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SOMMAIRE
1. Définitions
2. Spécificités technologiques
3. Quelques Cas d'usages
4. La modification des Business Models
5. Le rôle du Consultant
1. DÉFINITIONS
INTRODUCTION
PRÉLIMINAIRES
Avant tout, il est important de différencier le Web et Internet qui sont souvent confondus.
Internet est la couche physique,
c'est-à-dire le réseau composé de
commutateurs, de routeurs et
d'autres équipements. Sa principale
fonction est de transporter les
informations d'un point A à un
point B de façon rapide, fiable et
sécurisée. Internet double de
volume tous les 5 ans environ.
Le WEB, lui, est une couche
applicative qui intervient sur
l'Internet. Son rôle essentiel est
de fournir une interface
permettant d'exploiter les
informations qui circulent sur
Internet. Le WEB change
constamment avec le
développement de nouveaux
sites internet et de façons
d'utiliser Internet.
L'Iot est la première évolution d'Internet depuis sa
création, cette technologie le dote maintenant de sens
qui seront grandement utilisés par le Web.
DÉFINITION
L'internet des Objets est le réseau des objets physiques qui embarquent des technologies pour communiquer et interagir avec
l'environnement externe selon leurs états internes. Ce phénomène a existé à partir du moment où il y avait plus d'objets
connectés à Internet que de personnes, soit vers 2008 ou 2009.
Techniquement, l'IoT c'est :
Transports
Energie
Maison
Autre
réseau
Transports Energie
Maison
Autre
réseau
Des réseaux spécialisés disparates … … Interconnectés … … Avec des fonctions de sécurité
d'analyse et de gestion
Transports Energie
Maison
Autre
réseau
ANCIENNES VS NOUVELLES TECHNOLOGIES DE COMMUNICATION
1 Permet un suivi unitaire
2 Transmet un état
3 Fonctionne partout
4 Permet un suivi end-to-end
IoT RFID
2. SPÉCIFICITÉS TECHNOLOGIQUES
PANORAMA DES CHAMPS D'APPLICATION
LES OBJETS
Parmi les objets connectés, on pense principalement aux objets grand public
(montres, caméras, …) qui sont principalement connectés au smartphone
ou à une box via wifi ou bluetooth. On parle alors de wearables pour les
objets connectés et de quantified self pour les applications qui traitent les
données (renseignant des niveaux de santé par exemple)
Ces objets et technologies nécessitent une alimentation électrique ou une
recharge régulière des batteries car elles permettent de communiquer via
wifi, bluetooth ou par les réseaux GSM. Consommant beaucoup et
communiquant à faible portée.
C'est pourquoi de nouvelles technologies sont apparues dans les années
2010 afin de donner la possibilité à certains types d'objets d'être
indépendants énergiquement et de pouvoir envoyer régulièrement un
faible volume de données, à la manière de simples capteurs.
L'industrie commence petit à petit à suivre le mouvement avec l'application
à la logistique par exemple, on parle alors d'industrie 4.0.
LES CHAMPS D'APPLICATION
Energie
Transports
Industrie
4.0
Domotique
Loisirs
Bâtiment
connecté
Ville
intelligente
Commerce et
distribution
Santé et
bien-être
LE RÉSEAU
FOCUS SUR LORA & SIGFOX
Afin de pallier les besoins énergivores de ces objets, des technologies telles que LoRa et SIGFOX ont vu le jour.
Ces technologies consistent à intégrer dans un objet une puce compatible avec la technologie concernée pour recevoir ou émettre un signal. Ce signal émet très loin, en
intérieur et même en sous-sol grâce à des ondes radio vers une ou plusieurs passerelles.
Les objets quant à eux communiquent de façon asynchrone, c’est-à-dire qu'ils n'émettent que lorsqu'ils ont des données à transmettre, contrairement aux smartphones qui
émettent en permanence sur les réseaux 3G et 4G. A noter que le développement de la 5G prendra en compte les objets IoT qui pourront compter sur ce réseau pour
communiquer sans consommer trop de batterie.
Les données sont collectées par des passerelles puis centralisées sur des serveurs et dans des bases de données et les applications accèdent aux donnée via des API afin de les
traiter et de développer les services spécifiques.
