Fusion Labs
Panorama du marché et état de l’art
des solutions IoT / M2M
Stéphane Monteil
2 avril 2015 – Conférence "Intern...
Sommaire
1. Le marché des objets connectés et du M2M
2. Architecture technique des solutions
3. Démarche projets IoT/M2M
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IoT : Le nouvel eldorado?
3Internet des objets et services cloud
Prévisions du marché IoT
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Internet by 2020”
“…200 billion Things
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Le marché M2M atteind...
Gartner’s hype cycle
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Source: Gartner
Internet des objets et services cloud
Facteurs d’évolution du marché
Facteurs favorables Freins
•L’IoT/M2M permet de créer de nouveaux
services, d’optimiser les...
Segments de marché M2M / IoT
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Energy
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•Solar panel
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Transports
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Exemple : La maison connectée
Home
Automation Lighting
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Chaine de valeur IoT / M2M
9Internet des objets et services cloud
End Device
(sensor, …)
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Exemple 1 : Supervision et
télémaintenance de machines
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IoT Platform
Mobile Network
(GPRS/UMTS)
Remote Diagnostics
& Mai...
Exemple 2: Smart Home
Démo d’une solution open source
Contenu du kit :
1. Raspberry Pi B
2. Carte Z-Wave (Razberry)
3. Dét...
Aperçu d’acteurs représentatifs
12Internet des objets et services cloud
End Device
(sensor, …)
Gateway
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1. Le marché des objets connectés et du M2M
2. Architecture technique des solutions
3. Démarche projets IoT/M2M
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IoT / M2M architecture
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Focus technique / produits
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Les plateformes middleware IoT
• Principales fonctions
– Device Management
• Provisionning (installation) des devices
• Su...
Connection d’objets hétérogènes
via une plate-forme IoT / M2M
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Plate-formedeservicesIoT
Applications métier
Transport
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Abstraction du matériel et de
l’implémentation
• La mise en œuvre de couches d’abstraction dans
l’architecture M2M permet ...
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Propriétaire
• ThingWorx, Axeda (PTC)
• Xively
• Sierra Wireless
• Gemalto
• Ericson
• KPN
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Exemple: Plateforme ThingWorx 2/2
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Plate-forme de services IoT
Microsoft Azure
21Internet des objets et services cloud
Microsoft annonce par ailleurs Azure I...
Les gateways et modules de
communication
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• Gateway et kit open source
– Raspberry ...
Gateway : Principales liaisons
réseau supportées
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Réseau local / Interfaces Réseau ...
Exemple : la maison connectée
Flux de données et protocoles
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Architecture :
Protocols :
RESTful
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27(C) Fusion Labs 2015
Scénario « Powerful clients »
Un petit nombre d’acteurs
dominants fournissent au monde
l’ensemble d...
Le standard OneM2M
28Internet des objets et services cloud
Over 200 member organizations in oneM2M
OneM2M propose un stand...
Sommaire
1. Le marché des objets connectés et du M2M
2. Architecture technique des solutions
3. Démarche projets IoT/M2M
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Démarche projet agile
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Kits électroniques
et de communication
Middleware platform Applications métier
1. Etudes &
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Roles et compétences
31Internet des objets et services cloud
Fonctions transverses
• Product manager
• Architecte M2M/IoT/...
Facteurs clés de succés
• Facteurs business
– Définir et valider le modèle économique (gains et/ou
économies apportés par ...
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1. Le marché des objets connectés et du M2M
2. Architecture technique des solutions
3. Démarche projets IoT/M2M
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Tendances du secteur IoT
34Internet des objets et services cloud
Intelligence ambiante
machine learning
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Tendances actuelles et futures de
la maison connectée
• Fonctionnel et technique
– Pilotage par la voix et le geste (inclu...
Backup slides
36Internet des objets et services cloud
Chaine de valeur Smart Home
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connectivity
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Intégration, collecte et analyse des
données
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Message broker,
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Architecture OneM2M
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2. Protocles : comparaison
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Activités projets IoT / M2M / Cloud
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 Fleet Admin &
management
 Business apps
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Intelligence Ambiante 1/3
• Principe : La maison intelligente s’adapte à ses habitants et
répond automatiquement à leurs b...
