Le développement des architectures de services Web passe par la gestion de différentes préoccupations dans des domaines d'applications variés. Cela soulève de nombreux problèmes auxquels les architectures traditionnelles ne répondent que partiellement. Dans ce mémoire pour l'obtention de l'habilitation à diriger des recherches, nous décrivons certains de nos travaux réalisés à l'université Claude Bernard Lyon 1 entre 2007 et 2014 au sein de l'équipe SOC du laboratoire LIRIS. Nous nous sommes intéressé en particulier à la gestion des préoccupations que sont la préservation de la vie privée et l'interopérabilité, ainsi qu'à l'application des principes des architectures orientées services à des domaines d'applications tels que le milieu hospitalier et le Web des objets. Nous présentons tout d'abord les modèles, algorithmes et protocoles que nous avons développés pour le respect de la vie privée dans le cadre des services d'accès aux données en milieu hospitalier. Puis, nous proposons une solution orientée services pour l'intégration de données liées permettant d'avancer vers l'interopérabilité entre services liés sur le Web sémantique grâce à un système de médiation décentralisée. Enfin, nous détaillons une architecture fondée sur la notion d'avatar visant à enrichir le potentiel d'utilisation des objets connectés à l'aide de services Web.