Towards a context management framework : context description, modelling, and collect in the domain of mobile networks

par Nassim Kobeissy

Thèse de doctorat en Informatique et télécommunications

Sous la direction de Djamal Zeghlache.

  • Titre traduit

    Vers une plateforme de gestion de contexte : description, modélisation, et collecte des données de contexte dans le domaine des réseaux mobiles


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Nous présentons dans cette thèse, notre contribution à la conception et la mise en œuvre d'une plateforme de gestion de contexte. Notre travail se concentre principalement sur la description, la modélisation et la collecte des informations de contexte des terminaux mobiles. Les utilisateurs mobiles sont généralement équipés de pe��riphériques simples. Les utilisateurs mobiles accèdent à toutes sortes de services y compris les services professionnels, les e-mails, les actualités, les divertissements, et les services multimédia, etc. Services conçus pour fonctionner avec les ordinateurs de bureau ne sont pas adaptés aux périphériques mobiles avec des ressources limitées. En plus d'être bien adapté pour les terminaux mobiles, les services et les applications doivent être conscients du contexte des utilisateurs. La communauté scientifique est à la recherche des modèles, des technologies et des architectures à décrire convenablement et de guider la mise en œuvre de ces nouveaux scénarios de collecte et de gestion du contexte. Le succès de tout modèle, de la technologie ou de l'architecture doit respecter des exigences essentielles et une exigence importante est un modèle de contexte riche en termes de taxonomie et de la sémantique. Les progrès de la modélisation des données ont montré que les ontologies peuvent jouer un rôle important dans la réalisation de modèle contextuel approprié. Une autre exigence est la capacité pour un accès transparent à diverses sources de contexte. Le contexte est vaste. Sources de contexte sont diverses par leur nature. Informations de contexte fournies par différentes sources ont différentes descriptions, ainsi différents modèles de données. Un accès transparent aux sources contexte exige de l'emballage (Wrappers) qui cache la diversité des modèles de données de contexte. Dans ce travail, nous faisons plusieurs contributions pour traiter les enjeux / défis mentionnée ci-dessus. Notamment, nous proposons une ontologie pour la description sémantique et la classification des terminaux mobiles, une approche pour la collecte de données de contexte principalement XML et de sa transformation à OWL, et l'intégration des interfaces de programmation, indépendantes du langage et de la plateforme, qui offrent l'accès à une hiérarchie des propriétés dynamiques représentant les capacités et les configurations des périphériques, les préférences de l'utilisateur, l'état de l'environnement, etc. Actuellement, OWL (Web Ontology Language) est la norme de-facto pour les ontologies et largement utilisé pour la modélisation de contexte. Nous avons proposé un nouveau modèle fondé sur l'ontologie OWL-DL. Notre ontologie, DevOnt, présente une taxonomie riche en sémantique des différents dispositifs et de leurs caractéristiques matérielles et logicielles. De plus, notre ontologie, à la différence des approches de description de périphérique existantes, est extensible, et peut être intégré facilement dans une ontologie de contexte plus générique. Dans les systèmes sensibles au contexte, des informations sur les différentes entités qui composent le contexte, comme la description de périphérique, peuvent être décrites en XML. XML est un langage largement utilisé pour les données semi-structurées. L'extraction de données contexte doit être fait d’une façon transparente. Pour ce faire, une plateforme de gestion de contexte est nécessaire pour masquer l'hétérogénéité. Une plateforme de gestion de contexte contient des « wrappers » qui cachent l’hétérogénéité. Nous proposons XMLTOWL en tant que « wrappers » afin de rendre l’accès à l’XML transparent. XMLTOWL ne se limite pas à un cas d'utilisation, il peut être utilisé avec n'importe quel schéma XML et ontologie OWL. Nous avons fini par proposer une plateforme extensible pour la représentation sémantique et la récupération des capacités des appareils mobiles. Notre plateforme offre un accès aux capacités statiques et dynamiques des périphériques mobiles. La plateforme est principalement basée sur DevOnt, XMLTOWL et DCCI. L'innovation de la plateforme est la combinaison de sémantique riche offert par notre ontologie et l'accès aux propriétés dynamiques des périphériques offert par DCCI. Nous présentons un prototype de notre mise en œuvre de DCCI. Notre expérience avec DCCI montre qu'il souffre de quelques inconvénients, nous proposons des améliorations à ces inconvénients.


  • Résumé

    We present in this thesis our contributions to the design and implementation of a context management framework. Our work focuses mainly on description, modelling and collection of mobile devices context information. Mobile users, using thin client terminals, need to access all sorts of services including business, emails, news, infotainment data, multimedia services, etc. Services designed to work with powerful computers are not adapted to mobile devices that have limited resources. In addition to being well suited for mobile terminals, services and applications must be aware of the users' context. The scientific community is looking for models, technologies, and architectures to suitably describe and guide the implementation of these new computing and context collection and management scenarios. The success of any model, technology or architecture must respect key requirements and one important requirement is a rich context model in terms of taxonomy and semantics. Advances in data modelling showed that ontologies could play an important role in attaining a suitable context model. Another requirement is the ability for seamless access to various context sources. Context is a vast concept. Sources of context are different by their nature. Context information delivered by different sources may have different descriptions, thus different data models. Seamless access to context sources requires wrapping to makes heterogeneity of data models transparent. Within this work, we make several contributions to address the above mentioned issues/challenges. Namely, we propose an ontology for semantic description and classification of mobile devices, an approach for collection of context data mainly XML and mapping it to OWL, and the integration of a platform and language neutral programming interfaces on the client side for dynamic collection of context information. Currently, OWL is to be the de-facto standard for ontologies and widely used for context modelling. We propose new device ontology based on OWL-DL. Our ontology, DevOnt, presents a detailed taxonomy of different devices and their hardware and software characteristics with rich semantics. Moreover, our ontology, unlike existing device description approaches, is extensible, and can be integrated easily in a more general context ontology. In context-aware systems, information about different entities that compose the context, like the device description, may be described in XML. XML is a widely used language for semi structured data formalism. Context data retrieval should be done seamlessly. To do so, a context management framework is needed to hide context heterogeneity and processing complexity from the application. A context management framework contains wrappers that hide heterogeneity. We propose XMLTOWL as a context wrapper so as to make XML context-related information retrieval seamless. XMLTOWL is not limited to a specific use case; it could be used with any XML Schema and any OWL ontology. We finally propose an extensible framework for semantic representation and retrieval of mobile devices capabilities. Our framework offers access to static and dynamic device capabilities. The framework is mainly based on our device ontology and DCCI. The innovation of this framework is the combination of rich semantics offered by our device ontology and the access to dynamic properties of the device offered by DCCI. We show an overview of our implementation of DCCI which we intent to publish as an open source. Our experience with DCCI shows that it suffers from some drawbacks; we propose enhancements to these drawbacks.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (mult.pag.-179 p.)
  • Annexes : Notes bibliogr. Bibliogr. p. 141-[151]. Résumé en anglais

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie . Section Mathématiques-Informatique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2009 722
  • Bibliothèque : Télécom SudParis & Télécom Ecole de Management. Médiathèque.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : THESE-2009-KOB
  • Bibliothèque : Télécom SudParis & Télécom Ecole de Management. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THESE-2009-KOB
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