The current technological environment is evolving increasingly fast, and the development of new devices, technologies, and architectures has opened an emergent era where the digital and physical world work together. The implementation and use of systems based on a service-oriented architecture (SOA) in conjunction with the Internet of Things (IoT) and cyberphysical systems (CPS) have been extended during the last decades in numerous scenarios in industry and other domains. However, some of the major barriers to this approach are the lack of interoperability and the amount of engineering effort required for their integration.   The research presented in this thesis targets issues related to digitalization and automation. It is framed by the Industry 4.0 paradigm, which promotes the rise of efficiency and sustainability on industrial production. The interoperability between heterogeneous systems and different domains is one of the main challenges of Industry 4.0. The quest for solutions that help to increase interoperability is an important part of this research.   This thesis proposes a set of architectural design principles and tools in order to reduce engineering effort by means of finding solutions that enable autonomous integration and increase interoperability without human intervention. The research is focused on the IoT field, taking into account resource-constrained devices, system of systems integration, and data models.   A detailed investigation of various interoperability mismatch problems is presented in this thesis. The proposed solution is an adapter system that can aid in the generation of new service consumer interfaces at both compile-time and run-time. The proposed approach requires a new point of view in the service description field that can provide a holistic description of the information required for the generation of consumer interfaces. In addition, aspects related to interoperability, such as the multiple IoT frameworks in the current market, naming conventions, syntactic modeling and translation, and security, are also partially analyzed.   On a separate track, service composition in resource-constrained devices  is analyzed in terms of latency, using the orchestration provided by the Arrowhead Framework.

El constante aumento de la capacidad de transmisión de la fibra óptica ha provocado que se estén llevando a cabo numerosos estudios centrados en el procesado óptico de la información digital a alta velocidad. Para poder realizar complejas operaciones de procesado óptico se requiere una memoria óptica de bajo consumo, alta velocidad y que sea integrable. Puesto que no existe el equivalente de las memorias RAM en el domino óptico, surge la necesidad de implementar dispositivos capaces de almacenar información durante un periodo de tiempo indeterminado. Una de las soluciones más atractivas para la implementación de estos sistemas de almacenamiento es el flip-flop óptico. Este dispositivo puede trabajar en dos estados de funcionamiento entre los que se conmuta empleando señales ópticas de control pulsadas. Entre todas las tecnologías utilizadas en el procesado óptico de la señal destaca el interferómetro Mach-Zehnder basado en el amplificador óptico de semiconductor (SOA-MZI) por su versatilidad y posibilidad de integración. En esta tesis se propone una arquitectura para implementar un flip-flop óptico basada en un SOA-MZI con un bucle de realimentación. Este dispositivo presenta un comportamiento biestable bajo determinadas condiciones. Sus principales ventajas son una menor complejidad (menor consumo de potencia), velocidad de conmutación y capacidad de integración. Asimismo, se ha desarrollado un modelo teórico para el SOA-MZI con realimentación a partir de las ecuaciones básicas que gobiernan el comportamiento del SOA. Este modelo ha permitido estudiar las características estáticas y dinámicas del sistema. Finalmente, se han propuesto dos nuevas aplicaciones para la arquitectura del SOA-MZI con realimentación. La primera de ellas consiste en un conmutador espacial 1x2 controlado ópticamente. Es la primera vez que se presenta una configuración que implemente esta funcionalidad en un único bloque. En segundo lugar se propone utilizar el flip-flop junto con una puerta / Clavero Galindo, R. (2007). Flip-flops ópticos basados en interferómetros Mach-Zehnder activos con realimentación [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1958

