Infrastructure de médiation pour les interactions éphémères dans les environnements intelligents

L’informatique pervasive envisage un monde dans lequel les objets échangent spontanément des informations en fonction de leur proximité physique, sans configuration préalable. Pourtant, les technologies de communication sans fil actuelles reposent majoritairement sur des mécanismes orientés connexion, dont les phases d’initialisation sont mal adaptées aux interactions brèves et aux équipements contraints qui caractérisent les environnements intelligents.

Cette thèse défend l’idée que ces situations nécessitent un paradigme de communication spécifique, appelé communication éphémère (Ephemeral Communication). Celui-ci repose sur deux fondements complémentaires : la communication sans association (association-less communication), qui permet l’échange direct de données via des trames de diffusion sans appairage, connexion ni infrastructure, et le filtrage basé sur le contenu, qui sélectionne les informations selon leur sémantique applicative. Ensemble, ces mécanismes constituent un modèle de communication efficace, limitant la consommation énergétique et les ressources nécessaires aux interactions éphémères.

La thèse formalise tout d’abord le paradigme de communication sans association et identifie Bluetooth Low Energy (BLE) et le Wi-Fi Beacon Stuffing comme ses principales technologies de mise en œuvre. Leurs caractéristiques sont analysées et évaluées expérimentalement dans plusieurs domaines applicatifs, notamment les services de proximité, les réseaux de capteurs IoT et les systèmes de sécurité véhicule-piéton.

Elle étudie ensuite les communications hétérogènes en combinant BLE et Wi-Fi au sein d’un même cadre de communication. Si ces deux technologies apparaissent théoriquement complémentaires, les expérimentations mettent en évidence plusieurs compromis concernant leur coexistence, la capacité d’emport, la latence, la portée et la consommation énergétique.

Enfin, la thèse s’intéresse aux difficultés de développement induites par ce nouveau paradigme. Elle propose Éphémère, un middleware léger qui masque la complexité des protocoles sous-jacents et du filtrage applicatif au moyen d’une API simple, facilitant ainsi le développement d’applications événementielles.

Au-delà des contributions protocolaires et expérimentales, cette thèse établit la communication éphémère comme un paradigme de communication complet, couvrant les technologies radio, les protocoles d’échange et les abstractions logicielles, et démontre sa pertinence pour la prochaine génération de systèmes distribués pervasifs et contraints.