Interoperability and Upgradability Improvement for Context-Aware Systems in Agriculture 4.0

La prochaine evolution de l’agriculture est l’Agriculture 4.0. Dans ce domaine, les nouvelles technologies de l’Internet des Objets (IdO) et les systemes contextuels sont utilises pour ameliorer les performances des activites agricoles. Un systeme contextuel est un systeme capable de reagir automatiquement et adequatement en fonction du contexte. Le fait d’utiliser un tel systeme permet non seulement de reduire la charge de travail des agriculteurs, mais aussi d’ameliorer la precision des activites agricoles. Cependant, leur emploi dans le monde rencontre deux obstacles specifiques. Le premier obstacle est le besoin de mettre regulierement a jour le systeme contextuel sans changer sa fonctionnalite. Ce besoin s’appuie sur le fait que l’agriculture est une activite saisonniere, avec un lieu de travail externe, ce qui implique plusieurs facteurs imprevisibles qui influent sur les aspects logiciels et materiels du systeme. Le deuxieme obstacle est l’heterogeneite de donnees generees a partir du systeme contextuel. Dans le domaine agricole, on trouve des capteurs varies observant des phenomenes varies et produisant des donnees egalement variees. Representer ces donnees est un fait necessaire pour l’interoperabilite des dispositifs a l’interieur un systeme contextuel, ou pour l’interoperabilite de plusieurs systemes contextuels differents a l’interieur l’ecosysteme de l’IdO. Cette these propose trois contributions. La premiere est une architecture s’appuyant sur le principe de microservice. Cette architecture est une pile de services pour les systemes contextuels, qui permet aux developpeurs d’un systeme de se focaliser sur les objectifs des services plutot que leurs aspects logiciels et materiels. La deuxieme contribution est une ontologie, intitule CASO, dediee aux systemes contextuels. Cette ontologie fournit un vocabulaire pour modeliser les donnees generees par le systeme contextuel. De plus, elle inclut un mecanisme pour creer des regles de raisonnement. La troisieme contribution est un systeme d’aide a la decision (SAD) pour l’irrigation automatique, developpe a partir d’IRRINOV® , une methode d’irrigation manuelle. Il fait partie d’un systeme contextuel dedie a l’irrigation de l’equipe TSCF d’INRAE. Ce SAD est base sur la pile de services pour les systemes contextuels,et utilise l’ontologie IRRIG, une specialisation de CASO dediee a l’irrigation. Les trois contributions vont etre appliquees dans un systeme contextuel d’irrigation deploye dans l’AgroTechnoPole, situe a Montoldre, en France.