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(C) Fusion Labs 2015 43
• Actuellement, seuls les utilisateurs experts programment des scénarios...
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• Mise en œuvre : Les mécanismes de Machine learning
sont utilisés pour exécuter des automatisme...
Maintenance prédictive
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Big volume of devices
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Big data
store
From vertical applications to horizontal
integration of new services
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User scenario : Daily travel optimization based on...
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Conférence Internet des objets IoT M2M - CCI Bordeaux - 02 04 2015 - Présentation de Fusion Labs

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Conférence "2 Avril Objets connectés, Internet des Objets (IoT) quels enjeux et opportunités pour les entreprises ?" du Pôle Numérique de la CCI Bordeaux - 02 04 2015 - Intervention de Fusion Labs

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Conférence Internet des objets IoT M2M - CCI Bordeaux - 02 04 2015 - Présentation de Fusion Labs

  1. 1. Fusion Labs Panorama du marché et état de l’art des solutions IoT / M2M Stéphane Monteil 2 avril 2015 – Conférence "Internet des Objets (IoT) quels enjeux et opportunités pour les entreprises ?"
  2. 2. Sommaire 1. Le marché des objets connectés et du M2M 2. Architecture technique des solutions 3. Démarche projets IoT/M2M 4. Tendances et évolutions en cours 2Internet des objets et services cloud
  3. 3. IoT : Le nouvel eldorado? 3Internet des objets et services cloud
  4. 4. Prévisions du marché IoT 4 “50 Billion Things on the Internet by 2020” “…200 billion Things by 2020” Le marché M2M atteindra les 40 milliards d’euros en 2017. Most revenues come from software and IT services (around two-thirds of total market value) Internet des objets et services cloud
  5. 5. Gartner’s hype cycle 5 Source: Gartner Internet des objets et services cloud
  6. 6. Facteurs d’évolution du marché Facteurs favorables Freins •L’IoT/M2M permet de créer de nouveaux services, d’optimiser les processus et de réduire les coûts •La technologie est disponible et mature (embarqué, réseau, cloud) •Les coûts d’industrialisation sont de plus en plus abordables •Le grand public s’approprie les nouveaux produits (smart home, wearable, mobilité, …) • Le ROI n’est pas toujours évident à faire apparaitre • Les changements de business model entrainent des réticences (abonnements / couts récurrents) • La fiabilité et la disponibilité du service n’est pas toujours au rendez-vous (connectivité sans fil, …) • Manque d’un standard technique unique (fragmentation) • Certains usages ne sont pas totalement matures (ex. bracelets connectés) 6Internet des objets et services cloud
  7. 7. Segments de marché M2M / IoT 7 Internet des objets et services cloud Energy •Meters •Solar panel •Windmill Transports •Tracking •Monitoring •Security •Public transports Industry •Assets monitoring •Resource automation •Supply chain Consumer •Smart home •Alarms •Smart appliances •Wearable Healthcare •Home health •Monitoring Buildings •HVAC •Lighting •Security •Access •Fire Et aussi : Smart City, Retail, Security/Safety, …
  8. 8. Exemple : La maison connectée Home Automation Lighting Connected devices eHealth Alarm & Security Smart Energy 8(C) Fusion Labs 2015
  9. 9. Chaine de valeur IoT / M2M 9Internet des objets et services cloud End Device (sensor, …) Gateway Network connectivity Middleware & platform Application Hardware Network Software / Cloud Service Service API SW platform User app Back office Infrastructure
  10. 10. Exemple 1 : Supervision et télémaintenance de machines 10 IoT Platform Mobile Network (GPRS/UMTS) Remote Diagnostics & Maintenance UI Carrier embedded interface Customer Support Business user GPRS or 3G board Control unit Industrial modem (GPRS) Internet des objets et services cloud
