O objetivo do presente trabalho é a modelagem de um sistema de informação destinado ao registro de dados de rastreabilidade aplicado à indústria do vinho, segundo os conceitos de uma arquitetura computacional orientada a serviços. A importância da pesquisa decorre do fato de ser obrigatória, desde 2005, a manutenção de tais registros por parte de todos os produtores que pretendem exportar seus produtos para países da Comunidade Européia. Além desta exigência legal, os consumidores finais, inclusive brasileiros, têm apresentado uma demanda crescente sobre informações acerca dos produtos alimentícios por eles consumidos. No software modelado, buscou-se uma solução que contemple a indústria coletivamente, através de consórcios ou associações de produtores, visando a diluição de custos e compartilhamento dos benefícios auferidos. A partir do levantamento bibliográfico realizado, efetuaram-se contatos com o setor produtivo vinícola brasileiro, na cidade de Bento Gonçalves, RS, e pesquisaram-se tópicos de tecnologia da informação ligados ao tema. O software foi modelado através da Unified Modeling Language, UML, a partir de modelo de caracterização do processo produtivo do vinho utilizado pelo autor. Criou-se um protótipo funcional. Através de sua utilização, constatou-se que o modelo adotado é viável para atender as necessidades da indústria vinícola, individual ou coletivamente. A continuidade do trabalho poderá transformar o protótipo construído em um produto para utilização comercial. Finalmente, observou-se que a mesma estrutura de modelagem poderá ser utilizada em outros domínios. / The purpose of this project is the modeling of an information system aimed at the maintenance of traceability data in the wine industry, according to the principles of a service oriented architecture. The importance of this issue is due to the fact that, since 2005, traceability data maintenance is mandatory for all food and feed producers intending to export their products to any European Union country. Besides that, final consumers, Brazilians included, have more and more been demanding for information about their food products consumed. In the project, a collective solution intended to be used by producer consortiums or associations, was attempted. The aim was sharing the costs and benefits of such a solution. Starting with an extensive bibliographic review, Brazilian wine industries at Bento Gonçalves, RS, Brazil, were visited and information technology issues related with the theme were researched. The software was modeled with the Unified Modeling Language, UML, through a representation of the wine production process used by the author. A functional prototype was built. Through its utilization, it was possible to perceive that the model adopted is able to fulfill the demands of wine producers considered both individually and collectively. Future development of this work, could transform the built prototype into a full featured product. As a final point, another interesting possibility to be considered is the use of this model in other domains.

Linha de Produto de Software (LP) é uma forma sistemática de promover a geração de produtos de software específicos baseados no reúso de uma infraestrutura bem definida. Conceitos de LP aplicados ao domínio de Gestão de Processos de Negócio (BPM - Business Process Management) já apresentaram resultados significativos, entretanto, o escopo de aplicação e os benefícios ainda são limitados. Essas limitações ocorrem, pois as abordagens de LP já existentes para BPM normalmente não cobrem todo o ciclo de vida de processos de negócio e não oferecem o devido tratamento aos aspectos dinâmicos que as organizações demandam para esse domínio. Linha de Produto de Software Dinâmica (LPD) é uma evolução das LPs tradicionais que tem proporcionado uma forma eficiente para lidar com adaptações de produtos em tempo de execução. LPDs podem ser aplicadas, por exemplo, no contexto de arquiteturas SOA (Service-oriented Architecture), que por sua vez podem ser usadas como base tecnológica para viabilizar BPM nas organizações. Dentro desse contexto, este trabalho propõe uma abordagem de LPD para atender as necessidades de organizações interessadas em realizar processos de negócio, por meio de um alinhamento entre conceitos de BPM e SOA. A abordagem proposta aqui, denominada Dynamic Product Line for Business Process Management (DynPL4BPM), visa ser abrangente o suficiente para cobrir todo o ciclo de vida de BPM, sendo previsto o tratamento de aspectos dinâmicos que o domínio de BPM requer. Uma avaliação sistemática e comparativa demonstrou que a abordagem proposta é bem sucedida em apresentar processos bem mais abrangentes que outras soluções similares já propostas na literatura para o mesmo fim. / Software Product Line (PL) is a systematic way to promote the generation of specific software products based on the reuse of a well-defined infrastructure. Concepts of PL applied to Business Process Management (BPM) have already presented significant results; however, the application scope and benefits are still limited. These limitations occur because the existing approaches of LP for BPM usually do not cover the entire lifecycle of business processes and do not provide proper treatment to the dynamic aspects that organizations demand for this domain. Dynamic Software Product Line (DPL) is an evolution of traditional PLs that has provided an efficient way to deal with adaptations of products at runtime. DPLs can be applied, for example, in the SOA (Service-oriented Architecture) context, which in turn can be used as technological basis to enable BPM within organizations. Within this context, this dissertation proposes a DPL approach to meet the needs of organizations interested in carrying out business processes by means of an alignment between BPM and SOA concepts. The approach proposed here, called Dynamic Product Line for Business Process Management (DynPL4BPM), aims to be comprehensive enough to cover the entire BPM lifecycle, including the treatment of dynamic aspects that the BPM domain requires. A systematic and comparative assessment showed that the proposed approach is successful in presenting processes much more comprehensive than other similar solutions already proposed in the literature for the same purpose.

