La croissance de l’Internet en tant que plateforme d’approvisionnement à grande échelled’approvisionnement de contenus multimédia a été une grande success story du 21e siécle.Toutefois, les applications multimédia, avec les charactéristiques spécifiques de leur trafic ainsique les les exigences des nouveaux services, posent un défi intéressant en termes de découverte,de mobilité et de gestion. En outre, le récent élan de l’Internet des objets a rendu très nécessairela revitalisation de la recherche pour intégrer des sources hétérogènes d’information à travers desréseaux divers. Dans cet objectif, les contributions de cette thèse essayent de trouver un équilibreentre l’hétérogénéité et l’interopérabilité, pour découvrir et intégrer les sources hétérogènesd’information dans le contexte de l’Internet du Futur.La découverte de sources d’information sur différents réseaux requiert une compréhensionapprofondie de la façon dont l’information est structurée et quelles méthodes spécifiques sontutilisés pour communiquer. Ce processus a été régulé à l’aide de protocoles de découverte.Cependant, les protocoles s’appuient sur différentes techniques et sont conçues en prenant encompte l’infrastructure réseau sous-jacente, limitant ainsi leur capacité à franchir la limite d’unréseau donné. Pour résoudre ce problème, le première contribution dans cette thèse tente detrouver une solution équilibrée permettant aux protocoles de découverte d’interagir les uns avecles autres, tout en fournissant les moyens nécessaires pour franchir les frontières entre réseaux.Dans cet objectif, nous proposons ZigZag, un middleware pour réutiliser et étendre les protocolesde découverte courants, conçus pour des réseaux locaux, afin de découvrir des servicesdisponibles dans le large. Notre approche est basée sur la conversion de protocole permettant ladécouverte de service indépendamment de leur protocole de découverte sous-jacent. Toutefois,dans les réaux de grande échelle orientée consommateur, la quantité des messages de découvertepourrait rendre le réseau inutilisable. Pour parer à cette éventualité, ZigZag utilise le conceptd’agrégation au cours du processus de découverte. Grâce à l’agrégation, ZigZag est capabled’intégrer plusieurs réponses de différentes sources supportant différents protocoles de découverte.En outre, la personnalisation du processus d’agrégation afin de s’aligner sur ses besoins,requiert une compréhension approfondie des fondamentaux de ZigZag. À cette fin, nous proposonsune seconde contribution: un langage flexible pour aider à définir les politiques d’unemanière propre et efficace. / The growth of the Internet as a large scale media provisioning platform has been a great successstory of the 21st century. However, multimedia applications, with their specific traffic characteristicsand novel service requirements, pose an interesting challenge in terms of discovery,mobility and management. Furthermore, the recent impetus to Internet of things has made it verynecessary, to revitalize research in order to integrate heterogeneous information sources acrossnetworks. Towards this objective, the contributions in this thesis, try to find a balance betweenheterogeneity and interoperability, to discovery and integrate heterogeneous information sourcesin the context of Future Internet.Discovering information sources across networks need a through understanding of how theinformation is structured and what specific methods they follow to communicate. This processhas been regulated with the help of discovery protocols. However, protocols rely on differenttechniques and are designed taking the underlying network infrastructure into account. Thus,limiting the capability of some protocols to cross network boundary. To address this issue, thefirst contribution in this thesis tries to find a balanced solution to enable discovery protocols tointeroperate with each other as well as provide the necessary means to cross network boundaries.Towards this objective, we propose ZigZag, a middleware to reuse and extend current discoveryprotocols, designed for local networks, to discover available services in the large. Our approachis based on protocol translation to enable service discovery irrespectively of their underlyingdiscovery protocol. Although, our approach provides a step forward towards interoperability inthe large. We needed to make sure that discovery messages do not create a bottleneck for thenetwork.In large scale consumer oriented network, service discovery messages could render the networkunusable. To counter this, ZigZag uses the concept of aggregation during the discoveryprocess. Using aggregation ZigZag is able to integrate several replies from different servicesources supporting different discovery protocols. However, to customize the aggregation processto suit once needs, requires a through understanding of ZigZag fundamentals. To this end, wepropose our second contribution, a flexible policy language that can help define policies in aclean and effective way. In addition, the policy language has some added advantages in terms ofdynamic management. It provides features like delegation, runtime time policy management andlogging. We tested our approach with the help of simulations, the results showed that ZigZag canboth reduce the number of messages that flow through the network, and provide value sensitiveinformation to the requesting entity.Although, ZigZag is designed to discover media services in the large. It can very well be usedin other domains like home automation and smart spaces. While, the flexible pluggable modulardesign of the policy language enables it to be used in other applications like for instance, e-mail.

Systems populating the Ubiquitous Computing environment are characterized by an often extreme level of heterogeneity at different layers which prevents their seamless interoperability. In this environment, heterogeneous protocols would cooperate to reach some common goal even though they meet dynamically and do not have a priori knowledge of each other. Although numerous efforts have been done in the literature, the automated and run-time interoperability is still an open challenge for such environment. Therefore, this thesis focuses on overcoming the interoperability problem between heterogeneous protocols in the Ubiquitous Computing. In particular, we aim at providing a means to drop the interoperability barriers by automatically eliciting a way for the protocols to interact. The solution we propose is the automated synthesis of emerging mediating connectors (also called mediators or connectors). Specifically, we concentrate our efforts to: (i) devising AMAzING, a process to synthesize mediators, (ii) characterizing protocol mismatches and related mediator patterns, and (iii) designing MediatorS, a theory of mediating connectors. The theory, and the process, are put in practice by applying them to a real world application, and have been adopted by the European Research Project CONNECT.