Une infrastructure de gestion de l'information de contexte pour l'intelligence ambiante
Résumé
In a pervasive computing environment, the environment itself is the interface between services and users. Using context information coming from sensors, location technologies and agregation services, applications adapt their run-time behaviour to the context in which users evolve (e.g., physical location, social or hierarchical position, current tasks as well as related information). These applications have to deal with the dynamic integration in the environment of new elements (users or devices), and the environment has to provide context information to newly designed applications. We study and develop a dynamic context management system for pervasive application. It is flexible enough to be used by heterogeneous applications and to run dynamically with new incoming devices. We have designed an architecture in which context information is distributed in the environment. Each device or service implements a context manager component in charge of maintaining its local context. It can communicate with other context manager components : some of them are context information producers, some of them are context information consumers and some of them are both. We have defined a simple protocol to allow a consumer to identify and determine the producer for the information it needs. Context manager components express their context information using an OWL ontology, and exchange RDF triples with each other. The openness of ontology description languages makes possible the extension of context descriptions and ontology matching helps dealing with independently developed ontologies. Thus, this architecture allows for the introduction of new components and new applications without interrupting what is working.
Les environnements d'intelligence ambiante servent d'interface entre les applications et les utilisateurs. Ces applications doivent prendre en compte le contexte dans lequel les utilisateurs évoluent (le lieu, la position sociale ou hiérarchique ou l'activité par exemple) pour adapter leur comportement. Il doit exister un flux d'informations de l'environnement vers les applications. Ces applications doivent pouvoir prendre en compte dynamiquement l'arrivée de nouveaux éléments dans l'environnement (utilisateurs ou dispositifs), et les informations de contexte en provenance de l'environnement doivent pouvoir parvenir aux applications entrantes ; ces flux d'informations ne peuvent pas être déterminés à l'avance et doivent se construire pendant l'exécution. Les modèles de gestion de l'information de contexte existants ne traitent pas ou peu cet aspect dynamique de l'informatique diffuse. Nous proposons d'utiliser les technologies du web sémantique pour décrire et rechercher ces informations : l'information de contexte est exprimée en RDF et décrite par des ontologies OWL. Ces technologies, parce qu'elles sont fondées sur l'hypothèse du monde ouvert, assurent l'ouverture du système et la prise en compte de dispositifs hétérogènes. Nous montrons qu'à l'aide d'un protocole simple qui permet à chacun des dispositifs et des applications d'exhiber sur le réseau un modèle des informations de contexte qu'il produit ou qu'il recherche et de s'identifier, toutes les applications de l'environnement satisfont leurs besoins en informations de contexte. De surcroît, l'ouverture des langages de description d'ontologies permet l'extension des descriptions de contexte à tout moment et les technologies d'alignement d'ontologies permettent l'utilisation d'ontologies développées indépendamment. Nous avons implémenté un composant pour la gestion de l'information de contexte fondé sur ce modèle. Puis nous avons développé une architecture distribuée où les dispositifs et les applications embarquent ce composant et exposent un modèle de l'information de contexte qu'ils recherchent ou produisent. Nous avons montré comment cette architecture permet d'accepter sans interruption de nouveaux composants.
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