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Middleware for Internet of Things
« More than the sum of its devices, the Internet of Things links technologies together to create new services and opportunities. »
Lectures :
Jour | mois | type | intervenant | début | fin | Contenu | |
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mardi | 6 | Décembre | TD | J.Y. Tigli | 08h00 | 10h00 | Middleware for Internet of Things, a survey on the interoperability challenge and communications patterns |
mardi | 6 | Décembre | TD | J.Y. Tigli | 10h15 | 12h15 | Middleware for Internet of Things, a survey on the interoperability challenge and communications patterns |
mardi | 13 | Décembre | TD | L. Gomez | 08h00 | 10h00 | LPWA networks - Tutorial LoRa |
mardi | 13 | Décembre | TD | L. | 10h15 | 12h15 | LPWA networks - Tutorial LoRa |
vendredi | 16 | Décembre | TD | L. Gomez | 08h00 | 10h00 | LPWA networks - Tutorial LoRa |
vendredi | 16 | Décembre | TD | L. | 10h15 | 12h15 | LPWA networks - Tutorial LoRa |
mardi | 3 | Janvier | TD | J.Y. Tigli & G. Rocher | 08h00 | 10h00 | IoT : MQTT - OASIS standard / Tutorial MQTT |
mardi | 3 | Janvier | TD | J.Y. Tigli & G. Rocher | 10h15 | 12h15 | IoT : MQTT - OASIS standard / Tutorial MQTT |
mardi | 10 | Janvier | TD | I. Sarray & A. Ressouche | 08h00 | 10h00 | Synchronous language for formal validation - application to CEP (complex event processing) |
mardi | 10 | Janvier | TD | I. Sarray & A. Ressouche | 10h15 | 12h15 | Synchronous language for formal validation - application to CEP (complex event processing) |
mardi | 17 | Janvier | TD | J.Y. Tigli & S. Lavirotte | 08h00 | 10h00 | From IoT to WoT/WSD - Tutorial HTTP/CoAP - WS/REST - WSD |
mardi | 17 | Janvier | TD | J.Y. Tigli & S. Lavirotte | 10h15 | 12h15 | From IoT to WoT/WSD - Tutorial HTTP/CoAP - WS/REST - WSD |
mardi | 24 | Janvier | TD | S. Lavirotte & J.Y. Tigli | 08h00 | 10h00 | WSD and WSD composition in the cloud - tutorial Ubiquaria |
mardi | 24 | Janvier | TD | S. Lavirotte & J.Y. Tigli | 10h15 | 12h15 | WSD and WSD composition in the cloud - tutorial Ubiquaria |
mardi | 31 | Janvier | TD | J.Y. Tigli & G. Rocher | 08h00 | 10h00 | Advanced MIT : SWoT & Semantic Interoperability (G. Rocher) - Opportunistic Composition (J.Y. Tigli) |
mardi | 31 | Janvier | TD | J.Y. Tigli & G. Rocher | 10h15 | 12h15 | Advanced MIT : SWoT & Semantic Interoperability (G. Rocher) - Opportunistic Composition (J.Y. Tigli) |
mardi | 7 | Février | TD | J.Y. Tigli, I.Sarray, G. Rocher | 09h00 | 12h00 | Exam |
Lecture 1 : Introduction to Middleware for Internet of Things
- Lecturer : J.-Y. Tigli
- Author : J.-Y. Tigli
Middleware for Internet of Things, a survey on the interoperability challenge and communications patterns
Materials :
Introduction to Internet of Things (IoT)
!classical Middleware and Communication Models
- Résumé (french) : Les middleware pour l'IoT épousent des contraintes spécifiques que l'on ne retrouve pas dans les réseaux plus classiques qui permettent de supporter un développement sur des infrastructures occultant la distribution du logiciel (ex. over IP vers un Cloud et consommant Services World Wide). Ces contraintes sont liées à des technologies hétérogènes qui répondent à des exigences applicatives (ex. réseau large scale basse consommation pour la collecte de données de terrain, ex. . A l'instar des middleware classiques, les middleware for IoT s'appuient sur des patterns de communication. Ces patterns sont néanmoins sélectionnés fonction des caractéristiques du ou des réseaux sous-jacents. Nous pouvons alors distinguer à la fois des caractéristiques et contraintes réseaux et les middleware supporté selon.
