Description
Date depot: 5 avril 2024
Titre: IoT-Edge-to-Cloud Continuum : Architecture et déploiement performant
Directeur de thèse:
Naceur MALOUCH (LIP6)
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Systèmes et réseaux
Resumé: Un cloud IoT est un réseau accessible par l’Internet et qui a pour rôle de stocker et traiter les données des appareils et applications IoT. Généralement, les besoins des applications IoT sont très contraignantes en termes de délai et en termes du contexte local. Connecter les objets vers le Cloud distant et générique ne permet pas de satisfaire convenablement ces besoins et peut engendrer des dégradations de qualité voire même un dysfonctionnement complet des applications. Pour ces raisons, le modèle IoT Cloud classique a évolué récemment vers ce qu’on appelle le Cloud-to-Edge IoT Continuum, appelé aussi Cloud-to-Things Continuum ou aussi Compute Continuum. Dans ce modèle, le traitement et le stockage des données IoT sont positionnés au plus près des objets de l’IoT et sur tout le chemin du Continuum jusqu’au Cloud afin d’optimiser au mieux les performances. Bien que diverses solutions de gestion d’infrastructure réseaux et d’orchestration ont apparues, leurs performances restent limitées et ne permettent pas de passer à l’échelle. L’objectif de la thèse est d’explorer les quelques solutions existantes afin de proposer des améliorations qui visent en particulier à augmenter la fiabilité, à réduire les latences et à supporter un grand nombre de réseaux IoT et Edge. Ce dernier objectif peut être atteint en concevant une architecture différente qui relie les composants du Continuum. Il est aussi possible d’améliorer la fiabilité en modifiant aussi les protocoles de l’IoT qui connectent les objets au Continuum Edge-Cloud.
Résumé dans une autre langue: An Internet-of-Things system that is based on the Cloud is a network accessible everywhere through the Internet and whose role is to store and process data from IoT devices and applications. Usually, the requirements of IoT applications are very restrictive in terms of time and local context. Connecting objects to the remote and classic Cloud does not adequately satisfy these requirements and can cause quality degradation or even complete application malfunction. For these reasons, the classic IoT Cloud model has recently evolved into what we call the Cloud-to-Edge IoT Continuum, also called Cloud-to-Things Continuum or also Edge-to-Cloud Continuum. In this model, the processing and storage of IoT data are placed as close as possible to the IoT objects and spread over all the way in the Continuum to the Cloud in order to optimize the performance. Although various network infrastructure management and orchestration solutions have been proposed, their performance remains limited and they do not provide high scalability. The objective of the thesis is to explore the few existing solutions in order to propose improvements which aim in particular to increase reliability, reduce latencies and support a large number of IoT and Edge networks. This latter objective can be achieved by designing a different disruptive architecture that connects the components of the Continuum. It is also possible to improve reliability by modifying the IoT protocols that connect objects to the Edge-Cloud Continuum.