Le Web des Objets s'inscrit dans divers domaines d'application, tels que la domotique, les entreprises, l'industrie, la médecine, la ville, et l'agriculture. Il se présente comme une couche uniforme placée au-dessus de l'Internet des Objets, afin de surmonter l'hétérogénéité des protocoles présents dans ces réseaux. Une valeur ajoutée des applications Web des Objets est de pouvoir combiner l'accès à divers objets connectés et sources de données externes avec des techniques standards de raisonnement sémantique (RDF-S,OWL). Cela leur permet alors d'interpréter et de manipuler de ces données en tant qu'informations contextuelles. Ces informations contextuelles peuvent être exploitées par ces applications afin d'adapter leurs composants en fonction des changements dans leur environnement. L'adaptation contextuelle est un défi majeur pour le Web des Objets. En effet, les solutions d'adaptation existantes sont soit fortement couplées avec leur domaine d'application (étant donne qu'elles reposent sur des modèles de contexte spécifiques au domaine), soit proposées comme composant logiciels autonomes, difficiles à intégrer dans des architectures Web et orientées sémantique. Cela mène alors à des problèmes d'intégration, de performance et de maintenance. Dans cette thèse, nous proposons une solution d'adaptation contextuelle multi préoccupations pour les applications Web des Objets, répondant à des besoins d'utilisabilité, de flexibilité, de pertinence et de performance. Notre travail se base sur un scenario pour l'agriculture numérique et se place dans le cadre de la plateforme orientée-avatar ASAWoO. Premièrement, nous proposons un Meta modèle générique permettant de concevoir des modèles contextuels standards, interopérables et réutilisables. Deuxièmement, nous présentons un cycle de vie du contexte et un workflow d'adaptation contextuelle, permettant la sémantisation de données brutes, ainsi que la contextualisation en parallèle durant l'exécution de l'application. Ce workflow combine des données issues de sources hétérogènes, telles que l'expertise du domaine, les documentations techniques des objets, les données de capteurs et de services Web, etc. Troisièmement, nous présentons une méthode de génération de règles d'adaptations basées sur des situations contextuelles, permettant de limiter l'effort des experts et concepteurs lors de l'élaboration d'applications adaptatives. Quatrièmement, nous proposons deux optimisations pour le raisonnement contextuel : la première adapte la localisation des taches de raisonnement en fonction du contexte, la seconde améliore le processus de maintenance incrémentale d'informations contextuelles / The Web of Things (WoT) takes place in a variety of application domains (e.g. homes, enterprises, industry, healthcare, city, agriculture...). It builds a Web-based uniform layer on top of the Internet of Things (IoT) to overcome the heterogeneity of protocols present in the IoT networks. WoT applications provide added value by combining access to connected objects and external data sources, as well as standard-based reasoning (RDF-S, OWL 2) to allow for interpretation and manipulation of gathered data as contextual information. Contextual information is then exploited to allow these applications to adapt their components to changes in their environment. Yet, contextual adaptation is a major challenge for theWoT. Existing adaptation solutions are either tightly coupled with their application domains (as they rely on domain-specific context models) or offered as standalone software components that hardly fit inWeb-based and semantic architectures. This leads to integration, performance and maintainability problems. In this thesis, we propose a multi-purpose contextual adaptation solution for WoT applications that addresses usability, flexibility, relevance, and performance issues in such applications. Our work is based on a smart agriculture scenario running inside the avatar-based platformASAWoO. First,we provide a generic context meta-model to build standard, interoperable et reusable context models. Second, we present a context lifecycle and a contextual adaptation workflow that provide parallel raw data semantization and contextualization at runtime, using heterogeneous sources (expert knowledge, device documentation, sensors,Web services, etc.). Third, we present a situation-driven adaptation rule design and generation at design time that eases experts and WoT application designers’ work. Fourth, we provide two optimizations of contextual reasoning for theWeb: the first adapts the location of reasoning tasks depending on the context, and the second improves incremental maintenance of contextual information

Avec le développement des objets connectés, les agents embarqués déployés dans des environnements physiques et les applications multi-agents qui les impliquent deviennent de plus en plus populaires. Ces systèmes multi-agents sont amenés à partager le même environnement physique. Cette cohabitation d'agents de systèmes différents, qui n'ont pas nécessairement été prévus pour interagir entre eux par les concepteurs, les amène cependant à se solliciter. Un agent peut alors participer à la réalisation d'objectifs incompatibles avec les siens ou ceux de ses collectifs. Pour éviter ces situations, nous proposons un modèle d'agent basé sur les identités pour l'aider à décider de sa participation ou non à des actions collectives. / Embedded agents deployed in physical environments are increasingly interoperable, and are likely to coexist with agents of others systems in a same physical space. So, an agent needs to be able to cooperate with agents from other systems and to form coalitions with unfamiliar teammates. However, before committing to cooperate with others, an agent must take into account that it may get involved in the achievement of objectives that are incompatible with its own, with the global objectives of its system, or with those derived from its previously joined coalitions. To avoid such situations, we propose an identity-based cooperation mechanism. This mechanism involves creating and sustaining the agent identity, and a commitment process to reason about identities when solicited to participate in a collective trans-MAS action.

