Présentation lors de la soutenance de thèse : "Flot de conception dirigé par les modèles pour la commande et la supervision de systèmes domotiques d'assistance"
(7 décembre 2012)
Flot de conception dirigé par les modèles pour la commande et la supervision de systèmes domotiques d'assistance
1.
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]
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
2/39
3. 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
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
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
3/39
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
[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. 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
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. 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. 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. 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. 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. 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
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
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
5/39
14. 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
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. 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. 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
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. 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. 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. 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
22. 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
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. 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. 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
26. 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
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 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
28. 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
29. 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
30. 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
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
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
12/39
32. 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
33. 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
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
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
13/39
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
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
13/39
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
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
13/39
37. 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
38. 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
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
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
14/39
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
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
14/39
41. 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
42. 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
43. 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
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
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
15/39
45. 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
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. 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. 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
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. 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. 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
52. 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
53. 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
54. 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
55. 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
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
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
21/39
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
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
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
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
59. 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
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
≥
≥
≤
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
61. 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
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
=
=
≤
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
1
1
TINT
interaction n
23/39
63. 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
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. 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
66. 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
67. 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
68. 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
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
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
70. 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
71. 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
72. 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
73. 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
74. 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
75. 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
76. 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
77. 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
78. 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
79. 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
80. 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
81. 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
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
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
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
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
84. 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
85. 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
86. 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
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. 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
89. 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
90. 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
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. 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
93. 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
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
Flot de conception pour la commande et la supervision de syst`mes domotiques d’assistance
e
38/39
95. 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