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Flot de conception dirigé par les modèles pour la commande et la supervision de systèmes domotiques d'assistance

  1. 1. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contexte d´mographique e Vieillissement de la population • ph´nom`ne mondial et in´luctable e e e • 1/3 de la population europ´enne e > 60 ans en 2050 [UN, 09] Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 2/39
  2. 2. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contexte d´mographique e Vieillissement de la population • ph´nom`ne mondial et in´luctable e e e • 1/3 de la population europ´enne e > 60 ans en 2050 [UN, 09] Pr´valence de la d´pendance e e • ˆge = premier facteur de risques a • enjeu ´conomique et soci´tal : e e MAD/HAD de personnes d´pendantes e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 2/39
  3. 3. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Domotique et Handicap Personnes en situation de handicap • difficult´s / incapacit´s physiques e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 3/39
  4. 4. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Domotique et Handicap Personnes en situation de handicap • difficult´s / incapacit´s physiques e e • facteurs personnels + environnementaux [Fougeyrollas, 98 ; World Health Organization, 01] Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 3/39
  5. 5. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Domotique et Handicap Personnes en situation de handicap • difficult´s / incapacit´s physiques e e • facteurs personnels + environnementaux Domotique d’assistance • faciliter l’acc`s aux services e • automatiser le fonctionnement [Fougeyrollas, 98 ; World Health Organization, 01] Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 3/39
  6. 6. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contexte technologique Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 4/39
  7. 7. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contexte technologique Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 4/39
  8. 8. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contexte technologique Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 4/39
  9. 9. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contexte technologique Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 4/39
  10. 10. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contexte technologique Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 4/39
  11. 11. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contexte technologique Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 4/39
  12. 12. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contexte scientifique Besoins [CMRRF de Kerpape] • prise en compte des besoins utilisateur • prise en compte de dysfonctionnements • prise en compte de l’acceptation Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 5/39
  13. 13. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contexte scientifique Besoins [CMRRF de Kerpape] • prise en compte des besoins utilisateur • prise en compte de dysfonctionnements • prise en compte de l’acceptation Verrous [Lab-STICC - MOCS] • conception : domotique / handicap [DANAH, 09] • reconfiguration : en cas de pannes [COHAND, 07] • supervision : analyse des commandes [AIDOM, 10] Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 5/39
  14. 14. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Probl´matiques e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 6/39
  15. 15. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Probl´matiques e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 6/39
  16. 16. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Probl´matiques e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 6/39
  17. 17. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contributions Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 7/39
  18. 18. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contributions Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 7/39
  19. 19. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contributions Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 7/39
  20. 20. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Contributions Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 7/39
  21. 21. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Plan Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 8/39
  22. 22. Introduction Langage de mod´lisation e Pr´requis e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Ing´nierie Dirig´e par les Mod`les (IDM) e e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 9/39
  23. 23. Introduction Langage de mod´lisation e Pr´requis e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Ing´nierie Dirig´e par les Mod`les (IDM) e e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 9/39
  24. 24. Introduction Langage de mod´lisation e Pr´requis e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Ing´nierie Dirig´e par les Mod`les (IDM) e e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 9/39
