WildCAT : un cadre générique pour la construction d'applications sensibles au contexte

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1 WildCAT : un cadre générique pour la construction d'applications sensibles au contexte Pierre-Charles David France Télécom, Recherche & Développement Réunion Adapt, Paris

2 Plan 1 Introduction 2 Modèle de données & APIs 3 Architecture & scénarios d'extension P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 2 / 23

3 Qu'est-ce que WildCAT? Context-Awareness Toolkit bibliothèque Java framework extensible Une partie d'une système plus grand : SAFRAN extension de Fractal pour applications auto-adaptatives (Autonomic) utilise des règles réactives (E-C-A) pour programmer les politiques d'adaptation WildCAT utilisé pour détecter les événements liés au contexte réutilisable en dehors de SAFRAN P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 3 / 23

4 Besoins Besoin de connaître contexte d'exécution et ses évolutions pour pouvoir s'y adapter Par dénition, ce contexte est habituellement implicite Le contexte d'exécution d'une application regroupe toutes les entitées et situations externes qui inuencent sa QdS/performances (quantitative et qualitative) telle que perçue par les utilisateurs. [ma dénition] Rôles de WildCAT : réier le contexte (acquisition et modélisation des données) y donner accès aux applications (API) Objectif : faciliter la création d'applications sensibles au contexte Approche pragmatique P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 4 / 23

5 Principes de conception (et conséquences) 1 Simple à utiliser par les programmeurs d'applications modèle de données et APIs simples utilisable comme une boîte noire 2 Générique (pas lié à un domaine applicatif) applications pervasives vs serveurs, local vs distribué... besoin d'une interface de conguration 3 Permettre une implémentation ecace minimiser le surcoût du framework lui-même permettre des implémentations spécialisées pour certains domaines 4 Extensible construit comme un framework supporte diérents scénarios d'extension P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 5 / 23

6 Diérents rôles Programmeur d'application : utilise les APIs publiques pour accéder au modèle de données a besoin d'un modèle et d'une interface simple Congurateur : modélise le contexte d'une (famille d') application interface de conguration/spécialisation du framework réutilisation entre applications/domaines Implémenteur : étend le framework conception modulaire scénarios d'extension bien dénis P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 6 / 23

7 1 Introduction 2 Modèle de données & APIs 3 Architecture & scénarios d'extension P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 7 / 23

8 Modèle de données de WildCAT Context point d'entrée principal singleton + façade interfaces push et pull Domaine représente un aspect du contexte permet de implementations spéciques ex. : sys, net, geo Resource un élément du contexte ou une categorie ex. : mouse, memory, storage Attribute décrit une ressource ex. : #buttons, #free, #removable Addressage : domaine://chemin/vers/ressource#attribut P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 9 / 23

9 Modèle de données de WildCAT (suite) Modèle de données logique ne contraint pas l'implémentation Simple, mais : en interne, les ressources peuvent être partagées (DAG) attributs ressources pour aller au-delà de simples valeurs Exemple sys://devices/net/eth0#bandwidth pas susant? sys://devices/net/eth0/bandwidth#{value,precision,confidence...} Structure arborescente famillière pour les programmeurs Modèle entièrement dynamique chaque changement génère (potentiellement) un événements changements de structure ou de valeurs P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 11 / 23

10 Interface de programmation (API) Toutes les APIs sont accédées par Context clients indépendants de l'implémentation des domaines API très simple 2 classes, 2 interfaces facile à apprendre et à utiliser Deux modes d'accès complémentaires : pull/push Utilisation Context ctx = new Context(); ctx.addstandarddomain("/chemin/vers/config.xml"); ctx.adddomain(new MonDomainSpécialisé(args)); // Accès au contexte (voir slides suivants) P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 13 / 23

11 API pull : requêtes synchrones Découverte de la structure navigation dans l'arbre des ressources et attributs éléments dénotés par des Paths, pas de référence directe Path[] drives = context.getchildren("sys://storage/disk"); Path[] hd = context.getattributes(drives[0]); context.exists(hd.getparent()); Requête sur la valeur courante d'un attribut context.resolve("sys://storage/memory#free") P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 15 / 23

12 API push : notications asynchrones Interface publish/subscribe classique ContextListeners notiés de façon asynchrone Événements de base RESOURCE_ADDED/REMOVED, ATTRIBUTE_ADDED/REMOVED ATTRIBUTE_CHANGED EXPRESSION_CHANGED langage d'expressions simple expressions peuvent référencer des chemins de n'importe quel domaine CONDITION_OCCURRED cas particulier de EXPRESSION_CHANGED expr = "sys://storage/memory#free < 5000"; context.registerlistener(condition_occured, expr, listener); P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 17 / 23

13 1 Introduction 2 Modèle de données & APIs 3 Architecture & scénarios d'extension P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 18 / 23

14 Architecture interne Framework logiciel Transparent pour les programmeurs d'applications APIs publiques en vert Supporte diérents niveaux d'extension P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 19 / 23

15 Framework d'acquisition des données Acquisition de données brutes par des senseurs code de bas niveau pas d'abstraction / interprétation Senseurs actifs autonomes envoient de nouvelles mesures de façon asynchrone Sensors Passifs plus simples à programmer peuvent être rendus actifs par l'ajour d'un ordonnanceur Protocole de conguration senseurs congurés par des fragments XML bien formés arbitraires Scénario d'extension : création de nouveaux senseurs & bibliothèques de senseurs P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 20 / 23

16 Implémentation par défaut de domaine contextuel Implémentation directe du modèle logique classes Resource et Attribute Conguré par un chier XML dénit la structure initiale (ressources et attributs) déclare, congure et associe les senseurs aux ressources les mesures du senseur deviennent des attributs primitifs de la ressource (Constructions dynamiques : if, foreach) Possibilité de dénir des attribute synthetiques (abstraction) utilise un constructs d'expressions simple peut faire référence à des éléments d'autres domaines recalculés automatiquement lors d'une modication d'une dépendance Scénario d'extension : réutilisation du modèle de données avec une logique de mise à jour ad hoc création d'un nouveau langage de conguration P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 21 / 23

17 L'interface ContextDomain Similaire à l'interface Context mais limitée à un domaine particulier Relativement dicile à implémenter Mais ore une liberté complète sur les choix d'implémentation L'implémentation par défaut n'est pas un cas particulier Scénario d'extension : écriture de nouveaux dommaines, avec des implémentations ecaces (e.g. file ://) encapsulation de système patrimoniaux (LDAP, SNMP...) P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 22 / 23

18 Conclusion & travaux futurs Caractéristiques 1 simple à utiliser 2 générique 3 ecace (potentiellement) 4 extensible Diérents rôles programmeur d'application : a besoin d'un modèle et d'une interface simple congurateur : modélise le contexte d'une (famille d') application implémenteur : étend le framework Version courante limitée : 1 ce n'est qu'un noyau 2 les choses les plus intéressantes iront dans les extensions 3 ex : distribution, modèle de données étendu, support de l'historique des valeurs... P.-C. David (FT R&D) WildCAT Réunion Adapt 23 / 23

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