LE RÉSEAU
EMISSION
En Europe la bande de fréquence utilisée est non licenciée et donc gratuite
(868MHz) mais possède deux contraintes, le sens retour est limité car une
passerelle ne peut pas écouter et émettre des messages à la fois et une
contrainte réglementaire impose qu'une passerelle ne peut pas émettre
plus de 1% de son temps (soit 14,4 minutes par jour).
Plus le réseau est dense, plus il est facile de contourner les contraintes en
alternant le fonctionnement des passerelles, mais les objets, eux, doivent
avoir une faible volumétrie des données envoyées.
Ainsi les objets ne transmettent en général que des séries de chiffres
(relevé d'eau) ce qui leur garantit une durée de vie d'environ 10 ans tout en
limitant la bande passante.
SPECTRES
LE RÉSEAU
LORA & SIGFOX
LoRa et SIGFOX sont donc des technologies longues portées mais à faible
débit. En déployant plusieurs passerelles on peut rapidement couvrir tout
une région (par exemple le territoire Français peut être couvert par 1500
antennes Sigfox et 7000 antennes LoRa contre 10 000 antennes 4G).
Cependant ces réseaux ne sont pas adaptés à la mobilité et certaines
informations arrivent avant les précédentes, ce qui peut poser problème
selon l'utilisation.
Les technologies Wifi, Bluetooth et réseaux cellulaires sont encore
grandement utilisées dans le domaine du particulier (utilisation de
smartphones) en raison de cela.
Il est important de savoir que tout un chacun peut créer son réseau IoT, les
seuls choix reposent sur la technologie utilisée et donc la consommation
énergétique ainsi que la sécurité et la fiabilité des données transmises.
Facteur LoRa SIGFOX
Durée de vie 10 ans
Portée 15 km
Débit
0,3 à 100Kbps future
utilisation de la 5G
140 messages x12
octets/jour/objet
Communication
• Bidirectionnelle sécurisée
• Mobile
• Localisée
• Multicast à destination des
objets (pour les mises à
jour)
• Monodirectionnelle
• Bidirectionnelle
• Coexiste avec d'autres
protocoles de
communication
• Protocole UNB (Ultra
Narrow Band)
Type
Protocole Société ayant créé le
protocole SIGFOX
Support
Lora Alliance (127 membres
dont Bouygues Telecom,
Orange, Cisco, …))
Développé internationalement
Société Française,
déploiement envisagé dans 9
pays.
Partenaires désirant se
déployer rapidement, et
acquérant l'infrastructure et
la maintenance de
l'écosystème
Prix
Inconnu, dépend de
l'opérateur
De 1 à 14€ / an selon la taille
de la flotte déployée
Fonctionnement
Par opérateur Achat des puces suffisant,
protocole propriétaire, on
parle de connectivité low-
cost
COUVERTURE SIGFOX
COUVERTURE LORA
3. QUELQUES CAS D'USAGE
LES DOMAINES DE DEMAIN
L'homme augmente ses connaissances grâce au nombre de données qu'il a à exploiter. L'IoT permet d'avoir une ressource
inépuisables de données à partir du moment où tout objet peut être connecté et donc, s'il sait agir rapidement grâce à ces
données, l'homme sera capable de nettement améliorer sa qualité de vie.
Et plus encore ..
Les domaines clés
Santé Energie Economie Technologie
• Suivre sa santé et améliorer la qualité
des soins.
• L'amélioration des appareils
biomédicaux mais également par la
précision et la gestion des informations
qu'il sera possible de recevoir des
différents capteurs.
• Il sera possible d'améliorer la qualité et
la quantité des flux de données à
analyser de façon à apporter un
diagnostic plus précis.
• Analyser les signes vitaux en temps réel
de façon très précise ou des
événements ponctuels comme des
chutes par exemple.
• Avoir une meilleur consommation
énergétique dans les années à venir.
• Surveiller, à l'échelle individuelle ou
bien plus large, la consommation de
toutes les énergies utilisées.
• Avoir un meilleur suivi du parc de
production énergétique en comprenant
comment améliorer les technologies de
production
• Avoir un suivi en temps réel du
fonctionnement des différents organes
de production, IBM a par exemple
développé une stratégie de déploiement
massif d'objets sur le parc de Shell.
• Défis économiques, non seulement
l'impact sur les objets dit "wearable"
(objets connectés portable) sera
immense mais il n'en sera pas moindre
non plus dans l'industrie voire dans
l'agriculture.