  25. 25. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Positionnement Outils de CAO existants • Outils propri´taires et commerciaux e → une seule plateforme technologique / proc´dures de bas-niveau e PSM * PIM (UML) ** PIM (DSML) *** [LonMaker, 98] [ETS, 01] * Platform Specific Modeling ** Platform Independent Modeling (Unified Modeling Language) *** Platform Independent Modeling (Domain Specific Modeling Language) Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 10/39
  26. 26. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Positionnement Outils de CAO existants • Outils ind´pendants de toute plateforme bas´s sur UML e e → abstraction mais mod`les complexes ` manipuler (vues UML) e a PSM * PIM (UML) ** PIM (DSML) *** [LonMaker, 98] [ETS, 01] [PervML, 07] [EntiMid, 08] [useML, 11] * Platform Specific Modeling ** Platform Independent Modeling (Unified Modeling Language) *** Platform Independent Modeling (Domain Specific Modeling Language) Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 10/39
  27. 27. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Positionnement Outils de CAO existants • Outils ind´pendants de toute plateforme bas´s sur un DSML e e → pouvoir d’expression insuffisant (reconfiguration, interdiction) PSM * PIM (UML) ** PIM (DSML) *** [LonMaker, 98] [ETS, 01] [PervML, 07] [EntiMid, 08] [DogONT, 08] [useML, 11] [HomeDSL, 11] * Platform Specific Modeling ** Platform Independent Modeling (Unified Modeling Language) *** Platform Independent Modeling (Domain Specific Modeling Language) Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 10/39
  28. 28. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Proposition Domain Specific Modeling Language • Int´grer une personne non-experte : prise en compte des besoins e • R´duire le coˆt d’intervention d’un expert en domotique e u Home automation expert designer H A R D W A R E cost Home automation non-expert designer needs Dependent user Legend: design steps Installation S O F T W A R E Adaptation Integration Design relationships to favor Configuration relationships to limit Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 11/39
  29. 29. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Proposition Domain Specific Modeling Language • Vue environnement ENV = repr´sentation physique e • Vue interactions INT = repr´sentation logique e Home automation expert designer H A R D W A R E cost Home automation non-expert designer needs Dependent user Legend: design steps Installation S O F T W A R E Adaptation Integration Design relationships to favor Configuration relationships to limit Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 11/39
  30. 30. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives M´ta mod`le ENV e e Composants “boˆ noire” ıte [Scy, 02] • substituables/r´utilisables/composables e • composants ´l´mentaires + agr´g´s ee e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 12/39
  31. 31. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives M´ta mod`le ENV e e Composants “boˆ noire” ıte [Scy, 02] • substituables/r´utilisables/composables e • composants ´l´mentaires + agr´g´s ee e e Agr´gation de composants e • bottom-up : des composants ´l´mentaires...au composant syst`me ee e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 12/39
  32. 32. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives M´ta mod`le INT e e Interaction • Service : “Je veux” • Mode : “J’interdis” Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 13/39
  33. 33. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives M´ta mod`le INT e e Type d’activation Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 13/39
  34. 34. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives M´ta mod`le INT e e Type d’activation 1 manuel Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 13/39
  35. 35. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives M´ta mod`le INT e e Type d’activation 1 manuel 2 semi-automatique Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 13/39
  36. 36. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives M´ta mod`le INT e e Type d’activation 1 manuel 2 semi-automatique 3 automatique Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 13/39
  37. 37. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Service Niveau s´mantique e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 14/39
  38. 38. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Service Niveau s´mantique e 1 service ´l´mentaire ee Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 14/39
  39. 39. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Service Niveau s´mantique e 1 service ´l´mentaire ee 2 service compos´ (sc´nario) e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 14/39
  40. 40. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Service Niveau s´mantique e 1 service ´l´mentaire ee 2 service compos´ (sc´nario) e e 3 haut niveau s´mantique e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 14/39
  41. 41. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Mode Niveau de restriction Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 15/39