L’Internet des Objets (IoT) vise à créer un eco-système global et ubiquitaire composé d’un grand nombre d’objets hétérogènes. Afin d’atteindre cette vision, le World Wide Web apparaît comme un candidat adapté pour interconnecter objets et services à la couche applicative en un Web des Objets (WoT).Cependant l’évolution actuelle du WoT produit des silos d’objets et empêche ainsi la mise en place de cette vision. De plus, même si le Web facilite la composition d’objets et services hétérogènes, les approches existantes produisent des compositions statiques incapables de s’adapter à des environnements dynamiques et des exigences évolutives. Un autre défi est à relever: permettre aux personnes d’interagir avec le vaste, évolutif et hétérogène IoT.Afin de répondre à ces limitations, nous proposons une architecture pour IoT ouvert et autogouverné, constitué de personnes et d’objets situés, en interaction avec un environnement global via des plateformes hétérogènes. Notre approche consiste de rendre les objets autonomes et d’appliquer la métaphore des réseaux sociaux afin de créer des réseaux flexibles de personnes et d’objets. Nous fondons notre approche sur les résultats issus des domaines des multi-agents et du WoT afin de produit un WoT Social.Notre proposition prend en compte les besoins d’hétérogénéité, de découverte et d’interaction flexible dans l’IoT. Elle offre également un coût minimal pour les développeurs et les utilisateurs via différentes couches d’abstraction permettant de limité la complexité de cet éco-système. Nous démontrons ces caractéristiques par la mise en oeuvre de plus scénarios applicatifs. / The Internet of Things (IoT) aims to create a global ubiquitous ecosystem composed of large numbers of heterogeneous devices. To achieve this vision, the World Wide Web is emerging as a suitable candidate to interconnect IoT devices and services at the application layer into a Web of Things (WoT).However, the WoT is evolving towards large silos of things, and thus the vision of a global ubiquitous ecosystem is not fully achieved. Furthermore, even if the WoT facilitates mashing up heterogeneous IoT devices and services, existing approaches result in static IoT mashups that cannot adapt to dynamic environments and evolving user requirements. The latter emphasizes another well-recognized challenge in the IoT, that is enabling people to interact with a vast, evolving, and heterogeneous IoT.To address the above limitations, we propose an architecture for an open and self-governed IoT ecosystem composed of people and things situated and interacting in a global environment sustained by heterogeneous platforms. Our approach is to endow things with autonomy and apply the social network metaphor to createflexible networks of people and autonomous things. We base our approach on results from multi-agent and WoT research, and we call the envisioned IoT ecosystem the Social Web of Things.Our proposal emphasizes heterogeneity, discoverability and flexible interaction in the IoT. In the same time, it provides a low entry-barrier for developers and users via multiple layers of abstraction that enable them to effectively cope with the complexity of the overall ecosystem. We implement several application scenarios to demonstrate these features.