• Développement de robots agricoles
• De vaches connectées permettant de
suivre la santé et la production de son
parc animalier.
• Les industries des pays émergents en
profiteront plus car cette technologie
étant moins chère elle leurs permettra
de sauter des étapes.
• Les voitures sans pilote sont par
exemple à l'étude, mais dans ce cas-là,
que deviennent les défis concernant la
sécurité ?
• Idem pour les technologies Big Data qui
pourraient contribuer en parallèle à
l'IoT à faire progresser de manière
phénoménale les divers projets en
cours, notamment le développement
aérospatiale qui nécessite une quantité
de données énorme et ce, de manière
très précise.
LES DÉFIS
Entre autres défis technologiques à relever, l'IoT a également des barrières à surmonter qui freinent aujourd'hui son développement.
Les principaux freins
Alimentation
des capteurs
Identification Normes Interopérabilité
• Les capteurs devront être
autosuffisants car leur nombre
empêcherait tout entretien courant.
• Recherches en cours pour générer de
l'énergie constamment (vibrations,
lumière, …).
• Il n'existe pas vraiment de standards
techniques ce qui complique la gestion
des équipements matériels pour des
opérations de maintenance ou de
réparation.
• Chaque capteur devra avoir sa propre
adresse IP.
• Le protocole IPv6 facilite la gestion des
réseaux grâce à des fonctions de
configuration automatiques et propose
des fonctions de sécurité améliorées.
• De nombreux autres protocoles sont en
cours de développement afin de pallier
ce problème d'identification des objets.
• Normes à établir dans les domaines de
la sécurité, de la confidentialité, de
l'architecture et des communications
ainsi qu'un cadre juridique complet.
• S'assurer que les paquets IPv6 peuvent
être acheminés sur différents types de
réseau.
• Les normes de refonte de la 2G et le
développement de la 5G pourraient
toutefois bénéficier aux objets dits
critiques
• Environ 40% de la valeur potentielle de
l'IoT proviendra de la communication
entre les différents systèmes de l'IoT et
de l'intégration des données.
• Choisir des standards communs de
communication ou des plateformes
capables d'intégrer les données de
plusieurs systèmes.
• Créer des algorithmes devront voir le
jour afin de traiter la quantité
phénoménale de données
Enfin, au niveau de l'entreprise, les business models existants n'ont pas forcément la capacité à s'adapter à la technologie (passer de CAPEX à
OPEX), le ROI est par ailleurs difficile à démontrer beaucoup de paramètres subjectifs entrent en jeu ce qui nous amène au dernier point, les
technologies évoluant très vite, certains objets peuvent parfois devenir complètement obsolète si l'entreprise les exploitants ne devient plus
rentable.
2 DOMAINES PRINCIPAUX
Il existe principalement deux domaines d'utilisation de l'IoT :
Le domaine public Le domaine industriel
L’IoT grand public englobe les dispositifs portables, de nombreuses
applications domotiques et la majorité des applications d’entreprise
de grande consommation.
L’IoT industriel, réunit les machines les plus complexes dans les
domaines de la logistique, de l’aérospatiale, de la défense, de la
fabrication et des systèmes intelligents.
• La santé : télédiagnostic médical, surveillance et suivi avec par
exemple l’émergence de dispositifs d’aide au maintien à
domicile.
• La domotique : croissance importante du catalogue d’objets et
de solution pour les particuliers permettant automatisation,
surveillance à distance ou économies d’énergies.
• Les Smart Cities : digitalisation de la relation avec les
administrés, gestion des stationnements et du suivi des
transports, remontée d’informations pour les services
techniques ou encore le partage d’information pour alimenter
des dispositifs d’Open Data.
• Les transports : véhicules particuliers connectés et transports
en commun.
• Les loisirs : en particulier dans le domaine du sport.
• Améliorer l’efficacité des processus et des personnes,
• Contrôler et réaliser de l’assistance sur le matériel,
• Développer des systèmes de maintenance prédictive (sur les
avions, les voitures, les machines ou les réseaux), des systèmes
auto-adaptatifs en mode intégré, des services aux citoyens avec
les villes intelligentes, appelées “Smart city”.