A capacidade de reconfiguração de sistemas de manufatura tem sido procurada pelas empresas para assegurar características de agilidade, eficiência e exibilidade para atender as mudanças de tipo/quantidade de produtos, processos, recursos e, além disso, para assegurar a devida reação à ocorrência de falhas. Por outro lado, a Indústria 4.0\" impõe novos desafios para os sistemas de controle, tais como a integração de tecnologias de interação entre homem e máquina em cadeias de valor compondo uma rede de plantas industriais geograficamente dispersas. O controle de sistemas reconfiguráveis de manufatura deve considerar: (i) funcionalidades de sistemas distribuídos e dispersos, tais como agilidade de resposta às mudanças, autonomia e colaboração entre os componentes para alcançar os objetivos do sistema de forma conjunta; (ii) interfaces para sua interoperabilidade e portabilidade; (iii) modularização para facilitar a manutenção, expansão e atualização do sistema, evitando a sobreposição de escopos; e (iv) mecanismos de controle para supervisionar as ações e interações dos componentes, o diagnóstico e a tomada de decisão. O pleno atendimento a estes requisitos não é trivial e formalismos para o desenvolvimento de soluções devem ser adotados. Uma solução é combinar técnicas voltadas para sistema multiagente e holon com arquitetura orientada a serviço através de uma adequada técnica de modelagem usando extensões de rede de Petri: Production Flow Schema e Input Output Place Transition. Portanto, este trabalho prop~oe uma arquitetura de controle e o método de modelagem de seus componentes para sistemas reconfiguráveis de manufatura combinando estas técnicas e considerando os aspectos de personalização, convertibilidade, escalabilidade, modularidade, integrabilidade, diagnosticabilidade, interoperabilidade e colaboração entre os componentes do sistema de controle, inclusive do homem. Um exemplo de aplicação é apresentado para demonstrar a viabilidade da proposta e comprovar os resultados alcançados. / The reconfiguration ability of the manufacturing systems has been approached by companies to ensure agility, efficiency and exibility characteristics to address the changes of type/quantity of products, processes and resources and, furthermore, to ensure proper reaction to the fault occurrence. On the other hand, the\"Industry 4.0\" imposes new challenges for control systems, such as interaction between man and machine into value chains composing a network of geographically dispersed industrial plants. The control of reconfigurable manufacturing systems should consider: (i) functionalities requirements of distributed and disperse systems, such as responsiveness to changes, autonomy and collaboration among components to achieve the global system aim; (ii) interfaces for interoperability and portability; (iii) modularity to facilitate maintenance, expansion and upgrade of the system, avoiding the overlapping of scopes; and (iv) control mechanisms to supervise the actions and interactions among components, diagnosis and decision making. The compliance with these requirements is not trivial and formalisms to develop solutions must be adopted. A solution is combining techniques based on holonic and multi-agent system with service-oriented architecture through appropriate modeling using Petri net extensions: Production Flow Schema and Input Output Place Transition. Therefore, this paper proposes control architecture and a method to model components for reconfigurable manufacturing systems, combining these techniques and considering aspects of customization, convertibility, scalability, modularity, integrability, diagnosability, interoperability and collaboration among control system components, including humans. An application example is presented to demonstrate the feasibility of the proposal and verify the results.

