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Tutoriel IC 2017: Le Web Sémantique rencontre l'Internet des Objets et le Web des Objets.

Plongez dans le Web Sémantique pour les Objets!

Tutoriel co-localisé avec les 28e Journées francophones d'Ingénierie des Connaissances (IC 2017)

3 juillet 2017

Amélie Gyrard, Maxime Lefrançois, Nicolas Seydoux, Lionel Médini


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Introduction

Le Web, le e-commerce, les réseaux sociaux, le cloud, ont représenté autant de vecteurs d'innovation pour les entreprises. Ces transitions numériques touchent chaque secteur d'activité économique, et depuis 2012 le Gouvernement aide les entreprises à opérer ces transitions pour qu'elles restent compétitives. Le prochain vecteur d'innovation identifié est l'Internet des Objets. Un rapport de 2015 de l'institut McKinsey Global estime le chiffre d'affaire annuel mondial généré par l'Internet des Objets à 11 100 milliard de dollars par an d'ici 2025. Il ajoute que l'inter-opérabilité sémantique débloquerait à lui seul 40 à 60% de ce montant. Ce rapport et les chiffres qu'il avance ne sont pas isolés, et sonnent le début de l'âge d'or du Web sémantique et de son modèle de données RDF (Resource Description Framework).

Pour rendre les systèmes interopérables sémantiquement, nous identifions trois verrous principaux : (1) rendre les objets capables d'interagir sur le Web ; (2) permettre à RDF d’être une lingua franca sur le Web et le Web des Objets ; et (3) choisir un vocabulaire RDF commun par secteur d'activité, ou aligner ceux qui existent. Au cours de ce tutoriel nous aborderons les bases de l'Internet des objets (IoT) et du Web des Objets (WoT), et nous proposerons un tour d’horizon des travaux de recherche et de standardisation ayant pour objectif d’apporter des solutions à ces problèmes.

Lorsque les systèmes seront interopérables sémantiquement, il sera possible de proposer aux développeurs des solutions IoT de développement rapide d'applications pour le Web des Objets, qui utilisent les technologies du Web Sémantique. Nous montrerons comment les formalismes et technologies du Web sémantique peuvent être utilisés pour l'annotation sémantique et le raisonnement sur les données de capteurs pour construire des applications interopérables. Cette partie du tutoriel a été présenté à ISWC 2016 pour la communauté Web Sémantique, et en Avril à WWW 2017 à la communauté du Web. Nous aborderons également les principes du raisonnement côté client sur les données de capteurs pour permettre le déroulement de scénarios et l’implémentation d’applications pour le Web des objets. Cette partie a été présentée aux journées SemWebPro 2016 et à à la W3C Track de la conférence WWW 2016.

Des initiatives émergent pour lever les verrous identifiés sur l’IoT, et font tendre le Web des objets vers un Web des Objets Sémantique (SWoT). Des consortiums de standards, comme oneM2M, l’IETF ou le W3C se rapprochent et intègrent dans leurs propositions des principes et des technologies issues du web sémantique. Nous présenterons les bénéfices que tirent les standards de ce rapprochement.

Ce tutoriel se base sur l'expérience des organisateurs dans différents projets en lien avec l'IoT et le Web Sémantique.

Hackfest avec des objets communicants

L’après-midi sera organisé comme un « hackfest » avec des objets communicants. En vous appuyant sur les résultats obtenus au cours des précédentes étapes, vous concevrez une application WoT à partir d’objets réels (capteurs, actionneurs, petits robots) hétérogènes, rendus interopérables à l’aide de technologies sémantiques, dont les fonctionnalités seront décrites et déduites sémantiquement. Nous vous encouragerons à décrire les fonctionnalités de ces objets à l’aide d’ontologies différentes et à les aligner à l’aide d’outils sémantiques (base de correspondances, moteur d’inférence). Vous implanterez ensuite ces données et ces outils, ainsi que les traitements « intelligents » correspondants, dans une architecture distribuée entre client et servient (un servient est à la fois un client et un serveur, et à la base de l'architecture du Web des Objets proposée par le W3C), éventuellement réparti sur différentes couches physiques (cloud, passerelle, objet).

Cette session pourra faire appel aux compétences des participants en programmation Java, C, ...

