Thèse P2P Business Process Management, based on blockchain and IoT F/H

Ref : 0022853 | 10 mai 2019

Date limite de candidature : 07 août 2019

40 48 Avenue de la Republique 92320 CHATILLON – France

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Votre rôle

Votre rôle est d’effectuer un travail de thèse sur : « La gestion peer to peer des processus métiers en se basant sur les technologies de blockchain de l’IoT ».

contexte global du sujet de thèse et état de l’art

L’IoT (Internet of Things) et la gestion des processus métiers (Business Process Mangement (BPM)) sont deux sujets au coeur de la gestion efficace de l’entreprise. Le premier permet d’introduire de nouveaux composants permettant d’effectuer plus efficacement certaines tâches (e.g. prendre la température d’un patient à distance, gérer les entrées/sorties de produits dans un entrepôt, contrôler le taux d’humidité dans un champ agricole, etc). Quant au deuxième, la gestion des processus métiers, permet de gérer efficacement les activités de l’entreprise, dans la perspective d’atteintes de ses objectifs métiers. L’IoT occupe de plus en plus de place dans la gestion de l’entreprise, à la fois dans son fonctionnement interne (capteur de présence, GPS, etc.), et également, dans les interactions avec le client (en effet, les objets vendu ou mis à disposition des clients sont de plus en plus communicant (compteur linky, chaudière, termostat, etc.)).

L’application de l’Internet des objets (en anglais, IoT) pour la gestion des processus métiers aura un impact positif considérable sur la gestion des processus métiers. L’IoT permet de : (i) suivre en temps réel le statut des acteurs d’un processus métier (par exemple, entrepôts et centres de distribution) ; (ii) optimiser la manière dont les personnes et les acteurs travaillent ensemble, et coordonnent leurs activités ; et finalement, (iii) collecter les données nécessaires pour appliquer des méthodes analytiques afin d’optimiser et d’améliorer les processus métiers.

Par ailleurs, la technologie Blockchain permet l’exécution processus métiers impliquant diffèrent tenants sans une autorité centrale [1][2][3]. Plus précisément, un modèle de processus comprenant des tâches effectuées par plusieurs tenants peuvent être coordonnées via des contrats intelligents (smart contract) opérant sur le Blockchain. Le mécanisme de consensus régissant la blockchain garantit que le modèle de processus est suivi par chaque tenant. Un contrat intelligent peut être défini de la même manière, à la différence près que le terme « techniquement » remplace le terme « juridiquement ». Plus besoin d’un juge, ou d’une quelconque autorité reconnue par les deux parties.

Par conséquent, en alliant, Blockchain et IoT [1], nous pouvons assurer deux caractéristiques importantes dans le cycle de vie BPM: transparence (i.e., l’état de l’exécution d’une instance d’un processus métier et de ses acteurs en temps réel) et contrôle d’intégrité (i.e., résultats d’un processus métier produits au bon endroit/moment, de bonne quantité/qualité, et au coût défini).

Se référer à la section 3 « Le plus de l’offre » pour des informations détaillés sur la mission scientifique et les principales activités associées à la thèse.

Votre profil

Vous avez un Master Recherche en informatique et télécommunication. Vous avez effectué un stage impliquant au moins l’une des compétences recherchées.

Les compétences recherchées sont les suivantes, certaines pouvant être acquises au cours de la thèse :

L’internet des objets (Internet of things)

Gestion de processus métiers (modélisation et implémentation)

blockchain

Architecture réseaux et télécommunication

Développement logiciel (Java et Python)

Le/la candidat.e doit avoir les qualités suivantes :

Esprit critique

Travail en équipe

Capacité d’adaptation à la fois techniquement et humainement

Capacité rédactionnelle en anglais et en français.