L'Orienté Service (SOA) est un paradigme de conception qui facilite la construction d’applications extensibles et reconfigurables basées sur des artefacts réutilisables qui sont les services. Ceux-ci sont structurés via des interfaces bien définies et publiables et qui peuvent être dynamiquement découvertes.Beaucoup d’approches ont été proposées dans la littérature pour la réingénierie d’applications existantes développées dans des paradigmes pré-services, principalement l’orienté objet, vers SOA. L’objectif est de permettre de sauvegarder la valeur métier de ces d’applications tout en leur permettant de bénéficier des avantages de SOA. Le problème est que ces approches s'appuient sur des critères ad-hoc pour identifier correctement des services dans le code source des applications existantes.Par ailleurs, l'une des caractéristiques les plus distinctives d'une application orientée service est sa capacité de se reconfigurer dynamiquement et d'adapter son comportement en fonction de son contexte d'exécution. Cependant, dans les langages de description d'architecture (ADL) existants dont l’aspect de reconfiguration et pris en compte, les règles de reconfiguration sont représentées d'une manière ad-hoc; en général, elles ne sont pas modélisées d'une manière explicite mais enfouillées dans la description de l'architecture. D'une part, ceci engendre une difficulté de la gestion de la reconfiguration dynamique au niveau de l'architecture et d’autre part, la traçabilité de la description de la reconfiguration dynamique à travers les différents niveaux d'abstraction est difficile à représenter et à gérer.Afin de surmonter les problèmes précédents, nous proposons dans le cadre de cette thèse deux contributions. D'abord, nous proposons une approche d'identification de services basée sur un modèle de qualité où les caractéristiques des services sont étudiées, raffinées et réifiées en une fonction que nous utilisons pour mesurer la validité sémantique de ces services. La deuxième contribution consiste en une proposition d'un langage de description d'architecture orientée service (ADL) qui intègre la description de la variabilité architecturale. Dans cette ADL les services qui peuvent constituer l’architecture, les éléments de contexte dont les changements d’état sont à l’origine des changements architecturaux, les variantes des éléments architecturaux sélectionnées en fonction des états des éléments de contexte et le comportement architectural dynamique sont ainsi spécifiés de façon modulaire. / Service Oriented Architecture (SOA) is an architectural design paradigm which facilitates building and composing flexible, extensible and reusable service-oriented assets. These latter are encapsulated behind well-defined and published interfaces that can be dynamically discovered by third-party services. Before the advent of SOA, several software systems were developed using older technologies. Many of these systems still afford a business value, however they suffer from evolution and maintenance problems. It is advantageous to modernize those software systems towards service-based ones. In this sense, several re-engineering techniques propose migrating object-oriented applications towards SOA. Nonetheless, these approaches rely on ad-hoc criteria to correctly identify services in object-oriented legacy source code.Besides, one of the most distinguishing features of a service-oriented application is the ability to dynamically reconfigure and adjust its behavior to cope with changing environment during execution. However, in existing architecture description languages handling this aspect, reconfiguration rules are represented in an ad-hoc manner; reconfiguration scenarios are often implicit. This fact hinders a full management of dynamic reconfiguration at architecture level. Moreover, it constitutes a challenge to trace dynamic reconfiguration description/management at different levels of abstraction.In order to overcome the aforementioned problems, our contributions are presented in two axes: First, in the context of migrating legacy software towards SOA, we propose a service identification approach based on a quality measurement model, where service characteristics are considered, refined to measurable metrics in order to measure the semantic correctness of identified services. The second axis is dedicated to an Architecture Description Language (ADL) proposition that describes a variant-rich service-based architecture. In this modular ADL, dynamic reconfigurations are specified at architecture level. Moreover, the description is enriched with context and variability information, in order to enable a variability-based self-reconfiguration of architecture in response to context changes at runtime.

