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code-DISP-2020A Appel à candidatures pour un stage de recherche niveau M2 Banc de tests d’échanges de données d’un système IoT Laboratoire DISP, INSA de Lyon, Campus LyonTech La Doua, bât. Léonard de Vinci, 21 av. Jean Capelle, 69621 Villeurbanne cedex Tél : +33 (4) 72 43 82 19 - Fax : +33 (0)4 72 43 83 14 - www.disp-lab.fr - [email protected] Encadrement : Néjib Moalla, Jannik Laval, laboratoire DISP Nawel Amokrane, Berger-Levrault Etablissement : Lyon 2 Laboratoire: laboratoire DISP Profil recherché : Master 2 Informatique ou équivalent (école d’ingénieur…), Esprit de synthèse, Curiosité Financement: DISP Lyon2 Période de stage : Février à Juillet 2020 Compétences souhaitées : Conception orientée objet, programmation orientée objet, connaissances souhaitées sur le fonctionnement des échanges applicatifs de données Mots-clés : IoT Protocols, Meta Modelling, Data Exchanges, Messaging Description du sujet : Afin d'assurer la communication entre ses applications et/ou avec le monde extérieur, Berger-Levrault met en œuvre des échanges de données au sein d’architectures flexibles, évolutives et au couplage lâche, telles que les architectures orientées services et les architectures événementielles (SOA, EDA). Ces architectures reposent sur plusieurs moyens de communication pour acheminer les données. Nous nous concentrons pour ce travail sur des protocoles applicatifs utilisés dans le monde de l’IoT (Internet-of-Things). L’IoT est considéré comme l’un des principaux piliers des futurs développements de technologies intelligentes. L’utilisation des objets connectés se répand très vite et ce pour capter des informations dans divers domaines (environnement, industrie, gestion quotidienne des foyers et des villes…) faisant de l’IoT un moyen de contrôle et de prévention indispensable. Dans le cadre d’un ensemble de dispositifs applicatifs mis en place pour contrôler des indicateurs liés à la gestion des bâtiments et à la maintenance prédictive. Berger-Levrault exploite les mesures collectées depuis des objets connectés en utilisant des interfaces et des connecteurs qui mettent en œuvre des mécanismes de messaging. Ces derniers permettent d’envoyer des messages d’un éditeur source à un ou plusieurs destinataires en utilisant des protocoles spécifiques tels que MQTT et CoAP. La multiplicité de ces échanges de données génère une complexité et fait ressortir des besoins de contrôle pouvant être traités par la mise en place d’un système de monitoring et d'analyse. Pour tester ce système de monitoring et comparer les différents algorithmes existants, nous devons réaliser un banc de test. Ce banc de test devra générer des données à partir desquelles nous pourrons exécuter nos algorithmes. Les verrous scientifiques se situe surtout dans la définition de gold standards. Nous proposons d'analyser les infrastructures mis en œuvre pour implémenter ces échanges, à savoir AMQP, MQTT, et ROS. Si les travaux avancent bien, nous pourrons envisager d’inclure Kafka et CoAP. L’objectif est de créer un système permettant de collecter des méta-informations pour pouvoir : - Tracer les messages échangés, - Simplifier de la visualisation des échanges, - Améliorer la sécurité : s’assurer de l’absence d’infractions, d’interceptions ou de fuites de données - Renforcer la maintenabilité : détection d’exceptions (ex : problème de transfert d’un message), précision du contexte et de l’origine du problème, alertes et notifications. Le stage est basé au laboratoire DISP de l’Université Lyon 2, en partenariat avec la société Berger-Levrault (société spécialisée dans l’édition de logiciels dans les domaines de l’éducation, de la santé, du sanitaire, du social et de la gestion des territoires). Vous serez entourés d’une équipe de chercheurs et travaillerez en lien fort avec l’entreprise sur un cas pratique. Vous serez suivi pour planifier l’ensemble des résultats attendus sur la durée du stage. Programme de travail proposé : Objectifs : - Créer l’architecture docker de banc d’essai de systèmes publish/subscribe : AMQP, MQTT, ROS, (Kafka, CoAP) - Générer des traces permettant l’exécution et la comparaison d’algorithmes - Permettre la création d’une plateforme regroupant des traces utilisables. Activités principales :
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code-DISP-2020A
Appel à candidatures pour un stage de recherche niveau M2 Bancdetestsd’échangesdedonnéesd’unsystèmeIoT
Laboratoire DISP, INSA de Lyon, Campus LyonTech La Doua, bât. Léonard de Vinci, 21 av. Jean Capelle, 69621 Villeurbanne cedex
Tél : +33 (4) 72 43 82 19 - Fax : +33 (0)4 72 43 83 14 - www.disp-lab.fr - [email protected]
Encadrement:NéjibMoalla,JannikLaval,laboratoireDISPNawelAmokrane,Berger-Levrault
Etablissement:Lyon2Laboratoire:laboratoireDISP
Profilrecherché:Master2Informatiqueouéquivalent(écoled’ingénieur…),Espritdesynthèse,Curiosité
Financement:DISPLyon2
Périodedestage:FévrieràJuillet2020
Compétencessouhaitées:Conceptionorientéeobjet,programmationorientéeobjet,connaissancessouhaitéessurlefonctionnementdeséchangesapplicatifsdedonnées
Mots-clés:IoTProtocols,MetaModelling,DataExchanges,Messaging
Descriptiondusujet:
Afind'assurer lacommunicationentresesapplicationset/ouavec lemondeextérieur,Berger-Levraultmetenœuvredeséchangesdedonnéesauseind’architecturesflexibles,évolutivesetaucouplagelâche,tellesquelesarchitecturesorientéesservicesetlesarchitecturesévénementielles(SOA,EDA).Cesarchitecturesreposentsurplusieursmoyensdecommunicationpouracheminerlesdonnées.Nousnousconcentronspourcetravailsurdesprotocolesapplicatifsutilisésdanslemondedel’IoT(Internet-of-Things).
