Pervasive Agents for Reliable and Flexible Ups Management Services
( Mise en oeuvre d'une architecture flexible et fiable à base de composants Java pour l'administration d'onduleurs et le déploiement de services associés)

Les objectifs sont de rendre possible l'administration des onduleurs n'importe où, n'importe quand, et depuis n'importe quel type d'équipement (ordinateur, téléphone portable, assistant personnel, ...), de réduire les coûts de ces fonctions, et de faciliter la maintenance et les mises à jour futures.

Les technologies à base de composants Java seront utilisées (agents mobiles, déploiement dynamique de code, objets Java embarqués, ...) pour ce projet qui couvre les trois domaines suivants :

1/ La conception d'une architecture flexible et sécurisée de déploiement à la demande de services logiciels personnalisés (capacité de configuration et de reconfiguration d'applications réalisées sous forme d'agents Java coopérants).

2/ La mise en oeuvre d'un environnement de validation et de simulation adapté à la complexité de cette architecture et permettant d'améliorer l'efficacité du processus de développement logiciel (productivité) et de la qualification (qualité et évaluation de performance du produit).

3/ La commercialisation d'un produit " carte de communication transverse " pour les UPS : cette carte est l'infrastructure matérielle d'accueil des agents embarqués mobiles venant remplir le service désiré au moment voulu (interface graphique, administration réseau, maintenance, configuration, ...).

L'ambition du projet PARFUMS est de contribuer à l'amélioration de la compétitivité française en développement logiciel en présentant un exemple réussi de transfert technologique innovant vers une société industrielle internationale. L'enjeu est d'associer gain de productivité du développement et amélioration de la qualité du produit en terme de performances ressenties par le client final.

Les acteurs du projets sont l'INRIA Rhône-Alpes, et les sociétés MGE UPS SYSTEMS et SILICOMP.

Partenaires du projet 

1. MGE UPS SYSTEMS S.A.
2. INRIA Rhône-Alpes
3. Groupe SILICOMP

Identification 

Thème de l'appel 

Pour plus d'information 

Mél : laurent.coussediere@mgeups.com

Objectifs
Le projet PARFUMS (architecture flexible à base de composants Java) a pour objectifs de concevoir une architecture permettant d'améliorer la qualité en terme de time-to-market, d'interopérabilité, de facilité de mise en oeuvre, de facilité d'utilisation et de performances des services logiciels associés à un équipement grand public ; et de mettre en oeuvre ce modèle dans un domaine applicatif particulier qui est celui de la gestion d'énergie et de l'utilisation d'alimentations sans interruptions (UPS).

Dans l'industrie de la protection électrique, les équipements pris en charge sont variés et de plus en plus nombreux (équipement informatique, processus industriel, environnement médical, télécommunication, domotique, centres de données Web et Internet, ...).

Le logiciel ne fait pas partie du coeur de métier de cette industrie et constitue de ce fait un maillon faible en termes de réactivité et de productivité pour ce secteur d'activité. Il joue également le rôle d'élément compétitif majeur, et représente bien souvent un avantage concurrentiel pour les valeurs d'usage des clients dont les métiers sont issus des nouvelles technologies de l'information et de la communication.

Une mutation vers un mode de production industriel de ces systèmes logiciels qui accompagnent l'UPS, en utilisant une architecture à base de composants réutilisables, peut être une réponse à cette difficulté permettant de relever un enjeu majeur.

Le projet PARFUMS se positionne à trois niveaux vis à vis des priorités de l'appel à projets RNTL :