- Des réseaux Large Scale / Low Power sont principalement dédiés à la collecte d'information de terrain contenant un grand nombre de points de collecte de données. Ces réseaux représentent un enjeu majeur pour nombre de domaines traitant des données en volume (Big Data) issues de l'environnement physique (ex. Smart Cities, E-Health and Data …). Les problématiques sont alors
- La limitations de la bande passante et la fréquence d'acquisition
- La consommation énergétique et l'endormissement-réveil des noeuds du réseau
- L'envoie de données vers les noeuds sachant que les technologies mises en oeuvre sont avant tout dédiées à la collecte de données et non le pilotage de dispositifs de terrain.
- Les protocoles imposés gérés par les Middleware induisent alors des patterns de communications (ex. eventing pour les réseaux Large Scale / Low Power )
- Des réseaux PAN et WLAN privilégient la mise en place d'autres patterns de communication permettant l'envoi de message vers des dispositifs physiques qui ne sont plus limités aux capteurs mais qui contiennent aussi des actionneurs et qui sont plus communément appelés “Objets Connectés” (ex. éclairages publics, feux tricolores, lampe de chevet, système d'alarme …). Le problème de l'autonomie énergétique est alors un point dur et conduit souvent à des infrastructures réseaux hétérogènes panachant réseaux low power limités,
- L'Interopérabilité rendues ainsi difficile par l'hétérogénéité des réseaux conduit à mettre en place des passerelles vers IP plus ou moins proche du dispositif de terrain.
Lecture 2 : LPWA networks - Tutorial LoRa
- Lecturer : L. Gomez, SAP Research
- Prerequisites : c and c++ programming, python programming
Low Powered Network for the Internet of Things
Low Power Network for the internet of Things
Use LoRa network with the SAP Hana Cloud
Lecture 3 : Practical session on Event based Middleware and CEP with MQTT
- Lecturer : J.Y. Tigli
IoT : MQTT - OASIS standard / Tutorial MQTT
Event based Middleware and CEP : MQTT tutorial
For more details about MQTT messages format and protocol, see :
MQTT Version 3.1.1 OASIS Standar 29 October 2014
Lecture 4 : Synchronous language for formal validation - application to CEP (complex event processing)
- Lecturers : I. Sarray & A. Ressouche
- Prerequisites : c programming, notions of logic and automata theory
Lecture: Safety in Middleware for IoT Slides
Tutorial: Creating a Validated CEP node in a MQTT approach
Material:
- CLEM: the clem tools useful to design a synchronous cross roads component in WComp Clem software. This archive contains clem, blif_check, blif_simul and galaxy software. You should put them in a “bin” folder and add the path to this foldr in the environment variable Path of your windows system (see the tutorial)
Lecture 5 : Web of Things : for Physical Data or Physical Device
- Lecturers : J.-Y. Tigli & S. Lavirotte
From IoT to WoT/WSD - Tutorial HTTP/CoAP - WS/REST - WSD
Service oriented Middleware and IoT
Tutorial on HTTP RESTFul and CoAP
Zip file of a .Net C# solution with a simple CoAP client and server based on CoAP.Net library
Lecture 6 : WSD and WSD composition in the cloud - tutorial Ubiquaria
Lecture 7 : Advanced MIT : SWoT & Semantic Interoperability (G. Rocher) - Opportunistic Composition
Lecture 8 : Final Exam
Main Conferences and Journals
Books
[2013] Gaëlle Calvary, Thierry Delot, Florence Sèdes, Jean-Yves Tigli, editors. “Computer Science and Ambient Intelligence” 335 pages, ISTE Ltd and Wiley & Sons Inc, March 2013, ISBN 978-1-84821-437-8
[2012] Gaëlle Calvary, Thierry Delot, Florence Sèdes, Jean-Yves Tigli. “Informatique et Intelligence Ambiante : des Capteurs aux Applications (Traité Informatique et Systèmes d'Information, IC2)” Hermes Science, July 2012, ISBN 2-7462-2981-1
Videos
Illustrations of Service Continuity Challenge in Ambient Systems
For Mobility : AmbientComp Project, AmbientComp Project For Internet of Things : UbiFlood Project (Research Cooperation Programme with Asia), UbiFlood Project
Illustrations of UbiComp Middleware to facilitate Service Continuity Design in Ambient Systems
For Mobility : Continuum Project (National Research Agency), Continuum Project Videos