Université de Sherbrooke · Recherche AMI-Lab

Plateforme AMI-Lab

Une infrastructure de recherche complète — des capteurs intelligents sur le terrain jusqu'aux tableaux de bord IA dans le nuage — conçue pour améliorer la qualité de vie grâce à l'intelligence ambiante.

6Axes de Recherche
20+Projets Actifs
5Couches de Plateforme

01 / IMPACT CONCRET

Ce que la Plateforme Fait Concrètement

La plateforme AMI-Lab n'est pas seulement une infrastructure de recherche — c'est un système vivant déployé dans de vraies maisons, résidences et villes. Voici ce qu'elle permet concrètement pour de vraies personnes, chaque jour.

24/7 Surveillance continue de la santé des personnes âgées à domicile non-invasif · passif
100% Les données de santé restent en local — jamais envoyées dans le nuage apprentissage fédéré · confidentialité
< 1 min Délai d'alerte : de la détection d'anomalie à la notification du soignant temps réel · auto-réparation
Évolutif — la même plateforme d'un appartement à une ville intelligente entière Kubernetes · distribué

Cas d'Usage Concrets

CAS D'USAGE 01 👵 Personne Âgée Vivant de Façon Autonome Résidence pour Aînés · Maison Intelligente

Une personne âgée vit seule. Les capteurs AMI-Lab surveillent passivement les mouvements, la qualité du sommeil, la fréquence cardiaque et les routines quotidiennes — sans caméras ni appareils portables. Si le système détecte un comportement inhabituel (ex. absence de mouvement le matin, signes vitaux anormaux), il alerte automatiquement le soignant ou un membre de la famille en temps réel.

Flux de plateforme
Z-Wave Sensors DomoSense ContextAA Détection d'Anomalie Alerte Soignant
CAS D'USAGE 02 🏥 Soignant Gérant Plusieurs Résidents Centre de Soins · Tableau de Bord

Un soignant dans une résidence pour aînés surveille plus de 20 résidents depuis un tableau de bord unique. La plateforme agrège les données de capteurs de chaque appartement, met en évidence les résidents présentant des changements de santé, et fournit des informations riches en contexte — permettant des décisions plus rapides et mieux informées sans rondes physiques constantes.

Flux de plateforme
Capteurs Multi-Pièces Hope Server Kibana Dashboard Alertes Prioritaires
CAS D'USAGE 03 😴 Détecter l'Apnée du Sommeil Sans Clinique du Sommeil Domicile · Surveillance Non-Invasive

Un patient suspecté d'apnée du sommeil évite les tests coûteux et inconfortables en clinique. AMI-Lab déploie un kit de capteurs multimodaux non-invasifs (saturation en oxygène, température, humidité, fréquence cardiaque) dans sa chambre. La plateforme analyse les données nocturnes en temps réel, détecte les événements d'apnée et envoie des alertes aux professionnels de santé — tout depuis le domicile.

Flux de plateforme
BCG + SpO₂ Sensors DomoSense Calcul en Brouillard Alerte Clinique
CAS D'USAGE 04 🚶 Aider les Aînés à Se Déplacer dans leur Ville Mobilité Urbaine · Ville Intelligente

Une personne âgée souhaite traverser Sherbrooke en bus mais peine avec les trottoirs glacés et les parcours en pente. La plateforme Mobilainés, propulsée par l'infrastructure AMI-Lab, génère un itinéraire personnalisé évitant les côtes, surveille les conditions urbaines en temps réel et sélectionne les connexions de transport adaptées à ses capacités physiques et préférences.

Flux de plateforme
Profil Utilisateur Données IoT Urbaines ContextAA Itinéraire Personnalisé
CAS D'USAGE 05 🧠 Soutenir les Patients Atteints d'Alzheimer Soins Mémoire · Soutien Démence

Une personne atteinte de la maladie d'Alzheimer ressent de la douleur mais ne peut pas la signaler de manière fiable. AMI-Lab déploie des capteurs d'électromyographie de surface (EMGs) et physiologiques qui détectent passivement les indicateurs de douleur. Le système signale les événements probables de douleur à l'équipe soignante, permettant une intervention rapide sans nécessiter de communication verbale.