Una de las áreas que más se ha beneficiado del soporte digital es la imagen médica, reforzada por la aparición del estándar Digital Imaging and Communication in Medicine (DICOM), evolucionado a lo largo de los años para soportar no sólo imágenes médicas sino otros tipos de información médica como videos, señales e incluso informes estructurados (DICOM-SR). Con la aparición de DICOM, se ha conseguido la integración de dispositivos de adquisición, visualización, impresión y almacenamiento de imágenes médicas de diferentes fabricantes, al ser este un estándar utilizado por todas las compañias proveedoras. En la actualidad, los sistemas que trabajan con imagen médica digital, como PACS, RIS y HIS permiten integrar los datos a nivel departamental y hospitalario, existiendo soluciones comerciales muy efectivas. En estos sistemas, la seguridad de usuarios y datos se gestiona en un único dominio administrativo restringido. A consecuencia de su uso en producción en la práctica clínica, existe en la actualidad una gran cantidad de información en formato DICOM cuya utilización se restringe generalmente al tratamiento de los pacientes individuales. Sin embargo, la investigación médica requiere consolidar información multicéntrica para la extracción de patrones y la validación de técnicas y diagnósticos, realizándose esta actividad de forma manual y sin herramientas especiales. En la presente tesis se plantea como objetivo general la definición de una Arquitectura Orientada a Servicios (SOA) y la implementación de un Middleware Grid basado en esta arquitectura, cuya principal función será la gestión, integración y proceso de información en formato DICOM almacenada de forma distribuida en diferentes dominios administrativos, de forma segura y estructurada semánticamente mediante la definición de ontologías médicas basadas en el informe estructurado y los estudios DICOM. Este middleware, proporciona a los desarrolladores un interfaz de alto nivel orientado a objetos que permite aumentar la productividad en el desarrollo de aplicaciones en diferentes ámbitos médicos. Las aportaciones más destacables de esta tesis son las siguientes: " Diseño de una Arquitectura Grid de propósito general para virtualizar el almacenamiento distribuido y proceso de datos en formato DICOM, basada en Web Services Resorce Framework (WSRF), frente a otras arquitecturas existentes que no utilizan estándares. " Desarrollo de un modelo para la indexación y estructuración de datos DICOM basado en ontologías médicas obtenidas a partir de informes radiológicos, frente a los modelos convencionales basados en nombres identificadores y metadata básica. " Diseño e implementación de un sistema de autorización que estructura los permisos de los miembros de las organizaciones virtuales a partir de ontologías médicas. " Implementación de una plataforma y de los objetos de alto nivel necesarios, junto con diversas aplicaciones para la asistencia en la investigación en Diagnóstico por Imagen. / Segrelles Quilis, JD. (2008). Diseño y desarrollo de una arquitectura software genérica orientada a servicios para la construcción de un middleware grid orientado a la gestión y proceso seguro de información en formato DICOM sobre un marco ontológico [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1973

L’activité de chantier se caractérise par un mode de production in situ. Dès lors, nombreux sont les dysfonctionnements qui peuvent apparaître. La coordination du chantier repose sur un mélange subtil entre interactions implicites et explicites, où l’organisation prend de multiples configurations (hiérarchique, adhocratique ou transversale), et où la qualité du processus collectif repose sur l’autonomie et le sens des responsabilités de chacun des intervenants. Nous faisons l’hypothèse qu’un tel contexte est largement fondé sur la notion de confiance, car celle-ci a la capacité de réduire la perception du risque et de permettre l’action dans un environnement incertain. En conséquence, nous suggérons un rapprochement entre les outils d’assistance à la coordination et la notion de confiance, et nous proposons une nouvelle approche du pilotage de l’activité collective à partir de la représentation de la confiance. Ce travail de doctorat se structure autour de la notion de « confiance dans le bon déroulement de l’activité ». Notre méthode consiste d’abord en l’identification des divers critères de confiance, consolidés par une étude de terrain. Puis, nous établissons un modèle mathématique destiné à évaluer cette confiance à partir des informations issues d’un contexte de coopération. Sur base de ces éléments, s’en suit la proposition d’un prototype dénommé Bat’iTrust. La navigation au sein de ce prototype est guidée par un tableau de bord centré sur le concept de confiance. Enfin, la validation de cette proposition repose sur des enquêtes et une phase d’expérimentation qui nous ont permis de confronter nos résultats à des sujets expérimentaux représentatifs du domaine / The building construction is an “on-site” production activity. Therefore numerous dysfunctions can appear during the activity. The coordination of building construction depends on a subtle combination between explicit vs. implicit interactions, where organization takes various forms (i.e. hierarchic, adhocratic and transversal). Quality of the collective process is thus largely dependent on autonomy capability and responsibility sharing of each of the involved actors. Our hypothesis is that such a collective context is mainly based on the notion of trust. Indeed trust has the capability to reduce the perception of risk and to enable action in uncertain environments. Consequently, we suggest applying trust notion to the issue of design of cooperation support tools, towards a new vision of collective activity management based on trust representation. This Ph.D. research introduces the notion of “trust in the good progress of the activity”. Our methodology consists firstly in identifying the various trust criterions that we validate through a terrain survey. Secondly we establish a mathematical model aiming at evaluating trust level based on cooperation context information. Then the proposition suggests a prototype tool, called Bat’iTrust. User-navigation inside the prototype is guided by a dashboard view centred on the trust concept. Finally the validation is assessed through both surveys and an experimentation stage. These ones allow us to confront our results to experimenters subjects representative of the construction domain