• La rupture induite par le rôle croissant et diversifié du Web et de l'Internet est très sensible pour l'activité UPS et notamment pour de nombreuses fonctions de communication bouleversées par l'apparition de terminaux et périphériques divers (GSM, PDA, téléphone internet, TV interactive, etc.) qui viennent remplacer le classique PC dans les mains du personnel de maintenance, de supervision ou d'administration des systèmes ou dans le contexte de la domotique.
• D'autre part, la réutilisation et l'assemblage de composants, ainsi que leur utilisation dans un contexte de plus en plus transverse (différents types d'équipement UPS, différents types de système d'exploitation, différents moyens de communication) requièrent de savoir les configurer à la demande et les déployer de façon dynamique dans leur environnement d'exécution. Il faut donc mettre en oeuvre des outils de conception et une infrastructure de déploiement qui permettent de fournir la flexibilité attendue. Par ailleurs, il est également nécessaire de les valider, de les certifier et de les qualifier de façon beaucoup plus formelle (validation fonctionnelle, simulation, évaluation de performance, ...). En effet, une vérification " manuelle " exhaustive a posteriori de la phase de conception et de développement n'est plus envisageable. Il faut donc mettre en oeuvre des techniques de validation de composants logiciels intégrant l'automatisation de la vérification, de la simulation, et des tests sur la base des données de la conception.
• Enfin, la plupart de ces fonctions logicielles associées aux applications de gestion d'énergie sont destinées à être embarquées dans l'équipement de protection électrique. Ceci entraîne les contraintes économiques sévères que l'on peut imaginer notamment pour les petits produits UPS grand-public, et ne doit pas remettre en cause la fiabilité, l'évolutivité, et les capacités de communication du produit (Internet/Intranet).

Mise en oeuvre et état de l'art
Les technologies de l'Internet offrent la possibilité de développer des agents intelligents basés sur du code mobile (utilisant par exemple le langage Java). Ces technologies permettent notamment d'introduire un aspect dynamique ou personnalisé dans des services de configuration, d'administration ou d'interface graphique.

D'autre part, l'apparition de plates-formes d'exécution réparties et l'émergence de la technologie Java, sont à la source de nombreux travaux et commence à atteindre le domaine des systèmes embarqués grand-public auquel s'intéresse le projet PARFUMS.

Les contraintes de ce domaine sont nombreuses : taille, coût, qualité de service, performance, fiabilité et sûreté de fonctionnement. L'aspect coût peut être impacté par la problématique des logiciels ouverts (ou libres) qui permet l'absence de coûts (ou royalties) pour certains environnements d'exécution. De ce point de vue, le projet PARFUMS cherchera à réutiliser des infrastructures logicielles développées dans le projet de plate-forme PAROL.

Les trois acteurs du projet PARFUMS ont expérimenté dans ces domaines certaines des techniques qui seront utilisées et développées pour mener à bien le projet :

• MGE UPS SYSTEMS a développé depuis quelques années une offre de " cartes de communication transverse " (la transversalité étant prise dans le sens d'une utilisation possible de ces carte avec la plupart des produits UPS commercialisés par MGE). Chacune de ces cartes offre à l'environnement informatique ou électrique de l'UPS une fonction de communication de ses informations (états, mesures, contrôles) dans un protocole particulier (RS232, USB, J-Bus, SNMP, contacts secs, relais de puissance, ...). Un projet est en cours chez MGE (projet SYDNEY) pour réaliser un produit dénommé " XML-@gent " et qui a pour fonction de servir le réseau avec les informations sur l'UPS au format XML (eXtensible Markup Language). Il s'agit d'un site Web à proximité de l'UPS, fournissant des pages XML ou HTML en fonction du browser qui l'interroge. Le produit peut être un logiciel classique qui s'installe sur un ordinateur en communication série ou USB avec l'UPS (proxy software XML-@gent) ou un logiciel enfoui dans une carte de communication transverse (carte TCC XML-@gent).
• L'INRIA Rhône-Alpes mène un certain nombre de projets de recherche dans les domaines technologiques clés qui intéressent le projet PARFUMS. Le développement d'une coopération INRIA / MGE permettrait la valorisation des résultats de ces recherche en milieu industriel et international, ce qui constitue l'un des objectifs stratégiques de l'INRIA. Les techniques identifiées visent à maîtriser l'infrastructure numérique en sachant communiquer sur Internet et sur des réseaux hétérogènes (logiciels distribués, applicatifs, mobilité des utilisateurs, nouveaux moyens d'accès, qualité de service), à savoir concevoir de nouvelles applications exploitant le Web, et à savoir produire des logiciels sûrs (logiciels modulaires, performants et fiables). Ces activités sont menées dans deux projets " réseaux et systèmes " de l'unité de recherche INRIA Rhône-Alpes : SIRAC (Systèmes informatiques répartis pour applications coopératives) et VASY (Validation de systèmes distribués et de protocoles).
• SILICOMP, au travers notamment de sa filiale SILICOMP RESEARCH INSTITUTE (SRI), s'est spécialisée dans les technologies informatiques innovantes que sont Java, la sécurité Internet, XML, les " middleware objets " et les technologies de validation. Toujours au travers de SRI, SILICOMP est également membre du J-Consortium, groupement d'entreprises définissant les exigences et spécifications pour l'application du langage Java aux environnements embarqués et temps-réel. La participation de SILICOMP à différents consortium de standardisation est également un atout pour le projet PARFUMS. En dehors du W3C dont l'INRIA Rhône-Alpes est l'animateur pour la zone Europe, SILICOMP au travers de sa filiale SILICOMP INGENIERIE suit les travaux du consortium OMG (Object Management Group : technologies objets, interopérabilité, ...) et du consortium OPC (OLE for Process Control : standard " Plug and Play ", interopérabilité, ...). Au travers de ces actions, SILICOMP participe également à différents groupes de travail des entreprises françaises animés par l'AFNOR.