  11. 11. Exemple 2: Smart Home Démo d’une solution open source Contenu du kit : 1. Raspberry Pi B 2. Carte Z-Wave (Razberry) 3. Détecteurs d’ouverture (x2) 4. Détecteur de présence 5. Sirène 6. Prise commandée 7. Alimentation 8. Cable Ethernet 9. Boitier 10. Logiciels inclus Installation en 20 min Internet des objets et services cloud Protocole sans fil au standard Z-Wave Logiciel Domoticz (open source) Application ImperiHome
  12. 12. Aperçu d’acteurs représentatifs 12Internet des objets et services cloud End Device (sensor, …) Gateway Network connectivity Middleware & platform Application Hardware Network Software / Cloud Service Service Copenhague
  13. 13. Sommaire 1. Le marché des objets connectés et du M2M 2. Architecture technique des solutions 3. Démarche projets IoT/M2M 4. Tendances et évolutions en cours 13Internet des objets et services cloud
  14. 14. IoT / M2M architecture 14Internet des objets et services cloud End Device (sensor, …) Gateway Network connectivity Middleware & platform Application Device domain Network Application domain API IoT platform Gateway Device properties Msgbroker User app PhysicalviewLogicalview Device driver
  15. 15. IoT platform Focus technique / produits 15Internet des objets et services cloud End Device (sensor, …) Gateway Network connectivity Middleware & platform Application Device domain Network Application domain API Gateway Device properties Msgbroker User app PhysicalviewLogicalview Device driver
  16. 16. Les plateformes middleware IoT • Principales fonctions – Device Management • Provisionning (installation) des devices • Supervision du parc et de la connectivité • Mise à jour software / firmware – Messages & data management • Gestion des échanges device – server : collecte de donnée et transmission de commandes • Stockage et historisation des données • Notifications d’alertes • Gestion utilisateurs et droits – Application Management • Tooling, SDK, API • Rapid Application Development (RAD) – option avancée 16Internet des objets et services cloud
  17. 17. Connection d’objets hétérogènes via une plate-forme IoT / M2M 17 Plate-formedeservicesIoT Applications métier Transport Street equipment monitoring Smart home Internet des objets et services cloud
  18. 18. Abstraction du matériel et de l’implémentation • La mise en œuvre de couches d’abstraction dans l’architecture M2M permet de découpler les applications des spécificités matérielles et logicielles des ‘objets’ • Par exemple, permettre à une application domotique de piloter un “interrupteur”, pas un Wall “PlugZWaveFGWP011Fibaro” • Le􏰀􏰀 service devient indépendant des technologies 18Internet des objets et services cloud
  19. 19. Exemples de middlewares IoT Propriétaire • ThingWorx, Axeda (PTC) • Xively • Sierra Wireless • Gemalto • Ericson • KPN • Microsoft • Oracle • Capgemini Sogeti 19Internet des objets et services cloud Open source • Kaa • DeviceHive • OpenIoT • ThingSpeak • Nimbits • Mango Automation
  20. 20. Exemple: Plateforme ThingWorx 2/2 20Internet des objets et services cloud
  21. 21. Plate-forme de services IoT Microsoft Azure 21Internet des objets et services cloud Microsoft annonce par ailleurs Azure IoT Suite et Windows 10 IoT, disponibles courant 2015
  22. 22. Les gateways et modules de communication 22Internet des objets et services cloud • Gateway et kit open source – Raspberry Pi – Arduino – Galileo (Intel) – Spark – Gadgeteer (.Net micro framework) – Kit Grove (modules SeeedStudio) • Gateway propriétaires • Sierra Wireless • Digi • Gemalto • Erco@gener • Modules • Sierra Wireless • Telit • Gemalto • Telecom Design
  23. 23. Gateway : Principales liaisons réseau supportées 23Internet des objets et services cloud Réseau local / Interfaces Réseau WAN Filaire Ethernet Série (RS232, RS485) Bus CAN GPIO USB Ethernet (RJ45) Sans fil (RF) • 433 Mhz • 868 / 915 Mhz • Z-Wave • Wireless M-Bus • 2,4 GHz • Wifi • Bluetooth / BLE • Zigbee • GPRS • Edge • 3G • 4G • LPWAN* • Sigfox • LoRA * Low-Power Wide-Area Network
  24. 24. Exemple : la maison connectée Flux de données et protocoles 24Internet des objets et services cloud