Les organisations contemporaines collaborent de plus en plus avec leurs partenaires. Cette dimension ouverte leur permet d'être plus réactives face aux changements que leur imposent leurs environnements. La caractéristique de la collaboration est due, pour les entreprises, au nouvel environnement économique, qui fait de l'interopérabilité et l'agilité deux des principaux résultats que les entreprises doivent atteindre. Ce contexte correspond au cadre global de nos travaux, qui porte sur la question suivante : Comment concevoir une architecture orientée services dirigée par le métier dans le cadre d'une collaboration inter-organisationnelle ?L'intérêt de ce travail est de proposer une méthode qui assure l'efficacité et l'efficience d'une collaboration, en utilisant les principes de BPM et SOA pour dépasser les barrières conceptuelle et technologique de l'interopérabilité. On explique comment identifier, spécifier et réaliser les processus et les services de collaboration entre différents participants. Pour cela, on adopte une vision transversale de l'entreprise centrée sur les processus métiers. Ensuite, l'approche MDA est utilisée comme un fil conducteur pour synchroniser les modèles des processus métiers découverts à l'aide de l'approche BPM avec ceux des services identifiés avec la démarche SOA. Dans ce schéma, les processus métiers assurent l'interopérabilité au niveau métier tandis que l'utilisation des services réutilisables, des standards et des architectures préconisés par SOA soutiennent l'interopérabilité au niveau IT.Cette méthode se base sur un style de modélisation hiérarchique avec des diagrammes de haut niveau qui sont ensuite enrichis à des niveaux plus bas

傳統的物件導向設計已發展出許多成熟的設計樣式(Design Pattern)用來解決軟體設計上的問題，服務導向架構(Service-Oriented Architecture，SOA) 在近年來不斷的被討論，服務導向架構的設計樣式逐漸在發展中。本論文以物件導向設計樣式為基礎，發展一服務導向設計樣式－財務金融指標評估(Financial Evaluation) Façade，應用於財務金融領域，進行財務金融指標的評估。可依不同的財務金融指標評估需求對財務金融指標評估Façade實作，以達到系統目的。 / There are many mature design patterns already developed with traditional Object-Oriented Design for resolving problems of software design. Service-Oriented Architecture (SOA) is discussed constantly in the recent years, and Service-Oriented design patterns are developed gradually. In this paper, we develop a Service-Oriented design pattern － Financial Index Evaluation Façade which based on Object-Oriented design patterns. It is a domain-specific design pattern applied to financial index evaluation. For different situation, we can implement Financial Index Evaluation Façade for request to achieve system objective.

Utility Computing is one of the most discussed business models in the context of Cloud Computing. Service providers are more and more pushed into the role of utilities by their customer's expectations. Subsequently, the demand for predictable service availability and pay-per-use pricing models increases. Furthermore, for providers, a new opportunity to optimise resource usage offers arises, resulting from new virtualisation techniques. In this context, the control of service quality and profit depends on a deep understanding of the representation of the relationship between business and technique. This research analyses the relationship between the business model of Utility Computing and Service-oriented Computing architectures hosted in Cloud environments. The relations are clarified in detail for the entire service life cycle and throughout all architectural layers. Based on the elaborated relations, an approach to a delivery framework is evolved, in order to enable the optimisation of the relation attributes, while the service implementation passes through business planning, development, and operations. Related work from academic literature does not cover the collected requirements on service offers in this context. This finding is revealed by a critical review of approaches in the fields of Cloud Computing, Grid Computing, and Application Clusters. The related work is analysed regarding appropriate provision architectures and quality assurance approaches. The main concepts of the delivery framework are evaluated based on a simulation model. To demonstrate the ability of the framework to model complex pay-per-use service cascades in Cloud environments, several experiments have been conducted. First outcomes proof that the contributions of this research undoubtedly enable the optimisation of service quality and profit in Cloud-based Service-oriented Computing architectures.