  42. 42. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Mode Niveau de restriction 1 une interdiction Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 15/39
  43. 43. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Mode Niveau de restriction 1 une interdiction 2 plusieurs interdictions Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 15/39
  44. 44. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Mode Niveau de restriction 1 une interdiction 2 plusieurs interdictions 3 haut niveau de restriction Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 15/39
  45. 45. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Plan Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 16/39
  46. 46. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Plan Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 16/39
  47. 47. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Plan Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 16/39
  48. 48. Introduction Langage de mod´lisation e Pr´requis e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Ing´nierie Dirig´e par les Mod`les (IDM) e e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 17/39
  49. 49. Introduction Langage de mod´lisation e Pr´requis e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Ing´nierie Dirig´e par les Mod`les (IDM) e e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 17/39
  50. 50. Introduction Langage de mod´lisation e Pr´requis e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Ing´nierie Dirig´e par les Mod`les (IDM) e e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 17/39
  51. 51. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Pr´requis e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 17/39
  52. 52. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Flot de conception th´orique e MDA [OMG, 01] • Le concepteur manipule des mod`les ind´pendants de e e toute plateforme (PIM) • G´n´ration auto de la partie e e commande (PIM → PSM) • Solution flexible et ´volutive e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 18/39
  53. 53. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Flot de conception pratique MDA [OMG, 01] • Le concepteur manipule des mod`les ind´pendants de e e toute plateforme (PIM) • G´n´ration auto de fichiers e e de configuration pour le middleware Danah [Lankri, 09] IntelHome Designer • PSM Danah • Plug in Eclipse Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 19/39
  54. 54. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Illustration Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 20/39
  55. 55. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Validations exp´rimentales e Appartements tremplins du centre de Kerpape Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 21/39
  56. 56. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Validations exp´rimentales e Appartements tremplins du centre de Kerpape ´ Evaluations empiriques Cas d’´tude e Objectif : description de besoins utilisateur + environnement complexe Expressivit´ : d´roulement des ´tapes du flot sur un cas d’´tude r´el e e e e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 21/39
  57. 57. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Validations exp´rimentales e Appartements tremplins du centre de Kerpape ´ Evaluations empiriques Cas d’´tude e Exp´rimentations e Objectif : description de besoins utilisateur + environnement complexe Expressivit´ : d´roulement des ´tapes du flot sur un cas d’´tude r´el e e e e e Objectif : utilisation de l’outil par des personnes non-experte en domotique Efficacit´ : relev´ du temps (T ) et de la conformit´ des mod`les produits (C ) e e e e Ad´quation : exp´rimentations aupr`s d’´tudiants d’IUT QLIO + ergoth´rapeutes e e e e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 21/39
  58. 58. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Validations exp´rimentales e Appartements tremplins du centre de Kerpape ´ Evaluations empiriques Cas d’´tude e Objectif : description de besoins utilisateur + environnement complexe Expressivit´ : d´roulement des ´tapes du flot sur un cas d’´tude r´el e e e e e Exp´rimentations e Objectif : utilisation de l’outil par des personnes non-experte en domotique Efficacit´ : relev´ du temps (T ) et de la conformit´ des mod`les produits (C ) e e e e Ad´quation : exp´rimentations aupr`s d’´tudiants d’IUT QLIO + ergoth´rapeutes e e e e e Enquˆte/Sondage e Objectif : recueil d’avis, d’impressions sur l’utilisation de l’outil Ad´quation : retours sur l’utilisabilit´, l’apprentissage, la compr´hensibilit´ e e e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 21/39
  59. 59. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Exp´rimentation 1 e Exp´rimentation contrˆl´e aupr`s d’´tudiants (groupes A/B) e oe e e Hypoth`ses EXP1 e H1 : CENV H2 : CINT H3 : TINT interaction n+1 ≥ ≥ ≤ Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 0.8 0.8 TINT interaction n 22/39
  60. 60. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Exp´rimentation 1 e Exp´rimentation contrˆl´e aupr`s d’´tudiants (groupes A/B) e oe e e Hypoth`ses EXP1 e H1 : CENV H2 : CINT H3 : TINT interaction n+1 ≥ ≥ ≤ 0.8 0.8 TINT interaction n R´sultats de l’exp´rimentation e e Conformité (%) C(ENV) C(INT1) C(INT2) Temps (min) 92 92 T(INT1) T(INT2) 45 45 40 90 87 85 T(ENV) 50 95 32 30 85 32 32 28 23 83 81 81 80 20 10 Groupe A Groupe B Total Groupe A Groupe B Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e Total 22/39