L’IoTestconsidérécommel’undesprincipauxpiliersdesfutursdéveloppementsdetechnologiesintelligentes.L’utilisationdesobjetsconnectésserépandtrèsviteetcepourcapterdes informationsdansdiversdomaines(environnement,industrie,gestionquotidiennedesfoyersetdesvilles…)faisantdel’IoTunmoyendecontrôleetdepréventionindispensable.
Danslecadred’unensemblededispositifsapplicatifsmisenplacepourcontrôlerdesindicateursliésàlagestiondesbâtimentsetàlamaintenanceprédictive.Berger-Levraultexploitelesmesurescollectéesdepuisdesobjetsconnectésenutilisantdesinterfacesetdesconnecteursquimettentenœuvredesmécanismesdemessaging.Cesdernierspermettentd’envoyerdesmessagesd’unéditeursourceàunouplusieursdestinatairesenutilisantdesprotocolesspécifiquestelsqueMQTTetCoAP.Lamultiplicitédeceséchangesdedonnéesgénèreunecomplexitéetfaitressortirdesbesoinsdecontrôlepouvantêtretraitésparlamiseenplaced’unsystèmedemonitoringetd'analyse.Pourtestercesystèmedemonitoringetcomparerlesdifférentsalgorithmesexistants,nousdevonsréaliserunbancdetest.Cebancdetestdevragénérerdesdonnéesàpartirdesquellesnouspourronsexécuternosalgorithmes.Lesverrousscientifiquessesituesurtoutdansladéfinitiondegoldstandards.
Nousproposonsd'analyser les infrastructuresmis enœuvrepour implémenter ces échanges, à savoir AMQP,MQTT,etROS.Silestravauxavancentbien,nouspourronsenvisagerd’inclureKafkaetCoAP.L’objectifestdecréerunsystèmepermettantdecollecterdesméta-informationspourpouvoir:
- Tracerlesmessageséchangés,- Simplifierdelavisualisationdeséchanges,- Améliorerlasécurité:s’assurerdel’absenced’infractions,d’interceptionsoudefuitesdedonnées- Renforcerlamaintenabilité:détectiond’exceptions(ex:problèmedetransfertd’unmessage),précision
ducontexteetdel’origineduproblème,alertesetnotifications.LestageestbaséaulaboratoireDISPdel’UniversitéLyon2,enpartenariataveclasociétéBerger-Levrault(sociétéspécialiséedansl’éditiondelogicielsdanslesdomainesdel’éducation,delasanté,dusanitaire,dusocialetdelagestion des territoires). Vous serez entourés d’une équipe de chercheurs et travaillerez en lien fort avecl’entreprisesuruncaspratique.Vousserezsuivipourplanifierl’ensembledesrésultatsattendussurladuréedustage.
Programmedetravailproposé:Objectifs:
- Créerl’architecturedockerdebancd’essaidesystèmespublish/subscribe:AMQP,MQTT,ROS,(Kafka,CoAP)
- Générerdestracespermettantl’exécutionetlacomparaisond’algorithmes- Permettrelacréationd’uneplateformeregroupantdestracesutilisables.
Activitésprincipales:
- Conceptiondechaquesystèmedemanièreàassurerunecomplétudedel’architecture- Conceptiondescasd’essai(pland’exécution)- Implémenterlessystèmescompletsdansdescontainers(DockerouVM)- Générationdescasd’essai- Générationdesfichiersdeconfiguration- Générationdestracesd’exécution,documentées- Créationd’uneAPIpermettantd’interagiraveclesystème,etnotammentdepouvoirrendreinstablele
système.- Miseàdispositionsurlewebcesrésultats.