• Automatiser, afin de sécuriser ou d’optimiser des activités,
• Mettre en place de la traçabilité, comme suivre sur du long
terme la qualité́ d’un produit,
• Apporter des solutions innovantes pour le domaine de la Santé,
• Proposer des services d’infrastructure, comme les bâtiments
connectés, appelés “Smart building”,
• Se positionner sur le traitement intelligent des données,
opportunités liées au ”Big Data”, via la collecte et l’analyse des
données des capteurs,
• Mettre en place des approches Open data10.
Cas d'usages Cas d'usages
AUTRES TECHNOLOGIES
Les technologies de connectivité
La connectivité WAN (réseau global) La connectivité LAN (réseau local)
Les liaisons filaires Limité aux systèmes fixes pour les bâtiments
d'entreprises, infrastructures publiques ou
maisons connectées.
Wifi, Wifi Halow (traverse
plus facilement les
obstacles et consomme
moins) et WiGig (débit ultra
rapide)
Dédié aux objets alimentés sur secteur en
raison de la consommation énergétiques
Les réseaux cellulaires
traditionnels
GPRS, EDGE, 3/4G, LPWA (réseau "low power
wide area" dédiés IoT)
LiFi (Light Fidelity) ou VLC
(Visible Light
Communication)
Pour utilisation de lumière entre bleue et rouge
diffusée par LED (problèmes de malillumination)
Les réseaux radio basse
consommation dédiés
LP-WAN (technologies LoRa, Sigfox et
Weightless et Qowisio en développement)
BLE (Bluetooth Low
Energy)
Utilisations multiples faible portée faible
consommation.
Les réseaux par satellite Pour les zones non couvertes par les réseaux
terrestres (5% du globe)
ANT Protocole unidirectionnel faible portée pour
capteurs dans le domaine du sport.
Les approches hybrides Combinaisons de plusieurs de ces solutions
selon le contexte
Z-Wave Pour la maison connectée, portée de 50m.
Les approches futuristes Projet de Web global par ballons / satellites /
drones
ZigBee Pour plusieurs utilisations, portée de 100m.
EnOcean Portée de 300m, ultra basse consommation et
capteurs autoalimentés. Utilisable pour la
domotique (en développement).
6LoWPAN Standard permettant de diminuer la
consommation d'énergie et rendre compatible
le protocole IP avec le domaine IoT.
RÉSUMÉ ET ACTEURS MAJORITAIRES
Utilisateur
Technologie
Cas d'usages
WiFi
Bluetooth
LoRa
Sigfox
Réseaux
cellulaires
Réseaux
propriétaires
Z-Wave
ZigBee
Enocean
Acteurs majeurs du
domaine
X X X X X
Endéveloppement
Transmettre des informations à faible portée.
Utilisation de smartphones.
domotique, les wearables, réalité augmentée et le
quantified self (notamment pour la santé).
X X X
Endéveloppement
Les données sont plus simples dans ce domaine, mais
les quantités colossales.
Des températures, des mesures de pression, (…), qui
permettent de surveiller un parc entier ou bien d'avoir
des mesures locales très précises.
Le domaine public
Le domaine
industriel
4. LA MODIFICATION DES BUSINESS MODELS
DÉCOMPOSITION DES ACTEURS
En rapport avec le mode fonctionnement de l'IoT, les acteurs sont différents par domaines.
Ces domaines peuvent être décrits par la chaîne de valeur suivante :
Application Service
Capteurs &
actuateurs
Passerelle
Connectivité
mobile et
filaire
Plateforme
middleware
Matériel Réseau Logiciels / Cloud Service
ACTEURS MAJORITAIRES
Matériel Réseau Logiciels / Cloud Service
Application Service
Capteurs &
actuateurs
Passerelle
Connectivité
mobile et
filaire
Plateforme
middleware
Les différents projets montrent qu'il n'y a pas forcément de leader dans les différents domaines, le secteur de l'IoT étant en cours de développement, chacun crée selon
ses besoins (à part Google qui est sur toutes les couches). Cependant une démarche de normalisation fait son chemin et beaucoup cherchent à dominer le marché avec
leur protocole ou avec une plateforme adaptée à tous les systèmes. L'adaptabilité est en tout cas devenue le Graal de l'IoT, chacun menant son évangélisation. Toutefois
certains apparaissent en position de force par rapport aux divers projets en cours :
CONNAÎTRE SON ÉCOSYSTÈME
Les entreprises doivent apprendre à évoluer dans un écosystème très
complexes de startups proposant à la fois des objets nouveaux,
combinés à des services nouveaux grâce à leurs plateformes.