Service-oriented computing is a popular technology that facilitates the development of large-scale distributed systems. However, the modular composition and flexible coordination of such applications still remains challenging for the following reasons: 1) the services are provided as loosely coupled black boxes that only expose their interfaces to the environment; 2) interacting services are not usually known in advance: web services are dynamically chosen to fulfil certain roles and are often replaced by services with a similar functionality; 3) the nature of the service-based application is decentralised. Loose coupling of web services is often lost when it comes to the construction of an application from services. The reason is that the object-oriented paradigm, which is widely used in the implementation of web services, does not provide a mechanism for service interface self-tuning. As a result, it negatively impacts upon the interoperability of web services. In this dissertation we present a formal method for automatic service configuration in the presence of subtyping, polymorphism, and flow inheritance. This is a challenging problem. On the one hand, the interface description language must be flexible enough to maintain service compatibility in various contexts without any modification to the service itself. On the other hand, the composition of interfaces in a distributed environment must be provably consistent. Our method is based on constraint satisfaction and Boolean satisfiability. First, we define a language for specifying service interfaces in a generic form, which is compatible with a variety of contexts. The language provides support for parametric polymorphism, Boolean variables, which are used to control dependencies between any elements of interface collections, and flow inheritance using extensible records and variants. We implemented the method as a constraint satisfaction solver. In addition to this, we present a protocol for interface configuration. It specifies a sequence of steps that leads to the generation of context-specific service libraries from generic services. Furthermore, we developed a toolchain that performs a complete interface configuration for services written in C++. We integrated support for flexible interface objects (i.e. objects that can be transferred in the application along with their structural description). Although the protocol relies solely on interfaces and does not take behaviour concerns into account, it is capable of finding discrepancies between input and output interfaces for simple stateful services, which only perform message synchronisation. Two running examples (a three buyers use-case and an image processing application) are used along the way to illustrate our approach. Our results seem to be useful for service providers that run their services in the cloud. The reason is twofold. Firstly, interfaces and the code behind them can be generic as long as they are sufficiently configurable. No communication between service designers is necessary in order to ensure consistency in the design. Instead, the interface correspondence in the application is ensured by the constraint satisfaction algorithm, which we have already designed. Secondly, the configuration and compilation of every service are separated from the rest of the application. This prevents source code leaks in proprietary software which is running in the cloud.

O planejamento de experimentos em sistemas computacionais não é uma tarefa trivial, pois envolve diversas etapas tais como, o planejamento propriamente dito, a execução dos experimentos e a análise dos resultados. A definição e a utilização de metodologias adequadas para cada uma destas etapas facilita a obtenção dos resultados de um experimento em um sistema computacional. Neste trabalho são apresentados mecanismos para auxiliar o planejamento e execução de experimentos em sistemas orientados a serviços. O planejamento de experimento é realizado a partir de um modelo baseado nos conjuntos de entradas comuns a arquiteturas orientadas a serviço. A execução deste planejamento é feita em um ambiente colaborativo real, a qual auxilia a identificação de gargalos que não estão presentes em simulações ou modelos analíticos. Um estudo de caso aplicado na arquitetura WSARCH, possibilitou avaliar seu desempenho e identificar problemas de configuração / The design of experiments in computational systems is not a trivial task as it involves several steps such as planning and execution of the experiments and the analyse of the results. The use of appropriate methodologies for each of these steps makes it easier obtain the experiment results of a computer system. In this dissertation, mechanisms to assist the planning and execution of experiments in service-oriented systems are presented. The planning of the experiment is made according to a model based on a set of common entries for service-oriented architectures. The experiment execution is performed in a real collaborative environment, which helps to identify bottlenecks that are not found in simulations or analytical models. A study case applied in WSARCH architecture, enables to evaluate the performance and identify configuration problems

