'interopérabilité. / Interoperability is one of the requisite features for existing enterprises in the increasing competitive and complex global market. In the last decade, enterprise interoperability has been developed and prescribed by various kinds of frameworks, methods, and techniques. However interoperability development is still not mature enough to become a science. Meanwhile, it keeps evolving according to different business requirement and market environment. Nowadays, networked environment causes unpredictable dynamical situations, thus sustainable interoperability becomes a new research dimension in the interoperability of enterprise systems and applications domain. In the sustainable interoperability, enterprise interoperability dynamics is one of the focal topics. This dynamic approach also called federated is originated from Enterprise Interoperability Framework of INTEROP NoE, which aims to establish interoperability on the fly. This thesis presents current state on federated approaches to develop enterprise interoperability dynamics. Based on this study, a reversible model driven and HLA based methodology is proposed for achieving federated approach for Enterprise Interoperability. It reuses distributed simulation interoperability concepts to facilitate and coordinate the communication between heterogeneous distributed information systems of the enterprises. The platform is complaint with the latest version of the High Level Architecture (HLA) that is a distributed communication standard. This framework is also proposing a development lifecycle that intends to reuse existing information systems without recoding them but by adapting them to the new requirements of interoperability dynamics.

Quand des entreprises collaborent entre elles pour atteindre leurs objectifs métiers, des problèmes d'interopérabilité seront rencontrés. Afin de résoudre ces problèmes, nous étudions les domaines suivants : les processus métier collaboratifs, MDA, SOA, ESB et l'ontologie. Nous proposons alors un cadre intégrant ces cinq domaines pour les solutions TI (technologies de l''information) aux problèmes d'interopérabilité. Pour construire ce cadre, nous proposons une Méthode Basée sur des Processus pour l'Interopérabilité d'Entreprise (MBPIE), qui utilise des processus collaboratifs pour représenter des exigences de collaboration. MBPIE transforme des processus collaboratifs en plusieurs processus d'interopérabilité exécutables par des transformations de modèles. En MBPIE, l'ontologie est utilisée pour annoter les processus collaboratifs. Pendant la transformation des processus, de nouvelles informations ontologiques sont ajoutées dans les processus pour les rendre exécutables. Nous avons conçu un bus de services sémantiques Basé sur l'Ontologie et Dirigé par des Buts (BODB) pour supporter l'exécution des processus d'interopérabilité. Ce bus est basé sur un mécanisme symétrique pour l'invocation de services sémantiques. Ce mécanisme utilise l'extension de SOAP (Simple Object Access Protocol) qui est composée de trois parties : le format des messages BODB, le module BODB et le modèle de traitement BODB. Ce mécanisme a trois propriétés de transparence (emplacement, sémantique et technique) qui sont essentielles à l'exécution des processus d'interopérabilité. Ensemble, MBPIE et le bus constituent une approche fédérée pour résoudre les problèmes d'interopérabilité.

Quand des entreprises collaborent entre elles pour atteindre leurs objectifs métiers, des problèmes d'interopérabilité seront rencontrés. Afin de résoudre ces problèmes, nous étudions les domaines suivants : les processus métier collaboratifs, MDA, SOA, ESB et l'ontologie. Nous proposons alors un cadre intégrant ces cinq domaines pour les solutions TI (technologies de l’'information) aux problèmes d'interopérabilité. Pour construire ce cadre, nous proposons une Méthode Basée sur des Processus pour l'Interopérabilité d'Entreprise (MBPIE), qui utilise des processus collaboratifs pour représenter des exigences de collaboration. MBPIE transforme des processus collaboratifs en plusieurs processus d'interopérabilité exécutables par des transformations de modèles. En MBPIE, l'ontologie est utilisée pour annoter les processus collaboratifs. Pendant la transformation des processus, de nouvelles informations ontologiques sont ajoutées dans les processus pour les rendre exécutables. Nous avons conçu un bus de services sémantiques Basé sur l'Ontologie et Dirigé par des Buts (BODB) pour supporter l'exécution des processus d'interopérabilité. Ce bus est basé sur un mécanisme symétrique pour l'invocation de services sémantiques. Ce mécanisme utilise l’extension de SOAP (Simple Object Access Protocol) qui est composée de trois parties : le format des messages BODB, le module BODB et le modèle de traitement BODB. Ce mécanisme a trois propriétés de transparence (emplacement, sémantique et technique) qui sont essentielles à l'exécution des processus d'interopérabilité. Ensemble, MBPIE et le bus constituent une approche fédérée pour résoudre les problèmes d'interopérabilité. / When enterprises collaborate with others to achieve business objectives, enterprise interoperability problems will be encountered. In order to solve the problems, in this thesis, we analyze the five related research domains: collaborative business process, MDA, SOA, ESB and ontology. Consequently, we propose a framework for IT solutions to interoperability problems, which integrates the above five domains together. In order to realize the framework, we propose a Process-Based Method for Enterprise Interoperability (PBMEI), which employs collaborative processes to represent collaboration requirements between enterprises. PBMEI transforms collaborative processes into multiple executable interoperability processes through model transformations. In PBMEI, ontology is used to annotate collaborative processes. During model transformation, new ontology information will be added into processes. Such information will contribute to process execution. In order to support execution of interoperability processes, an ontology-based and goal-driven (OBGD) semantic service bus is designed. This bus is based on a symmetric mechanism for OBGD service invocation. The mechanism is designed according to OBGD Simple Object Access Protocol (SOAP) which is composed of three parts: OBGD message format, OBGD module and OBGD processing model. This mechanism has three properties: location transparency, semantics transparency and technique transparency, which are critical to execution of interoperability processes. The bus also supports federated deployment for inter-enterprise interoperability. PBMEI and the OBGD bus together constitute a federated approach for solving interoperability problems.