Semantics-Based Multi-Purpose Contextual Adaptation in the Web of Things

132 Pages·2017·4.16 MB·English

by  Mehdi Terdjimi

Semantics-Based Multi-Purpose Contextual Adaptation
in the Web of Things
Mehdi Terdjimi
To cite this version:
Mehdi Terdjimi. Semantics-Based Multi-Purpose Contextual Adaptation in the Web of Things. Web.
Université de Lyon, 2017. English. ￿NNT: 2017LYSE1315￿. ￿tel-01735217￿
HAL Id: tel-01735217
https://theses.hal.science/tel-01735217
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abroad, or from public or private research centers. publics ou privés.
No d’ordreNNT:2017LYSE1315
THÈSE DE DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ DE LYON
opéréeauseinde
l’UniversitéClaudeBernardLyon1
ÉcoleDoctoraleED512
Infomaths
Spécialitédedoctorat: Informatique
Soutenuepubliquementle18/12/2017,par:
Mehdi Terdjimi
Adaptation Contextuelle
Multi-Préoccupations Orientée
Sémantique dans le Web des Objets
Devantlejurycomposéde:
TaconetChantal,Maîtredeconférences(HDR),TélécomSudParis Rapporteure
MolliPascal,Professeur,UniversitédeNantes Rapporteur
LaforestFrédérique,Professeure,TélécomSaint-Etienne Examinatrice
GyrardAmélie,ChercheurePost-Doctorale,ÉcoledesMinesdeSaint-Étienne Examinatrice
MonteilThierry,Professeur,INSAToulouse Examinateur
ChampinPierre-Antoine,Maîtredeconférences(HDR),UniversitéLyon1 Examinateur
MrissaMichaël,Professeur,UniversitédePauetdesPaysdel’Adour Directeurdethèse
MédiniLionel,MaîtredeConférences,UniversitéLyon1 Co-directeur

2
UNIVERSITECLAUDEBERNARD-LYON1
Présidentdel’Université M.leProfesseurFrédéricFLEURY
PrésidentduConseilAcadémique M.leProfesseurHamdaBENHADID
Vice-présidentduConseild’Administration M.leProfesseurDidierREVEL
Vice-président du Conseil Formation et Vie
M.leProfesseurPhilippeCHEVALIER
Universitaire
Vice-présidentdelaCommissionRecherche M.FabriceVALLÉE
DirectriceGénéraledesServices MmeDominiqueMARCHAND
COMPOSANTESSANTE
Faculté de Médecine Lyon Est – Claude
Directeur: M.leProfesseurG.RODE
Bernard
Faculté de Médecine et de Maïeutique Lyon Directeur : Mme la Professeure C. BURIL-
Sud–CharlesMérieux LON
Facultéd’Odontologie Directeur: M.leProfesseurD.BOURGEOIS
Institut des Sciences Pharmaceutiques et Bi- Directeur : Mme la Professeure C. VIN-
ologiques CIGUERRA
Institut des Sciences et Techniques de la
Directeur: M.X.PERROT
Réadaptation
Département de formation et Centre de Directeur : Mme la Professeure A-M.
RechercheenBiologieHumaine SCHOTT
COMPOSANTESETDEPARTEMENTSDESCIENCESETTECHNOLOGIE
FacultédesSciencesetTechnologies Directeur: M.F.DEMARCHI
DépartementBiologie Directeur: M.leProfesseurF.THEVENARD
DépartementChimieBiochimie Directeur: MmeC.FELIX
DépartementGEP Directeur: M.HassanHAMMOURI
DépartementInformatique Directeur: M.leProfesseurS.AKKOUCHE
DépartementMathématiques Directeur: M.leProfesseurG.TOMANOV
DépartementMécanique Directeur: M.leProfesseurH.BENHADID
DépartementPhysique Directeur: M.leProfesseurJ-CPLENET
UFR Sciences et Techniques des Activités
Directeur: M.Y.VANPOULLE
PhysiquesetSportives
Observatoire des Sciences de l’Univers de
Directeur: M.B.GUIDERDONI
Lyon
PolytechLyon Directeur: M.leProfesseurE.PERRIN
Ecole Supérieure de Chimie Physique Elec-
Directeur: M.G.PIGNAULT
tronique
InstitutUniversitairedeTechnologiedeLyon
Directeur: M.leProfesseurC.VITON
1
Ecole Supérieure du Professorat et de Directeur : M. le Professeur A.
l’Education MOUGNIOTTE
InstitutdeScienceFinancièreetd’Assurances Directeur: M.N.LEBOISNE

Remerciements
Cettethèseaétéfinancéeparl’AgenceNationaledelaRecherchesouslenuméro<ANR-13-INFR-012>.
JetiensàremercierparticulièrementMichaëlMrissaetLionelMédinipourm’avoirdonnél’opportunité
defairecettethèse,quiaétépourmoilefruitd’échangesetd’expériencesenrichissantes.
J’adresse mes sincères remerciements à Chantal Taconet et Pascal Molli, qui ont accepté de juger et
d’évaluer le travail que j’ai produit durant ces trois années de thèse. Je souhaite aussi remercier mes
examinateursFrédériqueLaforest,AmélieGyrard,ThierryMonteil,ainsiquePierre-AntoineChampin.
Enfin,jetiensàremerciermesproches,monpère,monfrère,masoeur,Perrine,ainsiqueTeemo,pour
m’avoirsoutenunonseulementduranttoutecettethèse,maisaussiduranttoutemavie. Cettethèseest
dédiéeamamère,quin’aurajamaisdoutédemoiuneseuleseconde.

Semantics-Based Multi-Purpose Contextual
Adaptation in the Web of Things
Mehdi Terdjimi
PhDThesis
4
Contents
Chapter1 Introduction 9
1.1 TheWebofThings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2 TheASAWoOPlatform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3 Objectives&Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Chapter2 Multi-PurposeContextModeling 17
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2 Stateoftheartoncontextmodeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3 AMeta-ModelforContext . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.4 BuildingaMulti-PurposeContextModelintheWebofThings . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.5 AMulti-PurposeContextModelforSmartAgriculture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5.1 Illustrativescenario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.5.2 Answeringadaptationneedsthroughcontextmodeling . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.6 Synthesisanddiscussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Chapter3 Multi-PurposeContextualAdaptation 35
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2 StateoftheartonContextualAdaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.2.1 Contextualadaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.3 Multi-purposeadaptationinWoTapplications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.3.1 Semantizationstep . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.3.2 Transformationstep . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.3.3 AdaptationandDecisionsteps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.4 Avatar-basedContextualAdaptationWorkflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.5 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.5.1 Accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.5.2 Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.6 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Chapter4 Multi-PurposeAdaptationEngine 57
5