O recente surgimento de um novo conceito que propõe a integração do mundo físico com sistemas computacionais leva as redes de sensores a serem unicamente parte de um processo colaborativo para fins de integração, com um objetivo maior do que só observar o ambiente. Este novo conceito é conhecido como Sistema Ciber-Físico (tradução do inglês Cyber Physical System - CPS), e consiste numa rede de elementos que atuam entre o meio físico e as aplicações computacionais (Sensoriamento - Atuação - Controle - Aplicação), concluindo num sistema de gestão capaz de agrupar diversas aplicações com capacidade de funcionamento autônomo, assim como distribuído. Entretanto, para que esta tecnologia se torne viável para os diversos contextos do mundo físico, é necessário considerar as limitações dos elementos computacionais que a integram e, para o caso, essas limitações passam a ser maiores quando se trata de uma rede de sensores. Este trabalho de tese tem foco na camada de sensoriamento, discute inicialmente alguns dos pressupostos supracitados e define algumas características e requisitos dos CPS necessárias para a padronização de alguns processos. Propõe também o desenvolvimento de uma Plataforma para redes de sensores em Sistemas Ciber-Físicos, um middleware, capaz de se adaptar às limitações e necessidades, que serão apresentadas posteriormente numa aplicação exemplo. Como primeiro ponto: i) O trabalho apresenta as necessidades para estes tipos de sistemas e aborda definições relevantes; ii) Discute-se a definição em camadas do middleware CiberSens iii) Aplicação da proposta numa aplicação-exemplo. Do primeiro ponto: Os CPS constituem uma pesquisa relativamente nova, como resultado, muitos aspectos precisam ser definidos com o intuito de facilitar o entendimento da arquitetura e implementçã. Do segundo ponto: Os dispositivos transdutores representam um papel de relevante importância nas diversas aplicações, na área de automação residencial e nas aplicações biomédicas, esta última com exponencial crescimento de aplicações que procuram melhorar a qualidade de vida dos pacientes. Nesse contexto, se faz necessário um minucioso estudo dos conceitos e características que dever~ao ser consideradas no desenho em camadas da plataforma de gerenciamento para redes de sensores em CPS. No desenho a flexibilidade do sistema dever´a estar sujeita ao fácil domínio e controle por parte de usuário final, que será o verdadeiro responsável pelo funcionamento do Sistema Ciber-Físico e da aplicação em curso. Do terceiro ponto: Com o intuito de eliminar possíveis erros e identificar limitações no uso do sistema por parte dos atores do sistema (usuário e administrador), além de demonstrar a viabilidade da proposta, é levado o modelamento e definição de conceitos para sua aplicação num caso real. Nesta etapa é realizada simultaneamente a implementação de um módulo integrador encarregado da captura e abstração de protocolos na camada de comunicação e conexão com o módulo de armazenamento, e a camada de serviços. Uma avaliação é necessária não só para validar a técnica e o modelo utilizado na implementação da arquitetura do CiberSens e sim também para determinar a confiabilidade da comunicação e eficácia ante um evento critico, a validação acontece através da formalização de processos de controle, sensoriamento e atuação com a ferramenta SysML. / Recently, the emergence of a new concept that proposes the integration of the physical world with computing systems, is taking sensor networks to be only part of a collaborative process with a larger goal than just observing the environment. This new paradigm is known as Cyber-Physical Systems, and consists of a network of elements that act between the physical environment and computational applications (Sensing - Actuation - Control - Application), ending in a management system able to group several applications with standalone and distributed operation capabilities. However, to this technology become viable for the diverse contexts of the physical world, it is necessary to consider the limitations of computational elements that compose it, and in this case, these limitations increase when it comes to sensor networks. This thesis focuses on the sensing layer, discusses some of the assumptions aforementioned and defines some characteristics and requirements of the CPS necessary to standardize some processes. It also proposes the development of a platform for sensor networks on Cyber-Physical Systems, a service-oriented middleware capable of adapting the limitations and needs presented later in a use case. As first item: i) The document presents the requirements for these types of systems and approaches relevant definitions. Secondly: ii) It is discussed the layered definition of the CiberSens service-oriented middleware. And third: iii) It is presented the proposal implementation in application-example. From the first item: The CPS are a relatively new field of research, as a result, many aspects need to be defined in order to simplify the understanding of the architecture and implementation. From the second item: The transducer devices have a relevant role on diverse applications used on the fields of home automation and in biomedical applications, the latter with an exponential growth of applications that try to improve the quality of life of patients. In this context, it is necessary a detailed study of the concepts and characteristics that should be considered during the layered design of the management platform for sensor networks in CPS. In the design, the system flexibility should be subject to an easy control and domain by the end user, who will be responsible for the actual functioning of the Cyber-Physical System and the ongoing application. From the third item: In order to eliminate possible errors, identify limitations in the system use by the system actors (user and administrator), and demonstrate the feasibility of the proposal, the modeling and concepts definition are applied in a real case. On this step is performed simultaneously an efficiency evaluation of the protocols capture and abstraction methods in the communication layer, the storage modulus, and the services layer. The evaluation is needed not only to validate the technique and the model used in the CiberSens architecture implementation, but also to determine the reliability the of communication and the effectiveness facing a critical event, validation occurs through the control process formalization, sensing and actuation, with SysML tool.

