Résolution de l'hétérogénéité des intergiciels d'un environnement ubiquitaire
Solutions to middleware heterogeneity in open network environments
Résumé
The advent and the phenomenal growth of low-cost, lightweight, portable computers concomitant with the advances in wireless networking technologies (eg.,WLAN,GPRS, UMTS) are making ubiquitous computing a reality. Devices from various application domains, e.g., home automation, consumer electronics, mobile and personal computing domains, need to dynamically interoperate irrespectively of the heterogeneity of their underlaying hardware and software. Middleware have been introduced in order to overcome this issue by specifying a reference interaction protocol enabling so compliant software systems to interoperate. However the emergence of different middleware to address requirements of specific application domains leads to a new heterogeneity issue among interaction protocol. Thus, at a given time and/or at a specific place, devices hosting the wrong middleware become isolated. First, this thesis investigates this issue by adopting an approach based on process algebras to reason on middleware heterogeneity in order to be independent of their underlaying technology. We provide a formal modelling of our solution that overcomes dynamically middleware interaction protocol mismatch using protocol conversion. Then, we introduce two systems implementing our formal model in order to overcome respectively the communication protocols mismatch and the service discovery protocols mismatch used by middleware. The introduced systems achieve interoperability among existing middleware without modifying them and their related applications. Finally, from our experimental results, the efficiency of our solution, both in terms of resource usage and latency, is reasonable.
nombre croissant de dispositifs informatiques par le biais de technologies réseaux sans fil basées ou non sur des infrastructures (WLAN, Bluetooth, GSM, GPRS, UMTS). Une des problématiques majeures de l'informatique diffuse est de faire communiquer de façon dynamique, spontanée et transparente ces différents dispositifs entre eux indépendamment de leurs hétérogénéités matérielle et logicielle. Les intergiciels ont été introduits dans cet objectif, cependant étant donné leur diversité, une nouvelle source d'hétérogénéité de plus haut niveau apparaît, notamment au niveau de leur protocole d'interaction. Actuellement, deux méthodes permettent de résoudre ces incompatibilités : la substitution et la traduction de protocoles. La première requiert la conception de nouveaux intergiciels capables de s'adapter en fonction de leur environnement d'exécution afin de résoudre dynamiquement l'hétérogénéité des intergiciels existants. L'avantage de cette méthode est de fournir une interopérabilité dynamique. En revanche, son inconvénient est d'être non transparente : elle crée une nouvelle source d'hétérogénéité entre ces nouveaux intergiciels, et nécessite de développer des applications qui leur sont spécifiques. La seconde méthode, quant à elle, est transparente : elle ne requiert ni la conception de nouveaux intergiciels, ni le développement de nouvelles applications. Cependant, elle reste statique et planifiée contrairement à la précédente méthode. Dans le contexte de l'informatique diffuse, ces deux méthodes sont complémentaires. Notre contribution consiste à combiner ces deux approches. A l'aide des langages de processus, nous proposons, dans un premier temps, une spécification formelle de notre solution qui permet de résoudre l'hétérogénéité des intergiciels quels que soient la spécificité de leurs caractéristiques, de leurs protocoles et de leurs technologies. Dans un second temps, nous présentons deux systèmes, basés sur cette spécification, conçus pour résoudre : (i) les incompatibilités des protocoles de découverte de services, (ii) les incompatibilités des protocoles de communication. Leur particularité est d'assurer une interopérabilité dynamique et transparente sans requérir de modifications des applications et des intergiciels existants. A partir de nos différentes expérimentations, il apparaît que le surcoût de cette solution pour résoudre les incompatibilités de protocoles est raisonnable.
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Informatique [cs]
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