  61. 61. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Exp´rimentation 2 e Exp´rimentation contrˆl´e aupr`s d’ergoth´rapeutes e oe e e Hypoth`ses EXP2 e H1 : CENV H2 : CINT H3 : TINT interaction n+1 = = ≤ Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 1 1 TINT interaction n 23/39
  62. 62. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Exp´rimentation 2 e Exp´rimentation contrˆl´e aupr`s d’ergoth´rapeutes e oe e e Hypoth`ses EXP2 e H1 : CENV H2 : CINT H3 : TINT interaction n+1 = = ≤ 1 1 TINT interaction n Conclusion de l’enquˆte/sondage e • 2/2 ont ´prouv´ le besoin de configurer un syst`me domotique e e e • 2/2 pensent ˆtre capables de le faire avec le logiciel (apr`s apprentissage) e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 23/39
  63. 63. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Plan Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 24/39
  64. 64. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Plan Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 24/39
  65. 65. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Positionnement Approches de supervision existantes • D´ploiement massif de capteurs et/ou utilisation de cam´ras e e → difficult´s : installation, coˆt, intrusivit´ / sˆret´ de fonctionnement ? e u e u e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 25/39
  66. 66. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Positionnement Supervision non-intrusive [Truong, 10] • Analyse fr´quentielle des commandes utilisateur (= capteurs) e → d´tection/proposition : sc´narios + alertes e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 25/39
  67. 67. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Proposition Supervion non-intrusive bas´e sur les ontologies e • Analyse s´mantique des commandes : localisation + intention e → proposition de services dynamique / contextuelle SUPERVISION Je veux de la Luminosité Je suis dans la Cuisine KitchenLight.ON Monitoring - Localisation - Intention Analyse sémantique Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e Proposition de services 26/39
  68. 68. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Ontologie : int´rˆt et objectif ee Une ontologie (OWL) 1 Bas´e sur les logiques de description e Notre objectif 1 Mod´liser les interactions utilisateur-syst`me e e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 27/39
  69. 69. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Ontologie : int´rˆt et objectif ee Une ontologie (OWL) 1 Bas´e sur les logiques de description e 2 Possibilit´ de raisonnement ` l’ex´cution e a e Notre objectif 1 Mod´liser les interactions utilisateur-syst`me e e 2 Inf´rer des informations habituellement e capt´es ` partir d’une analyse s´mantique e a e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 27/39
  70. 70. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Ontologie : int´rˆt et objectif ee 1 Bas´e sur les logiques de description e 2 Possibilit´ de raisonnement ` l’ex´cution e a e MM Interaction MM Environment Une ontologie (OWL) 2 1 PIM M Environment Platform Independent Model 3 M Interaction(1) T 3' DB M Interaction(2) 4 3 Existence de la sp´cification ODM e [Consulting, 2005] T Non-expert Designer 4' Non-expert Designer T Supervision Control MM Platform 1 MM OWL PSM Notre objectif services delivery Platform Specific Model 1 Mod´liser les interactions utilisateur-syst`me e e 2 Inf´rer des informations habituellement e capt´es ` partir d’une analyse s´mantique e a e 3 G´n´rer automatiquement le mod`le de e e e supervision ` partir du DSML a M Ontology M Platform 1 T Code implementation 5 Home Automation Server conforms with X /X reasoning services delivery feedback Légend : Non-expert Designer ''Ontology.owl'' ontology assertion service request User 5' T "Application.input" M a model a manual / automatic step Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e Knowledge Base MM T a metamodel Inference engine involvement a transformation 27/39
  71. 71. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Ontologie : conceptualisation Context Entity User Device Basic_Service System Location Effect Local_Device Legend : Local_Service House Luminosity Remote_Device Remote_Service Room Darkness Upper Class Specific Class rdfs:subClassOf 1 User : personne qui interagit avec son environnement 2 Device : ressource d’activation locale / ` distance a 3 Basic Service : proviennent directement des ´quipements e 4 System : interface pour collecter les interactions 5 Location : partie de l’environnement pouvant contenir un utilisateur 6 Effect : effet de l’activation de services sur l’environnement Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 28/39
  72. 72. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Localisation USER LOCATION SERVICE DELIVERY User Legend : modeled links inferred links iteration n inferred links iteration n+1 Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 29/39
