Umar Ozeer - Gestion autonome de la résilience des applications IoT distribuées en environnement Fog

Le Fog computing étend les capacités du Cloud en bordure du réseau, à proximité des objets terminaux et des utilisateurs finaux localisé dans le monde physique. Le Fog est un catalyseur clé des applications de l'Internet des Objets (IoT), car il résout certains des besoins que le Cloud ne parvient à satisfaire, tels que les faibles latences, la confidentialité des données, la qualité de service ainsi que les contraintes géographiques. Pour cette raison, le Fog devient de plus en plus populaire et trouve des cas d'utilisations dans de nombreux domaines tels que la domotique, l'agriculture, la e-santé, les voitures autonomes, etc.
 
Le Fog, cependant, est instable car il est constitué de milliards d'objets hétérogènes au sein d'un écosystème dynamique. Les objets de l'IoT tombent en panne régulièrement parce qu'ils sont produits en masse à des coûts très bas. De plus, l'écosystème Fog-IoT est cyber-physique et les objets IoT sont donc affectés par les conditions météorologiques du monde physique. Ceci accroît la probabilité et la fréquence des défaillances. Dans un tel écosystème, les défaillances produisent des comportements incohérents qui peuvent provoquer des situations dangereuses et coûteuses dans le monde physique. La gestion de la résilience dans un tel écosystème est donc primordiale.
 
Cette Thèse propose une approche autonome de gestion de la résilience des applications IoT déployées en environnement Fog. L’approche proposée a la spécificité de mettre en œuvre une reprise sur panne avec une restauration d’état cohérent de l'application par rapport au monde physique (cohérence cyber-physique) et évite ainsi les impacts dangereux et coûteux des défaillances sur le monde physique.
 
L'approche proposée a été validée à l'aide de techniques de vérification par modèle afin de vérifier que certaines propriétés importantes sont satisfaites. Cette approche de résilience a été mise en œuvre sous la forme d'une boîte à outils, F3ARIoT, destinée aux développeurs. F3ARIoT a été évaluée sur une application domotique. Les résultats montrent la faisabilité de son utilisation sur des déploiements réels d'applications Fog-IoT, ainsi que des performances satisfaisantes par rapport aux utilisateurs.