Flux de plateforme
sEMG + CO₂ Sensors DomoSense IA Détection de Douleur Notification Équipe Soignante
CAS D'USAGE 06 👨‍💻 Un Médecin Crée une App IoT — Sans Coder Santé · AmI-DEU · Sans Code

Un gériatre souhaite surveiller les indicateurs de fragilité de ses patients à domicile mais n'a aucune formation en développement logiciel. Grâce à l'IDE visuel d'AmI-DEU, il définit les règles de surveillance dans son vocabulaire médical. Le framework compile ceci en un agent autonome qui s'exécute sur la plateforme, collecte les bonnes données et notifie le médecin lorsque des seuils sont franchis.

Flux de plateforme
Expert Médical IDE AmI-DEU IaaC Compilé Actif sur Plateforme

Qui Bénéficie de la Plateforme

👵 Personnes Âgées

Vivre de façon autonome et sécuritaire à domicile grâce à la surveillance passive non-invasive et à l'aide à la mobilité intelligente.

👨‍⚕️ Soignants & Cliniciens

Surveiller plusieurs patients à distance, recevoir des alertes en temps réel et accéder à des tableaux de bord santé riches — sans collecte manuelle de données.

🔬 Chercheurs

Déployer des expériences IoT à grande échelle avec une infrastructure prête à l'emploi, le support de l'apprentissage fédéré et l'annotation sémantique intégrée.

🏙️ Villes & Communautés

Intégrer des services de ville intelligente, la mobilité personnalisée et la surveillance de santé populationnelle à l'échelle de quartiers entiers.


02 / ARCHITECTURE

Schéma Complet de la Plateforme

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La plateforme AMI-Lab intègre cinq couches interconnectées — des capteurs physiques en périphérie aux moteurs d'IA sémantique dans le nuage. Chaque couche est construite sur des technologies ouvertes et interopérables permettant des déploiements d'intelligence ambiante évolutifs et auto-gérés dans les maisons, hôpitaux et villes.

COUCHE INTELLIGENCE — Cadres IA, Raisonnement Sémantique & Apprentissage
COUCHE NUAGE — Serveurs Hope (Grappe Kubernetes)
SERVEUR DONNÉES
Svc IntégrationElasticsearch · K8s
Svc CaptationMQTT · Mosquitto
OM DispatcherSandboxes
Gestionnaire ServicesKubernetes master
SERVEUR VISU
D.Project 1–NKibana · Perm. Proxy
Portail PrincipalKong (Nginx)
Elastic ID/SecurityX-Pack · Auth
SERVEUR SENTINELLE ↗
Svc DéploiementAnsible · GitLab CI/CD
Svc SécuritéOpenVPN · DNS
Svc Auto-RéparationZabbix · Auto-restart
SERVEUR MàJ
AnsibleMises à Jour OTA
COUCHE PÉRIPHÉRIQUE / BROUILLARD — Passerelle DomoSense (Raspberry Pi)
COUCHE APPLICATION — Projets de Recherche & Applications Utilisateur
COUCHE PERCEPTION — Capteurs, Appareils & Environnement Physique
📡 Z-WaveMouvement · Porte · Fumée
💙 Bluetooth/BLEMiScale · Mi Band 2
📶 LoRaLongue Portée Extérieure
📱 Mobile / 5GSmartphones · Apps
🩺 WearablesFitbit · Vitals
🏠 InsteonSmart Mat · Home
🌡️ Thermal CameraNon-Invasive
🛏️ BCG Bed SensorSommeil · Signes Vitaux
LÉGENDE
IA / Sémantique / Config — cliquer pour explorer
Traitement de Données
Visualisation
Sentinelle / Sécurité — cliquer pour explorer
Physique / Perception