Ce travail a pour objectif d'étudier la formation des aérosols organiques secondaires (AOS) formés dans l'atmosphère à partir de l'oxydation en phase gazeuse de composés organiques volatils en présence d’oxydants atmosphériques (ozone, radicaux hydroxyle, chlore et nitrate). Parmi eux, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) ont été proposés comme étant une source potentiellement importante d’AOS d’origine anthropique. Ainsi, l’oxydation de quatre HAP gazeux majoritaires (naphtalène, acénaphtylène, acénaphtène et phénanthrène) en présence des principaux oxydants atmosphériques a été menée afin de déterminer la formation d’AOS. La caractérisation des phases gazeuse et particulaire par spectrométrie de masse et spectroscopie optique a permis d’identifier les principaux produits d’oxydation afin de proposer des mécanismes réactionnels conduisant à la formation d’AOS. Les différents rendements de formation ont également été déterminés dans le but d'évaluer l'impact de l'oxydation des HAP en phase gazeuse comme source d’aérosols. Les expériences ont été conduites en chambres de simulation atmosphérique ainsi qu'en réacteur à écoulement. L'évolution de l'AOS au cours de son vieillissement a également été étudiée pour identifier les différents processus oxydatifs mis en jeu au sein de l'aérosol organique. / This work deals with the secondary organic aerosol (SOA) formation from gas phase oxidation of volatile organic compounds in the presence of atmospheric oxidants (ozone, hydroxyl radical, chlorine and nitrate radical). Among them, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) have been proposed as an important potential source of anthropogenic SOA. The oxidation of 4 main gaseous PAHs (naphthalene, acenaphthylene, acenaphthene and phenanthrene) in the presence of main atmospheric oxidants has been performed in order to investigate the SOA formation. Characterization of both gas and particulate phases has been carried out using mass spectrometry and optical spectroscopy allowing the identification of products in both phases. Then, chemical mechanisms have been proposed in order to explain SOA formation. SOA yields have been also determined to evaluate the impact of the gas phase oxidation of PAHs in SOA formation. Experiments have been carried out using flow tube and atmospheric simulation chambers. SOA fate has been investigated to determine the different oxidation processes involved in SOA aging.

Afin de réduire la consommation en énergie fossile et ainsi limiter les émissions de gaz à effet de serre, l’un des objectif du Grenelle de l’Environnement est de porter à 23% la part des énergies renouvelables dans la consommation d’énergie finale en France en 2020. Le bois-énergie représente une alternative à l’utilisation des énergies fossiles, mais c’est également une source de polluants dans l’atmosphère et il est essentiel de déterminer sa contribution potentielle à la dégradation de la qualité de l’air intérieur et extérieur. Au cours de cette thèse, mes travaux de recherche se sont focalisés sur l’étude en chambres de simulation de la dégradation atmosphérique de composés émis par la combustion du bois : les méthoxyphénols. Au Laboratoire de Physico-Chimie de l’Atmosphère (LPCA) de l’Université du Littoral Côte d’Opale (ULCO), des tests ont tout d’abord été réalisés afin de s’assurer que les parois de la chambre, en PMMA (PolyMéthacrylate de Méthyle), n’induisaient pas d’artéfacts lors de son irradiation et des réactions chimiques réalisées avec l’ozone, les radicaux hydroxyles et les radicaux nitrates. La constante de réaction du syringol avec les radicaux OH a été déterminée à (294 ± 3) K. La valeur obtenue (9,65x10⁻¹¹ cm³.molécule⁻¹.s⁻¹) conduit à une durée de vie atmosphérique du syringol d’environ 2 heures pendant la journée. L’oxydation du guaiacol et du syringol par les radicaux hydroxyles a permis d’observer la formation d’aérosols organiques secondaires (AOS) avec des rendements de 0,003 - 0,87 et 0,10 - 0,36, respectivement. L’étude des produits d’oxydation gazeux et particulaires de la réaction du guaiacol avec les radicaux OH a mis en évidence principalement la présence de nitroguaiacols dans la phase gazeuse et nous avons suggéré d’utiliser ces composés comme