The proliferation of small devices and the advancements in various technologies have introduced the concept of pervasive environments. In these environments, user tasks can be executed by using the deployed components provided by devices with different capabilities. One appropriate paradigm for building user tasks for pervasive environments is Service-Oriented Architecture (SOA). Using SOA, user tasks are represented as an assembly of abstract components (i.e., services) without specifying their implementations, thus they should be resolved into concrete components. The task resolution involves automatic matching and selection of components across various devices. For this purpose, we present an approach that allows for each service of a user task, the selection of the best device and component by considering the user preferences, devices capabilities, services requirements and components preferences. Due to the dynamicity of pervasive environments, we are interested in the continuity of execution of user tasks. Therefore, we present an approach that allows components to monitor locally or remotely the changes of properties, which depend on. We also considered the adaptation of user tasks to cope with the dynamicity of pervasive environments. To overcome captured failures, the adaptation is carried out by a partial reselection of devices and components. However, in case of mismatching between an abstract user task and a concrete level, we propose a structural adaptation approach by injecting some defined adaptation patterns, which exhibit an extra-functional behavior. We also propose an architectural design of a middleware allowing the task's resolution, monitoring of the environment and the task adaptation. We provide implementation details of the middleware's components along with evaluation results

L'émergence des technologies sans fil et l'ubiquité des dispositifs mobiles ont introduit le concept des environnements pervasifs. Dans ces environnements, les tâches d'un utilisateur peuvent être exécutées en utilisant des composants déployés sur des dispositifs ayant des capacités différentes. Un paradigme approprié pour la construction de ces tâches est le Service-Oriented Architecture (SOA). En utilisant l'architecture SOA, les tâches d'un utilisateur sont représentées par un assemblage de composants abstraits (les services), sans préciser leurs implémentations, d'où la nécessité de résoudre les services en composants concrets. La résolution d'une tâche implique la sélection automatique des composants concrets à travers différents dispositifs de l'environnement d'exécution. Pour ceci, nous présentons une approche qui permet à chaque service d'une tâche de l'utilisateur, la sélection du meilleur dispositif et composant en tenant compte des préférences de l'utilisateur, des capacités des dispositifs, des besoins des services et des préférences des composants. En raison de la dynamicité des environnements pervasifs, nous nous sommes intéressés aussi à la continuité d'exécution des tâches de l'utilisateur dans ces environnements. Pour cet objectif, nous présentons une approche qui permet aux composants de surveiller localement ou à distance les changements de propriétés fournies par d'autres composants. Nous avons également considéré l'adaptation des tâches de l'utilisateur en proposant une première approche de re-sélection partielle de dispositifs et de composants. Nous proposons aussi une approche d'adaptation structurelle par l'injection des patrons d'adaptation, qui offrent un comportement extra-fonctionnel. Nous avons conçu l'architecture d'un middleware permettant la résolution des tâches, le monitoring de l'environnement et l'adaptation des tâches. Nous donnons quelques éléments d'implémentation des composants du middleware et nous présentons des résultats d'évaluation / The proliferation of small devices and the advancements in various technologies have introduced the concept of pervasive environments. In these environments, user tasks can be executed by using the deployed components provided by devices with different capabilities. One appropriate paradigm for building user tasks for pervasive environments is Service-Oriented Architecture (SOA). Using SOA, user tasks are represented as an assembly of abstract components (i.e., services) without specifying their implementations, thus they should be resolved into concrete components. The task resolution involves automatic matching and selection of components across various devices. For this purpose, we present an approach that allows for each service of a user task, the selection of the best device and component by considering the user preferences, devices capabilities, services requirements and components preferences. Due to the dynamicity of pervasive environments, we are interested in the continuity of execution of user tasks. Therefore, we present an approach that allows components to monitor locally or remotely the changes of properties, which depend on. We also considered the adaptation of user tasks to cope with the dynamicity of pervasive environments. To overcome captured failures, the adaptation is carried out by a partial reselection of devices and components. However, in case of mismatching between an abstract user task and a concrete level, we propose a structural adaptation approach by injecting some defined adaptation patterns, which exhibit an extra-functional behavior. We also propose an architectural design of a middleware allowing the task's resolution, monitoring of the environment and the task adaptation. We provide implementation details of the middleware's components along with evaluation results

La construction d’interfaces homme-machine au dessus d’applications complexes soulève aujourd’hui des problèmes importants et requiert des efforts de recherche conséquents et soutenus. Il s’agit en effet d’aborder des technologies de plus en plus diverses et complexes de façon à construire des interfaces modulaires, évolutives et tirant profits des récents progrès dans les domaines de la programmation et des intergiciels. Il s’agit également de permettre à des non informaticiens, spécialistes de l’ergonomie, de définir et de mettre en place des interfaces appropriées. L’approche orientée service (Service-oriented Computing - SOC) constitue une avancée récente en Génie Logiciel. Cette approche promeut la mise en place de solutions modulaires et dynamiques permettant de faire évoluer, possiblement à l’exécution, les interfaces. L’approche orientée service est très prometteuse et de nombreux projets de recherche sont en cours dans les domaines de l’intégration d’entreprise, des équipements mobiles ou encore de l’informatique pervasive. L’approche orientée service demeure néanmoins complexe et demande un haut niveau d’expertise. Elle est difficilement accessible par des informaticiens non formés et totalement hors de portée des ingénieurs d’autres métiers, ergonomes par exemple. L’approche proposée dans cette thèse est de construire un atelier manipulant des services IHM abstraits. Ces services abstraits décrivent leurs fonctionnalités et leurs dépendances à un haut niveau d’abstraction. Ils peuvent ainsi être composés de façon plus aisée par des ingénieurs non experts en SOC. Le rôle de l’atelier est ensuite d’identifier des services concrets, implantant les services abstraits, de les composer en générant le code nécessaire (glue code) et de les déployer sur une plate-forme d’exécution. Un deuxième point concerne la spécialisation de l’atelier. Il est effet important de proposer un langage de composition de services proches des concepts métiers manipulés par les experts, notamment les ergonomes. Un tel langage se base sur les concepts métiers et intègre les contraintes de composition propres au domaine. L’approche actuelle passe par l’utilisation de méta-modèles, exprimant les connaissances métier, pour la spécialisation de l’atelier. / N pervasive environments, with the proliferation of communicating devices in the environments (e.g., remoter controller, gamepad, mobile phone, augmented object), the users will express their needs or desires to an enormous variety of services with a multitude of available interaction modalities, expecting concurrently the environment and its equipment to react accordingly. Addressing the challenge of dynamic management at runtime of multimodal interaction in pervasive environments, our contribution is dedicated to software engineering of dynamic multimodal interfaces by providing: a specification language for multimodal interaction, an autonomic manager and an integration platform. The autonomic manager uses models to generate and maintain a multimodal interaction adapted to the current conditions of the environment. The multimodal interaction data-flow from input devices to a service is then effectively realized by the integration platform. Our conceptual solution is implemented by our DynaMo platform that is fully operational and stable. DynaMo is based on iPOJO, a dynamic service-oriented component framework built on top of OSGi and on Cilia, a component-based mediation framework.