  73. 73. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Localisation USER LOCATION SERVICE DELIVERY User Room Door Local_Device Legend : modeled links inferred links iteration n inferred links iteration n+1 Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 29/39
  74. 74. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Localisation USER LOCATION isLinkedWith SERVICE DELIVERY User Room isBetween isUsingBy isUsing Door isLocatedIn Local_Device Legend : modeled links inferred links iteration n inferred links iteration n+1 Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 29/39
  75. 75. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Localisation USER LOCATION g isEnterin dIn isLocate g isLeavin isLinkedWith Room isUsingFrom isBetween SERVICE DELIVERY User isUsingBy isUsing Door isLocatedIn Local_Device Legend : N 1 2 3 ◦ modeled links inferred links iteration n inferred links iteration n+1 Name SWRL expression (Semantic Web Rule Language) isLocatedIn LocalDevice(?d), Room(?r), User(?u), isLocatedIn(?d, ?r), isUsing(?u, ?d) → isLocatedIn(?u, ?r) isLeaving Door(?d), Room(?r), User(?u), isUsing(?u, ?d), isUsingFrom(?d, ?r) → isLeaving(?u, ?r) isEntering Door(?d), Room(?r1), Room(?r2), User(?u), isBetween(?d, ?r1), isBetween(?d, ?r2), isLeaving(?u, ?r1), isLinkedWith(?r1, ?r2) → isEntering(?u, ?r2) Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 29/39
  76. 76. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Intention USER LOCATION SERVICE DELIVERY User Legend : modeled links inferred links iteration n inferred links iteration n+1 Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 30/39
  77. 77. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Intention USER LOCATION SERVICE DELIVERY User Effect Basic_Service Legend : modeled links inferred links iteration n inferred links iteration n+1 Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 30/39
  78. 78. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Intention USER LOCATION SERVICE DELIVERY User Effect isAskingForService t ffec hasE dBy vide isPro Basic_Service Legend : modeled links inferred links iteration n inferred links iteration n+1 Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 30/39
  79. 79. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Intention USER LOCATION SERVICE DELIVERY User wants isWa nte dBy isAskingForService Effect t ffec hasE dBy vide isPro Basic_Service Legend : N◦ 4 Name wants modeled links inferred links iteration n inferred links iteration n+1 SWRL expression (Semantic Web Rule Language) BasicService(?b), Effect(?e), User(?u), hasEffect(?b, ?e), isAskingForService(?u, ?b) → wants(?u, ?e) Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 30/39
  80. 80. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Proposition de services USER LOCATION SERVICE DELIVERY User Legend : modeled links inferred links iteration n inferred links iteration n+1 Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 31/39
  81. 81. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Proposition de services USER LOCATION g isEnterin dIn isLocate eaving isL isLinkedWith Room SERVICE DELIVERY User wants isWa nte dBy isWantedIn isUsingFrom isBetween isAskingForService isUsingBy isUsing Door isLocatedIn Effect t ffec hasE dBy vide isPro Basic_Service Local_Device Legend : modeled links inferred links iteration n inferred links iteration n+1 Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 31/39
  82. 82. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Proposition de services USER LOCATION g isEnterin dIn isLocate eaving isL isLinkedWith Room SERVICE DELIVERY User wants isWa nte dBy Effect isWantedIn isUsingFrom isBetween isAskingForService isUsingBy isUsing Door t ffec hasE dBy vide isPro Basic_Service isLocatedIn y ic serv dB vide ePro System Local_Device Legend : modeled links inferred links iteration n inferred links iteration n+1 Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 31/39
  83. 83. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Proposition de services USER LOCATION g isEnterin dIn isLocate eaving isL isLinkedWith Room SERVICE DELIVERY User wants isWa nte dBy Effect isWantedIn isUsingFrom isBetween isAskingForService isUsingBy isUsing Door y ic serv Local_Device N◦ 5 Name suggestDevice 6 suggestService hasToProvideEffect Basic_Service isLocatedIn Legend : t ffec hasE dBy vide isPro modeled links ges sug dB vide ePro rvic tSe eAc tio tiva n System ctivation suggestDeviceA inferred links iteration n inferred links iteration n+1 SWRL expression (Semantic Web Rule Language) BasicService(?b), Device(?d), Effect(?e), Room(?r), System(?s), hasToProvide(?s, ?e), isLocatedIn(?d, ?r), isProvidedBy(?e, ?b), isWantedIn(?e, ?r), serviceProvidedBy(?b, ?d) → suggestDeviceActivation(?s, ?d) BasicService(?b), Device(?d), Effect(?e), Room(?r), System(?s), hasToProvide(?s, ?e), isLocatedIn(?d, ?r), isProvidedBy(?e, ?b), isWantedIn(?e, ?r), serviceProvidedBy(?b, ?d) → suggestServiceActivation(?d, ?b) Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 31/39