traceurs de la combustion du bois du fait de leur faible réactivité atmosphérique.Les études cinétiques des réactions des radicaux nitrates avec le guaiacol, le 3-méthoxyphénol et le syringol réalisées à (294 ± 3) K ont permis de déterminer les constantes de réactions correspondantes. Celles-ci se trouvent dans la gamme (1,15 – 21,7) × 10⁻¹¹ cm³.molécule⁻¹.s⁻¹ et les durées de vie associées sont d’environ 2 minutes pendant la nuit. À la Bergische Universität Wuppertal (en Allemagne), la réaction d’une série de composés aromatiques méthoxylés (anisole, 2-méthylanisole, guaiacol, 3-méthoxyphénol, 4-méthoxyphénol, 2-méthoxy-4-méthylphénol, syringol et 2,3-diméthoxyphénol) avec les radicaux hydroxyles a été étudiée. Les constantes des méthoxybenzènes et méthoxyphénols obtenues sont comprises entre (2,12 – 4,64) x 10⁻¹¹ cm³.molécule⁻¹.s⁻¹ et (5,75 - 8,10) x 10⁻¹¹ cm³.molécule⁻¹.s⁻¹, respectivement, ce qui conduit à des durées de vie de 4-8 et 3-2 heures. Pour ces mêmes composés, nous avons également déterminé, les constantes pour leur réaction avec les atomes de chlore qui sont dans la gamme (1,07 – 1,20) x 10⁻¹⁰ cm³.molécule⁻¹.s⁻¹, pour les méthoxybenzènes et (2,71 – 4,73) x 10⁻¹⁰ cm³.molécule⁻¹.s⁻¹ pour les méthoxyphénols. Leurs durées de vie vis-à-vis de cette réaction sont respectivement de 46-52 heures et 12-21 heures. Cette étude sur l’oxydation troposphérique des méthoxyphénols est à notre connaissance la première qui ait été réalisée. Elle a permis de mettre en évidence une réactivité élevée diurne et nocturne de ces composés ainsi que leur contribution à la formation d’AOS. Le bois-énergie est donc à la fois une source d’aérosols primaires mais également secondaires et son utilisation a donc des effets sur l’homme (santé) et l’environnement. / One of the objectives of the Grenelle Environment Forum is to increase the quantity of the renewable energy up to 23% in the final energy consumption in France in 2020, to reduce fossil fuel consumption and thus restrict the level of greenhouse gas emissions. The wood-energy represents an alternative to fossil fuel, but it also a source of atmospheric pollutants. It is necessary to determine its potential contribution to the degradation of air quality (indoor and outdoor). During this PhD, my works focused on the study, in simulation chambers, of the atmospheric degradation of compounds emitted by wood combustion : the methoxyphenols. In the Laboratory of Physical Chemistry of the Atmosphere (LPCA) of the Universite of Littoral-Côte d’Opale (ULCO), tests were carried out to be sure that the walls of the chamber (in PMMA PolyMethacrylate of Methyl) are not a source of artifacts during its irradiation and chemical reactions with ozone, hydroxyl radicals and nitrate radicals. The rate coefficient of the reaction of syringol with OH radicals was determinate at (294 ± 2) K and is 9,65 x 10−¹¹ cm³ molecule−¹ s−¹. Then the atmospheric lifetime was calculated : it is about 2 hours during the day. During the oxidation of guaiacol and syringol, we observed the formation of Secondary Organic Aerosol (SOA) with yields ranging from of 0.003 to 0.87 and from 0.10 to 0.36, respectively. Oxidation products study in the gas- and particle- phases for the reaction of guaiacol with OH radicals showed principally the presence of nitroguaiacols in the gas phase, which may be potential wood combustion tracers due to their low atmospheric reactivity. The kinetic studied of NO₃ radicals with guaiacol, 3-methoxyphenol and syringol were realized at (294 ± 3) K. They were leaded to rate coefficients in the range of (1,15 – 21,7) x 10−¹¹ cm³ molecule−¹ s−¹ and so associated atmospheric lifetimes about 2 minutes, overnight. At the Bergische Universität Wuppertal (Germany), the reaction of a series of methoxylated aromatic compounds (anisole, 2-methylanisole, guaiacol, 3-methoxyphenol, 4-methoxyphenol, 2-methoxy-4-methylphenol, syringol and 2,3-dimethoxyphenol) with hydroxyl radicals were studied leading to the following rate coefficients for methoxybenzenes and metoxyphenols, (2,12 -4,64) x 10−¹¹ cm³ molecule−¹ s−¹ and (5,75 -8,10) x 10−¹¹ cm³ molecule−¹ s−¹, respectively. The estimated atmospheric lifetimes are in the range from 4 to 8 hours and from 2 to 3 hours, for methoxybenzenes and