  25. 25. 2. Protocoles fréquemment utilisés 25Internet des objets et services cloud Communication with local sensors and actuators PAN / WPAN IP & discovery Web services & messaging Communication with user PC, tablet, TV, media devices, etc. Synchronous & asynchronous communication with the cloud Low energy protocols DPWS ZeroConf protocols CoAP WS & messaging (publish/subscribe) HTTPIEEE 802.15.4
  26. 26. Standards techniques 26 Architecture : Protocols : RESTful web services Consortium: Internet des objets et services cloud
  27. 27. 27(C) Fusion Labs 2015 Scénario « Powerful clients » Un petit nombre d’acteurs dominants fournissent au monde l’ensemble des services, informations et appareils utiles Scénario : « Centres d’excellence » Mise en réseau de systèmes « best-in- category », s’interconnectant pour atteindre un niveau global d’ubiquité Source : The future of information appliance and consumer devices – http://www.ambient-intelligence.net Enjeux des standards pour le développement du marché
  28. 28. Le standard OneM2M 28Internet des objets et services cloud Over 200 member organizations in oneM2M OneM2M propose un standard global pour les communications M2M Specifications disponibles sur http://www.onem2m.org/
  29. 29. Sommaire 1. Le marché des objets connectés et du M2M 2. Architecture technique des solutions 3. Démarche projets IoT/M2M 4. Tendances et évolutions en cours 29Internet des objets et services cloud
  30. 30. Démarche projet agile 30 Kits électroniques et de communication Middleware platform Applications métier 1. Etudes & prototypes 2. Développement 3. Déploiement cloud Public clouds 3. Validation Enabler (outils) Cycle projet Activitéprojets Internet des objets et services cloud
  31. 31. Roles et compétences 31Internet des objets et services cloud Fonctions transverses • Product manager • Architecte M2M/IoT/Cloud • Chef de projet / Scrum master • Testeur (matériel & logiciel) Fonctions Hardware & Emb. • Ingénieur électronicien (conception, prototypage) • Développeur embarqué • Ingénieur RF, réseau Fonctions Software & cloud • Architecte logiciel • Développeur Web / Cloud • Développeur mobile • Ingénieur système / Devops Autres fonction: Industrialisation, logistique, achats/sourcing, SAV,…
  32. 32. Facteurs clés de succés • Facteurs business – Définir et valider le modèle économique (gains et/ou économies apportés par la solution) – Impliquer les experts métier au cœur des projets (product owner) – Adopter une démarche itérative et agile • Facteurs techniques – Définir une architecture basée sur l’état de l’art – Réutiliser des briques existantes – Monter une équipe pluridisciplinaire d’experts de chaque domaine : hardware, embarqué, réseau, système, etc. 32Internet des objets et services cloud
  33. 33. Sommaire 1. Le marché des objets connectés et du M2M 2. Architecture technique des solutions 3. Démarche projets IoT/M2M 4. Tendances et évolutions en cours 33Internet des objets et services cloud
  34. 34. Tendances du secteur IoT 34Internet des objets et services cloud Intelligence ambiante machine learning Santé bien-être LPWAN Smart Home
  35. 35. Tendances actuelles et futures de la maison connectée • Fonctionnel et technique – Pilotage par la voix et le geste (inclu. éclairages) – Intelligence ambiante (machine learning) – Continuous Video Recording (CVR) – type Dropcam – Réduction / disparition des box (intégrées dans d’autres systèmes) – Interopérabilité par le cloud (type IFTTT) • Business – Réduction drastique des prix – Génération de revenus de services – Uberisation des installateurs et fournisseurs de services 35(C) Fusion Labs 2015
  36. 36. Backup slides 36Internet des objets et services cloud
  37. 37. Chaine de valeur Smart Home 37Internet des objets et services cloud End Device (sensor, …) Gateway Network connectivity Middleware & platform Application Hardware Network Software / Cloud Service Service API SW platform Internet provider User app Back office Capteurs Actuateurs Caméras Infrastructure