Ruptures technologiques
D'abord utilisé pour animer les pages d'un site Web (applets), Java est devenu l'un des principaux langages de développement d'applications. Java peut même être utilisé aujourd'hui sur des petits systèmes ou des systèmes enfouis, qui vont de la carte à puce aux terminaux de paiement, GSM, imprimantes, machines fax, onduleurs, ...

Dans ce cas des petits systèmes et des systèmes enfouis, des verrous technologiques restent encore à lever avec des enjeux associés importants :

• Le premier concerne la performance, et les besoins réduits en terme d'utilisation mémoire (RAM, ROM, EEPROM) qui nécessitent des optimisations techniques importantes par rapport à une implémentation non contrainte de l'architecture Java (JVM et application).
• Le deuxième enjeu concerne la sécurité. Le chargement dynamique et à la demande d'application serveur (servlets) dans le périphérique où s'exécute le logiciel enfoui peut ouvrir des brèches dans ses mécanismes de sécurité.
• Le troisième enjeu est la faisabilité technico-économique. Il conviendra d'analyser dans ce domaine ce que peuvent apporter les logiciels libres pour notamment lever les deux enjeux précédents dans des limites de coût acceptables par le marché.

Le projet PARFUMS est un projet pré-compétitif qui vise donc à la réalisation d'une offre opérationnelle. Cette offre est constituée d'un produit matériel (la carte de communication transverse accueillant dynamiquement un logiciel enfoui) et de plusieurs produits logiciels rendant des services spécifiques (par exemple un agent de configuration et un agent de diagnostique).

L'horizon de temps du projet est de 24 mois.

Organisation du projet
Le déroulement du projet s'intègre dans le processus de création de l'offre de MGE UPS SYSTEMS qui en assure donc le pilotage.

Le projet PARFUMS a été découpé en cinq sous-projets :

• Sp1 : Architecture et management (pilotage MGE, participation INRIA et Silicomp) Définition de l'architecture globale de l'offre résultante et coordination des développements réalisés dans le projet pour mettre en oeuvre cette architecture.
• Sp2 : Infrastructure à agents (pilotage INRIA, participation MGE) Mise en place d'une infrastructure à base d'agents pour le déploiement des composants logiciels correspondant aux services de contrôle de la gestion d'énergie développés par MGE-UPS. La définition de cette infrastructure s'appuie sur la plate-forme à agents AAA (Agents Anytime Anywhere) développée par l'INRIA qui sera adaptée pour les besoins de l'application.
• Sp3 : Machine virtuelle embarquée (pilotage SILICOMP, participation INRIA et MGE) Mise en oeuvre par Silicomp d'une machine virtuelle Java adaptée à la carte de communication transverse développée par MGE-UPS. Par ailleurs, l'infrastructure développée au sous-projet sp2 sera également adaptée pour s'exécuter sur cette machine virtuelle.
• Sp4 : Applications (pilotage MGE, participation INRIA et Silicomp) Mise en oeuvre de services applicatifs destinés à valider et évaluer les bénéfices de l'infrastructure mise en place dans les sous-projets Sp2 et Sp3. Les services considérés sont le déploiement de solutions MGE sur un ensemble de sites et la surveillance des sites.
• Sp5 : Vérification, simulation et prototypage (pilotage INRIA, participation MGE) Utilisation de la technologie de spécification et de validation formelle définie par l'INRIA pour valider les applications à base d'agents développées dans le sous-projet Sp4.