Résultatsattendus:
- Rédactiond’unétatd’artsurlesarchitecturesd’essai.- Implémentationd’unbancd’essai- Développementdescasd’essai- Implémentationdeméthodesanalytiques- Rédactiond’unarticlescientifiquepourvaloriserlesrésultatsobtenus
Déposezvotrecandidatureavantle20/12/2019,parmailà [email protected],enprécisantlaréférencedel’offre(DISP-2020A)etenjoignantundossiercomposédeCV,relevésdenotesrécents,lettredemotivationetlettrederecommandation.
code-DISP-2019B
Call for applications for a M2 research internship MonitoringofapplicationexchangeswithanIoTsystem
Laboratoire DISP, INSA de Lyon, Campus LyonTech La Doua, bât. Léonard de Vinci, 21 av. Jean Capelle, 69621 Villeurbanne cedex
Tél : +33 (4) 72 43 82 19 - Fax : +33 (0)4 72 43 83 14 - www.disp-lab.fr - [email protected]
Supervision:NéjibMoalla,JannikLaval,DISPlaboratoryNawelAmokrane,Berger-Levrault
University:Lyon2Researchlaboratory:DISPlaboratory
Requiredprofile:Master2studentsinComputerScienceorequivalent(engineeringschools...),Abilitytosynthesize,Curiosity
Funding:DISPLyon2
Internshipperiod:FebruarytoJuly2020
Requiredskills:Object-orienteddesign,object-orientedprogramming,desiredknowledgeondataexchangesamongapplications
Keywords:IoTProtocols,MetaModelling,DataExchanges,Messaging
Topicdescription:
Inorder toachieve communicationbetween its applicationsand/orwith theoutsideworld,Berger-Levraultimplementsdataexchangeswithinflexible,scalableandlooselycoupledarchitectures,suchasservice-orientedarchitecturesandeventarchitectures.(SOA,EDA).Thesearchitecturesrelyonseveralcommunicationmeanstoconveydataamongthenetwork.WefocusforthisworkonapplicationprotocolsusedintheworldofIoT(Internet-of-Things).
IoTisconsideredasoneofthemainpillarsoffuturedevelopmentsofsmarttechnologies.Theuseofconnectedobjectsisspreadingveryquicklyallowingtocaptureinformationinvariousfields(environment,industry,dailymanagementofhomesandcities...)thismakestheIoTanessentialmeansofcontrolandprevention.
Aspartofasetofapplicationdevicesthataresetuptocontrolindicatorsrelatedtobuildingmanagementandpredictivemaintenance.Berger-Levraultexploitsmeasurementscollectedfromconnectedobjectsusinginterfacesandconnectorsthatimplementmessagingmechanisms.ThelatterallowtosendmessagesfromasourcetooneormorerecipientsusingspecificprotocolssuchasMQTTandCoAP.
Themultiplicityofthesedataexchangesgeneratescomplexityandbringsoutcontrolneedsthatcanbeaddressedbyestablishingmonitoringandanalysissystems.Weproposetoanalyzethemeanthatisundertakentoimplementtheexchanges,namelytheMQTTbrokerortheCoAPserver,tocollectmeta-informationtobeableto:
- Keeptrackoftheexchangedmessages,- Simplifythevisualizationofexchanges,- Improvesecurity:ensurethattherearenoinfractions,interceptionsordataleaks- Enhancethemaintainability:detectionofexceptions(ex:problemoftransferofamessage),precisionof
thecontextandtheoriginoftheproblem,alertsandnotifications.
TheinternshipisbasedattheDISPresearchlaboratoryinLyon2University,inpartnershipwiththecompanyBerger-Levrault(asoftwareproviderspecializedinthefieldsofeducation,health,sanitary,socialandterritorialmanagement).Youwillbesurroundedbyateamofresearchersandwillworkcloselywithpractitionersfromthecompany.Youwillbesupervisedtoplantheexpectedresultsoverthedurationoftheinternship.
Suggestedworkprogram:Objectifs:
- Createthedockerarchitectureofthebenchmarkframeworkforthepublish/subscribesystems:AMQP,MQTT,ROS,(Kafka,CoAP)
- Generatethetracesallowingtheexecutionandthecomparisonofdifferentalgorithms- Createtheplatformallowingtoshareexecutiontraces.
Main activities: - Designofeachsystemtoensurecompletenessofarchitecture- Designoftestcases(executionplan)- Implementcompletesystemsincontainers(DockerorVM)- Generationoftestcases- Generationofconfigurationfiles- Generationoftheexecutiontraces,documented- CreationofanAPItointeractwiththesystem,includingtheabilitytomakethesystemunstable.
- Maketheseresultsavailableontheweb.Expected results:
- Writingastateofartontestarchitectures.- Implementationoftheframework- Developmentoftestcases- Implementationofanalyticalmethods- Writingascientificarticletovaluetheresultsobtained
SubmityourapplicationbyDecember20,2019,bysendinganemailtojannik.laval@univ-lyon2.fr.Precisethejobofferreference(DISP-2020A)andattachafilecomposedofaCV,recentgrades,motivationletterandaletterofrecommendation.