Agenda

Agenda Thème Présentateur / trice
10:30 - 10:40Introduction - présentation de l'équipeAmélie Gyrard
10:40 - 11:00Différents types d'interopérabilitéNicolas Seydoux
11:00 - 11:20Architectures et protocolesMaxime Lefrançois
11:20 - 11:30Pause et questions
11:30 - 11:50Vocabulaires sémantiquesAmélie Gyrard
Nicolas Seydoux
Maxime Lefrançois
11:50 - 12:10Raisonnement pour le Web des objetsAmélie Gyrard
Lionel Médini
12:10 - 12:30Conclusion et questionsNicolas Seydoux
Amélie Gyrard
12h30 - 14:00Déjeuner
14:00 - 14h20Démo plateforme IoT (Eclipse OM2M)Nicolas Seydoux
14:20 - 14:40Démo outils sémantiques pour l'IoT (framework M3)Amélie Gyrard
14:40 - 15:00Démo raisonnement côté client (HyLAR)Lionel Médini
15:00 - 15:20Démo interrogation en langage naturel (SWIP)Nicolas Seydoux
15:20 - 15:30Préparation HackfestLionel Médini
15:30 - 16:00Pause café
16:00 - 17:45A vous de jouer avec nos Arduino, Philips Hue, Raspberry Pi, etc.
17:45 - 18:00Conclusion - questions - discussions

Comité d'organisation

Intervenants
Amélie Gyrard
amelie.gyrard@emse.fr
http://sensormeasurement.appspot.com/?p=AmelieGyrard
École des mines de Saint-Étienne
Amélie est post-doctorante au département Informatique et Systèmes Intelligents des Mines de Saint-Étienne, et membre du Laboratoire Hubert Curien UMR CNRS 5516, département Connected Intelligence, équipe représentation des connaissances et raisonnement. Le framework M3 et la méthodologie SEG 3.0 ont été conçus pour le Web des Objets Sémantique et ont été appliqués au domaine des villes intelligentes dans le cadre du projet H2020 FIESTA-IoT. Elle s’intéresse plus particulièrement aux ontologies pour l’IoT et des domaines applicatifs associés, et à la dissémination des bonnes pratiques.
Maxime Lefrançois
maxime.lefrancois@emse.fr
http://maxime-lefrancois.info/
École des mines de Saint-Étienne
Maxime est chercheur au département Informatique et Systèmes Intelligents des Mines de Saint-Étienne, et membre du Laboratoire Hubert Curien UMR CNRS 5516. Il est co-éditeur du standard W3C Semantic Sensor Network ontology, et principal développeur des ontologies pour le projet Européen ITEA Smart Energy Aware Systems (ITEA Award of Excellence 2017), qui débutent un processus de standardisation à l'ETSI. En plus du développement d'ontologies pour les différents domaines de l'ingénierie, il s'intéresse à rendre les principes et formalismes du Web Sémantique accessibles aux entreprises, Services Web et objets contraints sur le Web des Objets.
Nicolas Seydoux
nicolas.seydoux@irit.fr
Institut de Recherche en Informatique de Toulouse
Nicolas est doctorant membre de l’équipe MELODI à l’IRIT, en charge de l’ontologie IoT-O, et de l’équipe SARA au LAAS, à l’origine du projet OM2M. Il est en charge de l’enrichissement et de la mise à disposition des données collectées par ADREAM, bâtiment intelligent du LAAS. Les données produites dans ce cadre ont aussi vocation à être intégrées à la plate-forme FIESTA-IoT, pour souligner le rôle des technologies du web sémantique dans l’interopérabilité sur l’IoT. Ses activités de recherche portent sur la gestion décentralisée de la connaissance sur l’internet des objets.
Lionel Médini
lionel.medini@univ-lyon1.fr
http://liris.cnrs.fr/lionel.medini/
Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information, Lyon
Lionel est maître de conférences au laboratoire LIRIS (Lyon). Il coordonne le projet ANR ASAWoO sur le Web des objets, participe au groupe d’intérêt WoT du W3C et co-organise la conférence The Web Conference (ex-WWW) qui se déroulera à Lyon en 2018. Il s’intéresse notamment aux architectures sémantiques adaptatives et au raisonnement distribué.

Liens Utiles

Mots-clés

IoT - Internet des Objets, WoT - Web des Objets, Semantic Web of Things, Interopérabilité sémantique, SPARQL-Generate, RDF Presentation, Machine-to-Machine Measurement (M3) framework, FIESTA-IoT EU H2020 Project, ITEA2 SEAS (Smart Energy Aware Systems), oneM2M/OM2M

Remerciements pour les capteurs empruntés pour le tutoriel

Flyer