L’Internet des Objets (IoT) vise à créer un eco-système global et ubiquitaire composé d’un grand nombre d’objets hétérogènes. Afin d’atteindre cette vision, le World Wide Web apparaît comme un candidat adapté pour interconnecter objets et services à la couche applicative en un Web des Objets (WoT).Cependant l’évolution actuelle du WoT produit des silos d’objets et empêche ainsi la mise en place de cette vision. De plus, même si le Web facilite la composition d’objets et services hétérogènes, les approches existantes produisent des compositions statiques incapables de s’adapter à des environnements dynamiques et des exigences évolutives. Un autre défi est à relever: permettre aux personnes d’interagir avec le vaste, évolutif et hétérogène IoT.Afin de répondre à ces limitations, nous proposons une architecture pour IoT ouvert et autogouverné, constitué de personnes et d’objets situés, en interaction avec un environnement global via des plateformes hétérogènes. Notre approche consiste de rendre les objets autonomes et d’appliquer la métaphore des réseaux sociaux afin de créer des réseaux flexibles de personnes et d’objets. Nous fondons notre approche sur les résultats issus des domaines des multi-agents et du WoT afin de produit un WoT Social.Notre proposition prend en compte les besoins d’hétérogénéité, de découverte et d’interaction flexible dans l’IoT. Elle offre également un coût minimal pour les développeurs et les utilisateurs via différentes couches d’abstraction permettant de limité la complexité de cet éco-système. Nous démontrons ces caractéristiques par la mise en oeuvre de plus scénarios applicatifs. / The Internet of Things (IoT) aims to create a global ubiquitous ecosystem composed of large numbers of heterogeneous devices. To achieve this vision, the World Wide Web is emerging as a suitable candidate to interconnect IoT devices and services at the application layer into a Web of Things (WoT).However, the WoT is evolving towards large silos of things, and thus the vision of a global ubiquitous ecosystem is not fully achieved. Furthermore, even if the WoT facilitates mashing up heterogeneous IoT devices and services, existing approaches result in static IoT mashups that cannot adapt to dynamic environments and evolving user requirements. The latter emphasizes another well-recognized challenge in the IoT, that is enabling people to interact with a vast, evolving, and heterogeneous IoT.To address the above limitations, we propose an architecture for an open and self-governed IoT ecosystem composed of people and things situated and interacting in a global environment sustained by heterogeneous platforms. Our approach is to endow things with autonomy and apply the social network metaphor to createflexible networks of people and autonomous things. We base our approach on results from multi-agent and WoT research, and we call the envisioned IoT ecosystem the Social Web of Things.Our proposal emphasizes heterogeneity, discoverability and flexible interaction in the IoT. In the same time, it provides a low entry-barrier for developers and users via multiple layers of abstraction that enable them to effectively cope with the complexity of the overall ecosystem. We implement several application scenarios to demonstrate these features.

L’Internet des Objets (IoT) vise à créer un eco-système global et ubiquitaire composé d’un grand nombre d’objets hétérogènes. Afin d’atteindre cette vision, le World Wide Web apparaît comme un candidat adapté pour interconnecter objets et services à la couche applicative en un Web des Objets (WoT).Cependant l’évolution actuelle du WoT produit des silos d’objets et empêche ainsi la mise en place de cette vision. De plus, même si le Web facilite la composition d’objets et services hétérogènes, les approches existantes produisent des compositions statiques incapables de s’adapter à des environnements dynamiques et des exigences évolutives. Un autre défi est à relever: permettre aux personnes d’interagir avec le vaste, évolutif et hétérogène IoT.Afin de répondre à ces limitations, nous proposons une architecture pour IoT ouvert et autogouverné, constitué de personnes et d’objets situés, en interaction avec un environnement global via des plateformes hétérogènes. Notre approche consiste de rendre les objets autonomes et d’appliquer la métaphore des réseaux sociaux afin de créer des réseaux flexibles de personnes et d’objets. Nous fondons notre approche sur les résultats issus des domaines des multi-agents et du WoT afin de produit un WoT Social.Notre proposition prend en compte les besoins d’hétérogénéité, de découverte et d’interaction flexible dans l’IoT. Elle offre également un coût minimal pour les développeurs et les utilisateurs via différentes couches d’abstraction permettant de limité la complexité de cet éco-système. Nous démontrons ces caractéristiques par la mise en oeuvre de plus scénarios applicatifs. / The Internet of Things (IoT) aims to create a global ubiquitous ecosystem composed of large numbers of heterogeneous devices. To achieve this vision, the World Wide Web is emerging as a suitable candidate to interconnect IoT devices and services at the application layer into a Web of Things (WoT).However, the WoT is evolving towards large silos of things, and thus the vision of a global ubiquitous ecosystem is not fully achieved. Furthermore, even if the WoT facilitates mashing up heterogeneous IoT devices and services, existing approaches result in static IoT mashups that cannot adapt to dynamic environments and evolving user requirements. The latter emphasizes another well-recognized challenge in the IoT, that is enabling people to interact with a vast, evolving, and heterogeneous IoT.To address the above limitations, we propose an architecture for an open and self-governed IoT ecosystem composed of people and things situated and interacting in a global environment sustained by heterogeneous platforms. Our approach is to endow things with autonomy and apply the social network metaphor to createflexible networks of people and autonomous things. We base our approach on results from multi-agent and WoT research, and we call the envisioned IoT ecosystem the Social Web of Things.Our proposal emphasizes heterogeneity, discoverability and flexible interaction in the IoT. In the same time, it provides a low entry-barrier for developers and users via multiple layers of abstraction that enable them to effectively cope with the complexity of the overall ecosystem. We implement several application scenarios to demonstrate these features.