methoxyphenols, respectively. For these compounds, we also determined, the rate coefficients for their reaction with chlorineatoms, which are between (1,07 – 1,20) x 10−¹¹ cm³ molecule−¹ s−¹, for methoxybenzenes, and (2,71 – 4,73) x 10−¹¹ cm³ molecule−¹ s−¹, for methoxyphenols. Thus, their respective atmospheric lifetimes are 46-52 hours and 12-21 hours. This study of tropospheric oxidation of methoxyphenols is to our knowledge the first one. It allows underlining a high reactivity of these compounds during the day and overnight and also their contribution to SOA formation. The wood-energy is thus both a source of primary and secondary aerosols. Its use therefore impacts human health and the environment.

Pour faire face aux enjeux d’une économie mondialisée, aux fluctuations du marché et aux changements de la demande (personnalisation massive, qualité…), les entreprises recourent de plus en plus aux stratégies de collaboration et d’organisation en réseau et adoptent des stratégies orientées « produit/service ». Cette tendance est renforcée par le développement des applications du Web 2.0 (voire 3.0?) et l’adoption d’architectures orientées services permettant d’augmenter l’interopérabilité et l’agilité des systèmes d’information. En outre, les possibilités offertes par le Cloud Computing permet de rendre le déploiement plus flexible. En parallèle, le développement de stratégies industrielles comme le « lean manufacturing » et le 6-Sigmas permet d’améliorer les procédés, l’organisation industrielle elle-même et la qualité des produits. L’objectif de ce travail de recherche est de coupler la vision « industrielle » à la vision « système d’information » traditionnelle pour permettre de mettre en place un modèle de services industriels composables, orchestrables et « gouvernables ». Pour cela, nous proposons de mettre en place une architecxture de gouvernance globale « connectant » les différentes couches du système (métier/industriel, service, plateforme et infrastructure), permettant d’améliorer la gouvernance du système globale (en évitant les incohérences liées à une prise en compte et une optimisation « isolée » des différents facteurs de performance) tant au niveau organisationnel que technologique. Ceci pourrait permettre d’améliorer les performances tant au niveau « métier » que « technologique », augmenter l’agilité du système et supporter plus efficacement les stratégies de collaboration en développant une approche basée sur la sélection / composition / orchestration de services métier industriels. / Due to the renewed globalised economical environment and the market evolution (mass customization, sustainability requirements…) the call for developing product-service strategy becomes a major stake, leading industrial companies to set collaborative business organizations and develop business services. This trend has been favored by the large-scale IT environment provided by the web 2.0 and by the development of interoperable and rather agile IT technologies based on services leading to SOA-based information systems reorganization. At the same time, lean and six sigma theories have also been used in industries to improve the industrial process itself so that profitability, quality and reputation are increased. As a new economical and technical model, Cloud Computing has generated a tremendous amount of interest and excitement in recent years as it gives a new and useful way to address IT challenges To achieve the primary goals of these technologies, concepts and models, an efficient industrial organization governance method is necessary. We propose a flexible, efficient, low cost monitoring strategy, it can couple the different layers of economic ecosystem (including business strategies, business/industrial/IT services, execution platforms and infrastructure means) it can overcome existing industrial governance architectures’ limits (most of them are rather “fixed” and lack agility, overall perspective governance as they have unilateral perspective), and it could drive the industry towards better practices, improve ability of enterprises to cope with changes from both a technical and an organizational point of view, as well as reinforce external and internal collaborative work of enterprises.