Flux de Déploiement des Nœuds

🖥️ÉTAPE 01Installer le NœudFlasher l'image OS sur le Raspberry Pi
🔧ÉTAPE 02Configurer DomoSenseConfigurer le descripteur sémantique EnvironmentML
📡ÉTAPE 03Enregistrer sur le ServeurAjouter à Elasticsearch + configurer le client MQTT
🚀ÉTAPE 04Déployer le NœudLe Sentinelle pousse les services + auto-réparation activée
📈ÉTAPE 05Data & VisualisationLes données en direct transitent vers Elastic → tableaux de bord Kibana

03 / CADRE APPLICATIF

Cadre de Développement d'Intelligence Ambiante

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AmI-DEU permet aux experts du domaine — pas aux développeurs — de créer des applications IoT en décrivant les intentions des utilisateurs dans leur propre langage. Le cadre compile ces intentions en agents autonomes (IaaC) déployés directement sur ContextAA dans les maisons, hôpitaux et villes.

ENTRÉE 🧠 Domain Expert

Infirmière, médecin, planificateur urbain — décrit les intentions via un IDE visuel glisser-déposer. Aucun code requis.

MOTEUR ⚙️ Action Machine

Le compilateur sémantique associe les flux d'intentions à onto-AMI et génère des affectations IaaC enrichies.

SORTIE 🤖 IaaC Application

L'agent autonome compilé se déploie sur ContextAA — s'exécute indépendamment dans tout environnement intelligent.

📄 Détails complets — IDE visuel, modèle sémantique, exemples d'intentions et résultats de validation — sur la page projet AmI-DEU.

04 / INTERGICIEL

Multi-Agent Sensible au Contexte Platform

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ContextAA est l'intergiciel intelligent au cœur d'AMI-Lab — une plateforme multi-agent distribuée qui assure la continuité de service quand les utilisateurs se déplacent entre maisons, villes et hôpitaux. Elle coordonne tous les agents IaaC compilés par AmI-DEU et fournit le moteur de correspondance de contexte alimentant toute la plateforme.

🏗️ Architecture 5 Couches

Lexicale → Syntaxique → Raisonnement → Planification → Interaction

🌍 Espace Intelligent Ouvert

Intelligence ambiante sans frontières — maison, ville, hôpital, mobile.

🤝 Coordination des Agents

Déploie et coordonne tous les agents de mission IaaC d'AmI-DEU en temps réel.

🔗 onto-AMI / UnOvi

Ontologie universelle assurant l'interopérabilité entre toutes les sources IoT.

📄 Détails complets — architecture 5 couches, modèle d'espace intelligent ouvert, coordination des agents et raisonnement sémantique — sur la page projet ContextAA. Alimente également : Raisonnement Sémantique · Reconnaissance de Situation · Tyche.

05 / RECHERCHE IA

F-AMAD — Apprentissage Fédéré Standardization

F-AMAD est le groupe de standardisation de l'apprentissage fédéré d'AMI-Lab — permettant un apprentissage automatique respectueux de la vie privée sur des nœuds IoT distribués. Les données de santé brutes restent en local sur chaque DomoSense passerelle ; seules les mises à jour de modèles sont partagées avec le Hope server for aggregation.

FL-AMAD 🌿 Cadre de Référence

Évalue les stratégies d'apprentissage fédéré selon quatre dimensions — Algorithmes, Métriques, Architectures et Hétérogénéité des données — dans des environnements IoT distribués.

FL AlgorithmsBenchmarkDonnées Non-IID
INTÉGRATION PLATEFORME 🔄 FL Périphérie-vers-Nuage

Les agents FL sont déployés via AmI-DEU et coordonnés par ContextAA. L'entraînement local s'exécute sur les nœuds DomoSense ; l'agrégation globale se fait sur les serveurs Hope — 100% privé.

Entraînement Sur AppareilPréservation de la Vie PrivéeFedAvg

07 / INFRASTRUCTURE

Infrastructure de Plateforme

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La grappe de serveurs Hope exécute des microservices d'acquisition et de visualisation dans des espaces de noms Kubernetes séparés avec un backend Elasticsearch partagé. Les serveurs Sentinelle gèrent la sécurité, le déploiement et l'auto-réparation de l'ensemble du parc de nœuds.


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