Seleção de serviços em composições distribuídas considera principalmente a qualidade de serviço que atenda requisitos estabelecidos pelo usuário, como por exemplo, preço. No entanto, problemas relacionados a execução de composições de serviços podem ocorrer quando não se considera aspectos relacionados à rede e ao hardware, que afetam diretamente o desempenho da composição. Esse problema se agrava em composições coreografadas, pois a característica descentralizada requer um maior esforço para que essas informações possam ser consideradas em uma perspectiva global. Dessa forma, apesar da descentralização apresentar vantagens, é necessário que requisitos de qualidade de serviço da composição também sejam considerados em coreografias de serviços web para que a escolha de serviços para desempenhar um papel leve em consideração parâmetros importantes que podem afetar no desempenho da composição. Este trabalho apresenta um mecanismo, implementado sobre o framework OpenKnowledge, para selecionar serviços web em ambientes coreografados considerando primeiramente estimativas de atraso, taxa de perda e por fim considera a utilização de outros parâmetros, como utilização de CPU. Os primeiros experimentos em diferentes cenários de rede confirmaram as vantagens da proposta em relação a um seletor de serviços que ignora aspectos relacionados com a rede. Obteve-se ganhos de 20 a 97% no que diz respeito ao tempo total da execução da coreografia. Em seguida, experimentos inserindo utilização de CPU na escolha dos serviços confirmaram as vantagens de utilização de diferentes parâmetros para seleção de serviços em coreografias. / Selection of services in distributed compositions mainly considers the quality of service that meets requirements set by the user, such as price. However, problems related to the execution of service compositions may occur when aspects related to network and hardware, which directly affect the performance of the composition, are not taken in consideration. This problem is aggravated in choreographed compositions because the decentralized feature requires a greater effort so that this information may be considered in a global perspective. Thus, despite the decentralization advantages, it is necessary that the service quality requirements of the composition may also be considered in the choreography of web services so that the choice of services may play a role that takes into account important parameters, which can affect the performance of the composition. This dissertation presents a mechanism, implemented on the OpenKnowledge framework, to select web services in choreographed environments. First, considering delay estimates, loss rate and finally the use of other parameters, such as CPU utilization. The first experiments on different network scenarios confirmed the proposal advantages in relation to a selection mechanism that bypasses aspects of the network. It was obtained gains from 20% to 97% considering the total time of execution of the choreography. Then, experiments inserting CPU utilization in the choice of services confirmed the advantages of using different parameters for selection of services in choreography.