  84. 84. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives S´quenceur OWL e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 32/39
  85. 85. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Validation exp´rimentale e The Domus Smart Home • Jeux de donn´es r´el : 67h d’enregistrement [Domus, 2011] e e • Logs capteurs (◦ ) → logs commandes utilisateur (*) Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 33/39
  86. 86. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives R´sultats e Deux interpr´tations e • • Coˆt : limiter l’utilisation de capteurs u Sˆret´ de fonctionnement : augmenter la redondance d’informations u e R´sultats sur l’ensemble des jeux de donn´es e e S´rie 1 e Limitation Redondance S´rie 2 e Limitation Redondance Utilisateur 1 79% 13% 82% Utilisateur 2 68% 10% 79% 9% Utilisateur 3 75% 6% 90% 2% Utilisateur 4 70% 9% 79% 6% Utilisateur 5 59% 48% 81% 27% Utilisateur 6 73% 12% 76% 6% Moyenne 71% 16% 81% 9% Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 6% 34/39
  87. 87. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives R´sultats e Deux interpr´tations e • • Coˆt : limiter l’utilisation de capteurs u Sˆret´ de fonctionnement : augmenter la redondance d’informations u e R´sultats sur l’ensemble des jeux de donn´es e e S´rie 1 e Limitation Redondance S´rie 2 e Limitation Redondance Utilisateur 1 79% 13% 82% Utilisateur 2 68% 10% 79% 9% Utilisateur 3 75% 6% 90% 2% Utilisateur 4 70% 9% 79% 6% Utilisateur 5 59% 48% 81% 27% Utilisateur 6 73% 12% 76% 6% Moyenne 71% 16% 81% 9% Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 6% 34/39
  88. 88. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives R´sultats e Deux interpr´tations e • • Coˆt : limiter l’utilisation de capteurs u Sˆret´ de fonctionnement : augmenter la redondance d’informations u e R´sultats sur l’ensemble des jeux de donn´es e e S´rie 1 e Limitation Redondance S´rie 2 e Limitation Redondance Utilisateur 1 79% 13% 82% Utilisateur 2 68% 10% 79% 9% Utilisateur 3 75% 6% 90% 2% Utilisateur 4 70% 9% 79% 6% Utilisateur 5 59% 48% 81% 27% Utilisateur 6 73% 12% 76% 6% Moyenne 71% 16% 81% 9% Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 6%6% 34/39
  89. 89. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Plan Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 35/39
  90. 90. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Conclusion Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 36/39
  91. 91. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Conclusion Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 36/39
  92. 92. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Publications • • • • • • • A Non-Intrusive Context-Aware System for Ambient Assisted Living in Smart Home All`gre, W. and Burger, T. and Antoine, J.Y. and Berruet, P. and Departe, J.P. e Submitted in the Health and Technology Journal in 2012 A Non-Intrusive Monitoring System for Ambient Assisted Living Service Delivery All`gre, W. and Burger, T. and Berruet, P. and Antoine, J.Y. e Proceedings of the 10th International Conference On Smart home and health Telematics, Artimino, 2012 Model-Driven Flow for Assistive Home Automation System Design All`gre, W. and Burger, T. and Berruet, P. e Proceedings of the 18th International Federation of Automatic Control (IFAC) world congress, Milano, 2011 Ambient Assisted Living with Linux All`gre, W. and S´guin, C. and Burger, T. and De Lamotte, F. and Berruet, P. and others e e Proceedings of the 1st Embed With Linux (EWiLi) workshop, Saint-Malo, 2012 Conception d’un syst`me domotique pour l’assistance aux personnes d´pendantes e e All`gre, W. and Burger, T. and Berruet, P. and Departe, J.P. e Journal des Sciences et Technologies pour le Handicap, 2013 Mod`le de supervision d’interactions non-intrusif bas´ sur les ontologies e e All`gre, W. and Burger, T. and Berruet, P. and Antoine, J.Y. e Actes du congr`s Extraction et Gestion des Connaissances (EGC), Bordeaux, 2012 e Aide ` la conception d’un syst`me domotique pour l’assistance aux personnes ` mobilit´ r´duite a e a e e All`gre, W. and Burger, T. and Berruet, P. e Actes de la conf´rence Majestic 2010, Bordeaux, 2012 e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 37/39
  93. 93. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Perspectives Langage de mod´lisation & Flot de conception e • • • Allocation des fonctions Homme-Machine Proposition d’une syntaxe graphique projet ASIM ´ Evaluation au centre de Kerpape projet ASIM Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 38/39
  94. 94. Introduction Langage de mod´lisation e Flot de conception Supervision non-intrusive Conclusion et Perspectives Perspectives Langage de mod´lisation & Flot de conception e • • • Allocation des fonctions Homme-Machine Proposition d’une syntaxe graphique projet ASIM ´ Evaluation au centre de Kerpape projet ASIM Mod`le de supervision non-intrusive e • Aide pour le d´ploiement de capteurs (QoS) e • Contextualisation : → r´solution de services de haut niveau s´mantique e e → aide technique unifi´e domotique / communication e Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance e 38/39

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