Supporting QoS-aware service discovery in ubiquitous computing environments

• Auteur / Autrice : Jinshan Liu
• Direction : Valérie Issarny
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Versailles-St Quentin en Yvelines

Mots clés

Mots clés contrôlés

Qualité de service

Détection du signal

Fournisseurs de services Internet

Réseaux ad hoc (informatique)

Informatique omniprésente

Réseaux à valeur ajoutée (télécommunications)

Résumé

Avec le nombre croissant de terminaux portables (smartphones) et l'expansion des réseaux sans fil (WLAN, GPRS, UMTS), la vision de l'informatique diffuse (Ubiquitous Computing) devient une réalité. Elle vise à faciliter les tâches de l'utilisateur en exploitant les capacités (abstraites comme des services) de calcul et de communication disponibles dans l'environnement. La découverte de services, qui est nécessaire pour réaliser le but ci-dessus, doit prendre en compte les propriétés non-fonctionnelles des services, du fait des problèmes posés par l'informatique diffuse, comme la mobilité du terminal. Cette thèse propose une solution globale à la découverte de services sensible à la Qualité de Service (QoS), dans les environnements de l'informatique diffuse. Notre contribution se décompose ainsi en trois solutions complémentaires à la gestion de la qualité des services lors de leur découverte. Premièrement, pendant la phase de localisation des services, les liens sans fil de faible qualité du fait de la mobilité des terminaux sont identifiés et ignorés puisqu'ils conduisent à réduire la fiabilité des services. Deuxièmement, comme plusieurs services similaires peuvent être découverts dans l'environnement, nous proposons une fonction d'utilité pour discriminer les services en fonction de leurs propriétés non-fonctionnelles, et tenant compte des préférences de l'utilisateur. Enfin, pour éviter d'avoir recours à des services de peu de confiance, nous proposons un mécanisme gestion de réputation distribué. Les trois solutions sont évaluées par analyse et simulation. Elles sont en outre intégrées à un intergiciel pour la découverte de services Web dans les environnements de l'informatique diffuse. Nos résultats d'évaluation montrent que le surcoût dû à la sensibilité à la QoS est raisonnable.

With the advent of portable devices (e. G. , smartphones) and the advances in wireless networking technologies (e. G. , WLAN, GPRS, UMTS), the vision of ubiquitous computing is becoming a reality. It aims to facilitate user tasks through the seamless utilization of heterogeneous computing and communication capabilities (represented as services) available in the environment. Service discovery, which is necessary for achieving the above goal, must be aware of the service's non-functional properties due to the challenges posed by ubiquitous computing, such as device portability and mobility. This thesis proposes an overall solution that supports QoS-aware service discovery in ubiquitous computing environments. Our contribution lies in substantiating QoS awareness in the following three aspects. Firstly, during the process of discovering services, the expiring wireless links resulting from device mobility are identified and avoided since they cause service failures and thus hamper service reliability. Secondly, as multiple services can be discovered, a comprehensive utility function is proposed to evaluate services in terms of their various non-functional properties, meanwhile taking into account the service user's preferences among them, for the purpose of selecting the best one. Thirdly, to avoid untrustworthy services, a distributed reputation mechanism is proposed to facilitate the evaluation of the service host's trustworthiness. The above three proposed solutions are extensively evaluated respectively, based on analysis and simulation. They are further incorporated into a middleware that supports QoS aware Web service discovery in ubiquitous computing environments. A prototype implementing the middleware is deployed and evaluated. The results show that the overhead introduced by QoS awareness seems reasonable.