La durée souhaitée du projet PARFUMS est de deux ans (24 mois). Plus précisément, on prévoit le déroulement du projet de la façon suivante :

• Une phase initiale de 3 mois permettant de passer la première revue de projet (revue R0) où les orientations générales du projet, au vu des observables présentés, sont approuvées par le comité de revue de projet qui décide ainsi de démarrer le programme dans sa phase de définition.
• Une phase de définition de 6 mois qui aboutit au choix argumenté des solutions techniques (faisabilité) et au passage de la revue de projet validant le passage à la phase de développement (revue R1). Lors de cette revue, la décision est prise, après approbation du dossier de programme, de développer. Le dossier de programme fait suite à la prise en compte des besoins exprimés par le Marketing, et des possibilités technologiques et industrielles existantes et maîtrisées.
• Une phase de développement de 15 mois, incluant le lancement industriel et aboutissant ultérieurement aux revues où seront prises les décisions de commercialiser et d'autoriser la livraison.

Retombées du projet
Le projet PARFUMS se positionne au niveau des deux ambitions affichée par le réseau RNTL.

" Aider à la création et au développement en France d'entreprises dans les technologies de l'information et de la communication " :

• MGE UPS SYSTEMS est déjà le troisième acteur sur le marché mondial de l'onduleur qui représente 31 milliards de francs en 1999. Seule société française (et même européenne) dans le peloton de tête, MGE est leader sur le segment des gros appareils avec installation, en très forte croissance liée aux retombées de la nouvelle économie Internet. Sur ce segment, les clients sont les fournisseurs d'accès (IAP) de services (ISP) et d'applications (ASP) Internet, qui construisent de grands centres de données pour l'hébergement de sites Web, et la location de systèmes, applications, et autres services Internet. Ainsi, MGE UPS SYSTEMS, par son marché, ses produits, et ses clients, se trouve au coeur de ces technologies de l'information et de la communication, et son développement pour les futures années est fortement lié à sa capacité d'adaptation à ces nouvelles technologies logicielles.
• SILICOMP, Société de Solutions en Technologies Informatiques, inscrit sa croissance forte des dernières années au coeur de ces nouvelles technologies de l'information et de la communication (NTIC). SILICOMP développe depuis peu pour MGE UPS SYSTEMS, dans le cadre du projet SYDNEY, le produit logiciel XML-@gent. La participation de SILICOMP au projet PARFUMS est également l'occasion de renforcer sa coopération avec MGE UPS SYSTEMS et de la transformer en un partenariat plus durable.
• L'INRIA Rhône-Alpes, en tant que laboratoire académique, développe de nouvelles technologies qu'il est important de confronter à l'usage d'applications réelles. Par ailleurs la participation à un projet coopératif tel que PARFUMS représente également une opportunité, au travers d'un premier projet de deux années avec un acteur économique local important, de bâtir un partenariat durable.

" Améliorer la compétitivité des équipes françaises en matière de développement logiciel pour faire face aux enjeux de la société de l'information " :

• Un des objectifs premiers du projet PARFUMS pour MGE UPS SYTEMS est d'améliorer la productivité de ses équipes de développement logiciel. Il faut considérer deux mots clés à ce niveau : la ré-utilisabilité que peut apporter une architecture flexible à base de composants au niveau de l'équipe de développement des produits de communication, et l'industrialisation automatisée des tests que peuvent apporter les techniques de validation fonctionnelle et de simulation au niveau de l'équipe de qualification des produits de communication.
• Le projet PARFUMS est l'occasion pour SILICOMP de conforter sa position dans l'industrie des composants logiciels (et notamment logiciels libres) et de leur intégration dans les systèmes d'information.
• Pour l'INRIA, le projet PARFUMS est l'occasion d'acquérir une meilleure connaissance de la gestion de projets de développement en entreprise, pouvant faciliter la participation de ses chercheurs et doctorants à la croissance d'entreprises telles que MGE ou SILICOMP, voir leur permettre d'entreprendre la création d'une nouvelle société innovante.

De ce fait, les retombées économiques du projet PARFUMS sont axées sur la contribution à la croissance des deux sociétés MGE UPS SYSTEMS et SILICOMP, et le soutien à leur développement en France sur le bassin Grenoblois.