Aplicações multimídia caracterizam-se por necessitar de grandes recursos computacionais e de rede. Frente a estes requisitos, os modelos de desenvolvimento sempre consideraram arquiteturas altamente especializadas e integradas, resultando em estruturas monolíticas que restringem o reuso, bem como exigem grande esforço para realização de alterações. Este tipo de direcionamento limita e dificulta o desenvolvimento de aplicações multimídia complexas e de larga escala. Existe uma demanda por diretrizes de desenvolvimento que consigam atender escopos cada vez mais amplos, suportando aplicações escaláveis, flexíveis, interoperáveis e de fácil programação. Neste contexto, este trabalho propõe o uso conjunto de Arquiteturas Orientadas a Serviço e os padrões MPEG-7 e MPEG-21. Apresenta-se como estas tecnologias podem facilitar o desenvolvimento de novas aplicações multimídia, diminuindo o custo e o esforço de desenvolvimento, e dando suporte às crescentes e diversificadas demandas por novos tipos de aplicações multimídia. O que deu base para o trabalho foi a busca por uma solução que atendesse a alguns requisitos adicionais verificados ao longo do projeto de uma Plataforma de Gerência de Vídeo. Entre outras coisas, é apresentado como as tecnologias que dão suporte ao desenvolvimento de arquiteturas orientadas a serviço se posicionam frente ao desenvolvimento de aplicações multimídia e, como elas, conjuntamente com os padrões MPEG-7 e MPEG-21 estão sendo utilizadas para melhorar a plataforma citada. É apresentado também um processo para modelagem de aplicações segundo os princípios de orientação a serviço, generalizando a solução apresentada para o desenvolvimento de aplicações multimídia quaisquer. Como resultado, pode-se verificar que, apesar de ainda existirem algumas questões a serem tratadas, as tecnologias apresentadas representam conjuntamente uma ferramenta ampla para o desenvolvimento de aplicações multimídia. / Multimedia applications are characterized for demanding huge network and computing resources. Because these demands, the current development models always were based on highly specialized and integrated architectures. Thus, they present monolithic structures which limits reuse, as well requiring a lot of efforts to perform changes. This approach limits the development of complex and large scale multimedia applications. There are demand for development models for enabling larger scopes application, supporting scalable, flexible and ease programming applications. In this context this work proposes the conjugated use of Service Oriented Architectures and the MPEG-7 and MPEG-21 standards. It presents how these technologies can allow multimedia applications ease development, minimizing coasts and efforts. Besides, it is also showed how they answer for the raising and multiple demands for new multimedia applications types. This work motivation was to create a solution to support some additional requirements verified during the design of a Video Management Platform. Among the diversified issues treated in this work, it is presented how technologies supporting Service Oriented Architectures are positioned regarding multimedia applications development, and how they together MPEG-7 and MPEG-21 standards are being used to improve the Platform. It is also presented an analysis process for applying the principles of Service Orientation in the multimedia applications development. The aim is generalizing the presented solution to be applied in any multimedia application development. As result from the whole work, it can be verified that, although there are some issues to be covered, the technologies presented represent a complete tool for multimedia applications development.

Actuellement, l’implémentation des services (modèles SOAP et RESTful) et de leurs applications clientes est de plus en plus basée sur la programmation par objet. Ainsi, les cadriciels orientés-objets pour les services Web sont essentiellement composés de deux couches : une couche à objets qui enveloppe une couche à services. Dans ce contexte, deux principes sont nécessaires pour la spécification de ces cadriciels : (i) En premier lieu, un couplage faible entre les deux couches, ce qui permet de cacher la complexité des détails techniques de la couche à services dans la couche à objets et de faire évoluer la couche à services avec un impact minimal sur la couche à objets (ii) En second lieu, une interopérabilité induite par le principe de substitution associée au sous-typage dans la couche à objets. Dans cette thèse, nous présentons d’abord les faiblesses existantes dans les cadriciels orientés-objets liés à ces deux principes. Ensuite, nous proposons une nouvelle spécification pour ces cadriciels en vue de résoudre ces problèmes. Comme application, nous décrivons la mise en œuvre de notre spécification dans le cadriciel cxf, à la fois pour SOAP et RESTful. / Today, the implementation of services (SOAP and RESTful models) and of client applications is increasingly based on object-oriented programming languages. Thus, object-oriented frameworks for Web services are essentially composed with two levels: an object level built over a service level. In this context, two properties could be particularly required in the specification of these frameworks: (i)First a loose coupling between the two levels, which allows the complex technical details of the service level to be hidden at the object level and the service level to be evolved with a minimal impact on the object level, (ii) Second, an interoperability induced by the substitution principle associated to subtyping in the object level, which allows to freely convert a value of a subtype into a supertype. In this thesis, first we present the existing weaknesses of object-oriented frameworks related to these two requirements. Then, we propose a new specification for object-oriented Web service frameworks in order to resolve these problems. As an application, we provide an implementation of our specification in the cxf framework, for both SOAP and RESTful models.