Le concept du web des objets (WOT - web of things) est devenu une réalité avec le développement d’internet, des réseaux, des technologies matérielles et des objets communicants. De nos jours, il existe un nombre croissant d’objets susceptibles d’être utilisés dans des applications spécifiques. Le Monde est ainsi plus étroitement connecté, différents objets pouvant maintenant partager leurs informations et être ainsi utilisés à travers une structure similaire à celle du Web classique. Cependant, même si des objets hétérogènes ont la possibilité de se connecter au Web, ils ne peuvent pas être utilisés dans différentes applications à moins de posséder un modèle de représentation et d’interrogation commun capable de prendre en compte leur hétérogénéité. Dans cette thèse, notre objectif est d’offrir un modèle commun pour décrire les objets hétérogènes et pouvoir ensuite les utiliser pour accéder aux requêtes des utilisateurs. Ceux-ci peuvent avoir différentes demandes, que ce soit pour trouver un objet particulier ou pour réaliser certaines tâches. Nous mettons en évidence deux directions de recherche. La première consiste à trouver une bonne modélisation de ces objets hétérogènes et des concepts liés au WOT. La seconde est d’utiliser un tel modèle pour répondre efficacement aux requêtes des utilisateurs. Dans un premier temps, nous étudions d’abord les technologies, les applications et les domaines existants où le WOT peut être appliqué. Nous comparons les modèles de description existants dans ce domaine et nous mettons en évidence leurs insuffisances lors d’applications relatives au WOT. Nous proposons alors un nouveau modèle sémantique pour la description d’objets dans le cadre du WOT. Ce modèle est construit sur une ontologie qui comporte trois composantes principales: le Core model, le Space model et l’Agent model. Ce modèle peut alors permettre la description à la fois des informations statiques mais aussi des changements dynamiques associés au WOT... / The concept Web of things (WOT) is gradually becoming a reality as the result of development of network and hardware technologies. Nowadays, there is an increasing number of objects that can be used in predesigned applications. The world is thus more tightly connected, various objects can share their information as well as being triggered through a Web-like structure. However, even if the heterogeneous objects have the ability to be connected to the Web, they cannot be used in different applications unless there is a common model so that their heterogeneity can be described and understood. In this thesis, we want to provide a common model to describe those heterogeneous objects and use them to solve user’s problems. Users can have various requests, either to find a particular object, or to fulfill some tasks. We highlight thus two research directions. The first step is to model those heterogeneous objects and related concepts in WOT, and the next step is to use this model to fulfill user’s requests. Thus, we first study the existing technologies, applications and domains where the WOT can be applied. We compare the existing description models in this domain and find their insufficiency to be applied in the WOT...

Le réseau de capteurs sans fil est une technologie clé du 21ème siècle car ses applications sont nombreuses et diverses. Cependant le réseau de capteurs sans fil est un système à très forte contrainte de ressources. En conséquence, les techniques utilisées pour le développement des systèmes embarqués classiques ne peuvent être appliquées. Aujourd’hui les capteurs sans fil ont été réalisés en utilisant une architecture monoprocesseur. Cette approche ne permet pas de réaliser un capteur sans fil robuste et à énergie efficiente pour les applications telles que agriculture de précision (en extérieur) et télémédecine. Les travaux menés dans le cadre de cette thèse ont pour but de développer une nouvelle approche pour la réalisation d’un capteur sans fil en utilisant une architecture multicoeur pour permettre à la fois d’augmenter sa robustesse et sa durée de vie (minimiser sa consommation énergétique). / The wireless sensor network is a key technology in the 21st century because it has multitude applications and it becomes the new way of interaction between physical environment and computer system. Moreover, the wireless sensor network is a high resource constraint system. Consequently, the techniques used for the development of traditional embedded systems cannot be directly applied. Today wireless sensor nodes were implemented by using only one single processor architecture. This approach does not achieve a robust and efficient energy wireless sensor network for applications such as precision agriculture (outdoor) and telemedicine. The aim of this thesis is to develop a new approach for the realization of a wireless sensor network node using multicore architecture to enable to increase both its robustness and lifetime (reduce energy consumption).