  38. 38. Intégration, collecte et analyse des données 38 38 Internetdesobjetsetservicescloud Event / Data Producer Message broker, M2M Platform Data Transformation & Storage Dashboard, Analytics, Machine Learning Devices Applications Objects / Machines Message Queue, Raw data Business data Dashboard Search / Filter Analytics / big data
  39. 39. Architecture OneM2M 39Internet des objets et services cloud Underlying Network Underlying Network CSE AE NSE CSE AE NSE CSE AE NSENSE Application Service Node Middle Node Infrastructure Node Application Layer Service Layer Network Layer Mca Mcn Mca Mca McnMcnMcnMcc Mcc • Reference Point : One or more interfaces - Mca, Mcn, Mcc and Mcc’ (between 2 service providers) • Common Services Entity : Provides the set of "service functions" that are common to the M2M environments • Application Entity : Provides application logic for the end-to-end M2M solutions • Network Services Entity : Provides services to the CSEs besides the pure data transport • Node : Logical equivalent of a physical (or possibly virtualized, especially on the server side) device CSE Mcc’ Inf. Node Source : OneM2M
  40. 40. 2. Protocles : comparaison 40Internet des objets et services cloud HighrateprotocolsLowconsumptionlow rateprotocols DPWS PAN-WPAN LAN (IP) WAN (IP) HTTP ZeroConf protocols CoAP Messaging & application protocols Low energy protocols
  41. 41. Activités projets IoT / M2M / Cloud 41 Connected Objets Network Cloud Platform  Fleet Admin & management  Business apps Embedded Software Security Electronics & RF Web & mobile applications Testing Consulting & architecture Solutions (HW, SW) Solutions (SW, Infra.) SolutionsServicesoffer Internet des objets et services cloud
  42. 42. Intelligence Ambiante 1/3 • Principe : La maison intelligente s’adapte à ses habitants et répond automatiquement à leurs besoins d’information, de confort, de santé et de sécurité • Exemple de scenario (source: Philips Research) “Ellen returns home after a long day's work. At the front door she is recognized by an intelligent surveillance camera, the door alarm is switched off, and the door unlocks and opens. When she enters the hall the house map indicates that her husband Peter is at an art fair in Paris, and that her daughter Charlotte is in the children's playroom.” • Avantage business : Le thermostat Nest (basé sur le machine learning), a été lancé fin 2011 au prix de $249. Au même moment, un thermostat programmable standard coutait $30 à $40 (C) Fusion Labs 2015 42
  43. 43. Intelligence Ambiante 2/3 (C) Fusion Labs 2015 43 • Actuellement, seuls les utilisateurs experts programment des scénarios (inférences) • Possibilité de les mettre en œuvre de façon implicite, de les améliorer par apprentissage et de gérer leur exécution par des mécanismes hybrides d’activation (soft actuation) Exemples d’automatismes classiques (scénarios domotiques)
  44. 44. Intelligence ambiante 3/3 • Mise en œuvre : Les mécanismes de Machine learning sont utilisés pour exécuter des automatismes appropriés au contexte via l’apprentissage et la modélisation des comportements et des besoins utilisateurs. Par ex. : – Apprentissage de planning (Auto-Scheduling) – Détection des arrivées, départs et de la présence d’occupants – Apprentissage des préférences • La flexibilité et l’ouverture de la plate-forme ThingWorx permettent d’intégrer des services de machine learning et de les améliorer de manière itérative dans le temps (C) Fusion Labs 2015 44
  45. 45. Maintenance prédictive 45 M2M Cloud servicesMachine fleet events ! breakdown pattern 1 2 3 1 2 Warning Warning Internet des objets et services cloud
  46. 46. Big volume of devices => BIG DATA 46Internet des objets et services cloud Big data store
  47. 47. From vertical applications to horizontal integration of new services 47 User scenario : Daily travel optimization based on multiple source of information • Trafic conditions & events • Parking proximity, equipment & status • Public transport info • Geofencing (avoiding dangerous areas) Home OfficeElectric vehicle Public parking & charging station bicycle sharing Public transport Internet des objets et services cloud

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