Le plus de l’offre

Objectif scientifique – verrous à lever

L’objectif de la thèse est de s’appuyer sur les technologies IoT et blockchain pour construire un environnement décentralisé pour la gestion des processus métier. Ainsi nous pouvons assurer deux caractéristiques importantes dans le cycle de vie d’un modèle de processus d’affaire : transparence (i.e., l’état de l’exécution d’une instance d’un processus métier et de ses acteurs en quasi temps réel) et contrôle d’intégrité (i.e., les données relatives aux processus métiers. La blockchain sera utilisée pour coordonner les processus comprenant des tâches effectuées par plusieurs acteurs et ceci avec une modélisation sous la forme de « smart-contrats ». Ainsi chaque acteur aura une visibilité de l’exécution du processus. Ce approche nécessitera la translation de la modélisation de processus métiers de « Business Process Model and Notation » (BPMN) vers des « smart contract ». Par ailleurs, les technologies de l’IoT et d’intelligence artificielle seront utilisées pour réaliser un contrôle d’intégrité ceci en établissant une corrélation entre des données du monde réel et celles d’un processus métier. Par exemple l’analyse des données de déclaration d’un sinistre avec celles de plusieurs sources de données au niveau de l’IoT (état capteur d’humidité, capteur de fumé, etc.) pourront fournir une vérification, un complément ou une contradiction du sinistre

La thèse vise donc à adresser cette problématique, qu’on peut reformuler comme suit : comment gérer un processus métier de manière décentralisée, transparente, tout en contrôlant l’intégrité des données et tâches effectuées ? On s’appuiera alors sur la technologie blockchain (pour la décentralisation et la transparence), et l’IoT et l’intelligence artificielle pour le contrôle d’intégrité et l’interaction avec le monde réel.

Les verrous de la thèse sont :

Le passage d’une représentation en BPMN à une représentation sous la forme de « smart-contrat » couplé à des objets de l’IoT (e.g. déclaration d’un sinistre, déclenchement d’une action réalisée par un objet de l’IoT).

L’utilisation de technique d’IA pour trouver les dépendances entre des données venant de plusieurs sources (e.g. d’objet de l’IoT) et les données d’un processus métier afin de compléter, vérifer ou contre dire ces dernières. (e.g. l’analyse de données remontées par des capteurs de l’IoT sont en cohérence avec les éléments de la déclaration d’un sinistre).

L’identification de transparences souhaités par les différents acteurs et pouvant être offertes par la blockchain.

Approche méthodologique-planning

L’approche envisagée consistera à réaliser des prototypes et des expérimentations de manière itérative pour évaluer les différents mécanismes très rapidement. La première phase consiste à proposer

une translation de langage de modélisation et d’implémentation de processus métier en smart contract,

une validation de cette translation en implémentant un logiciel de modélisation, d’implémentation et d’exécution

La deuxième étape consiste à intégrer la dimension IoT et technique d’IA, à la fois pour considérer un objet de l’IoT comme une ressource en BPMN, mais également, pour assurer le contrôle d’intégrité entre les données du BPMN et celles de la blockchain.

Chacune de ces deux phases contiendra les étapes suivantes : état de l’art, conception, implémentation, validation, publication scientifiques.

Entité

Au sein du département « Applications et Customer Relationship Management», l’équipe « Advanced Contact Service » gère un large périmètre de sujets innovants autour de la Relation Client et de la gestion des processus métiers. Elle conçoit des solutions de centres d’appels et de CRM innovantes basées sur les nouvelles technologies comme le HTML5/WebRTC, l’intelligence artificielle, l’IoT, et le blockchain.

Qu’est ce qui fait la valeur ajoutée de cette offre ?

Vous travaillerez sur des sujets porteurs autour d’loT, du blockchain, de la gestion des processus métier et de l’intelligence artificielle ; dans un envrionnement de recherche stimulant autour de la représentation BPMN de processus métiers, l’usage des « smart contract » pour la compositions de service multi acteurs et les objets de l’IoT.

Références :

[1] K. Christidis and M. Devetsikiotis, « Blockchains and Smart Contracts for the Internet of Things, » in IEEE Access, vol. 4, pp. 2292-2303, 2016.

[2] J. Mendling, et al., “Blockchains for Business Process Management – Challenges and Opportunities,” ACM Trans. Manage. Inf. Syst. 9, 1, Article 4 (February 2018), 16 pages.

[3] WEBER, Ingo, XU, Xiwei, RIVERET, Régis, et al. Untrusted business process monitoring and execution using blockchain. In : International Conference on Business Process Management. Springer, Cham, 2016. p. 329-347.

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