Cependant, toutes ces startups ne sont pas vouées à survivre, il faut
alors apprendre à prendre des risques et aider ou acheter ces
entreprises. Par ailleurs, ces startups se basent sur les projets qu'elles
construisent avec d'autres entreprises pour se développer, il faut alors
accepter de voir certain de ses efforts être réutilisés à l'extérieur de
son entreprise
Ce qui amène au dernier point, pour lancer des projets il ne faut pas
avoir peur de l'échec car c'est comme cela qu'on apprend à mieux
maîtriser et démarrer les projets.
Enfin, pour mesurer le ROI des projets il est important de bien
connaître l'ensemble des acteurs impactés car les coûts de
l'implantation des projets peuvent s'avérer exponentiels s'ils ne sont
pas répartis sur tous, c'est comme si sur une télé on ne pouvait
regarder qu'une seule chaîne, TF1, car la marque n'a pas d'entente avec
M6.
CONSTITUTION
DERNIER ASPECT : MAÎTRISER LA SÉCURITÉ
Un nombre grandissant d'objets qui ne sont pas toujours maîtrisés par leurs utilisateurs. Ex: acheter un objet et ne pas changer les
paramètres de sécurité comme les MDP ou les adresses IP.
Pour pallier à cela on pense à la security by
design, il s'agit de réfléchir aux problèmes de
sécurité en amont du projet puis tout au long
de son cycle
Problème : les objets évoluent dans un
écosystème matériel complexe et les
personnes disposant des compétences
nécessaires manquent et cela coûte cher
Ces problèmes de sécurité combinés à l'évolution des sens des objets, et donc de la maîtrise de plus en plus d'aspects de nos objets,
peuvent être dangereux, notamment avec l'arrivée des intelligences artificielles. Ex : EMOSPARK AI qui ressent joie, tristtesse et peur,
permet de jouer le morceau qui convient le mieux à l'utilisateur
LES ENJEUX
COMMENT LANCER UN PROJET IOT
Partir de l'usage et des irritants, non de la technologie
S'assurer du ROI
Choisir le bon niveau de technologie adapté à l'usage
Aller vite et de manière incrémentale (test and learn), les solutions IoT s'enrichissent par petits
enrichissements
Penser à l'expérience client dès le début du projet
Apprendre à travailler avec des startups et apprendre à se repérer dans un écosystème
complexe
Gérer le paradoxe de l'obsolescence de la technologie face à la durabilité des solutions
recherchées
5. LE RÔLE DU CONSULTANT
LES PIÈGES À ÉVITER
Certains risques ne sont pas à prendre dans un projet IoT, pour cela, le consultant doit au moins avertir sur les 4 points suivants :
Les questions clés d'un projet IoT
1) Construire sa propre
infrastructure IoT est trop
risqué :
Un projet IoT doit être composé du matériel, des applications de périphérie et Cloud, de l'intégration système, de la gestion des
réseaux et de la connectivité, du stockage et de l'analyse des données, de la sécurité, de la logique issue des métiers et enfin des
applications relatives aux interactions (IUX ou finalités du projet). Il est très compliqué de s'attaquer à l'élaboration d'un système
aussi complexe seul.
2) Tous les systèmes IoT ne
se valent pas et il n'existe
pas de plateforme
universelle :
Il faut clairement définir ses besoins avant tout projet afin de choisir soit une plateforme adaptée au grand public soit une
plateforme industrielle, sachant que la deuxième option est très coûteuse en raison de la quantité des données et des exigences
liées au milieu industriel.
3) La valeur et le coût des
données doivent appuyer
l'évaluation :
Les données s'évaluent en termes de volume, niveau de sensibilité pour l'entreprise et de degré de risque en cas de fuite. Toutes
les plateformes IoT varient par la manière dont elles captent, partagent, stockent, rentabilisent et protègent les données, à un
certain coût. Aussi est-il essentiel de « comprendre les données IoT » lors d’un appel d’offre ainsi que la manière dont transitent
et sont utilisées les données (Unidirectionnel ? Bidirectionnel ? Surveiller ? Contrôler? Réparer ?).
4) Le Cloud Computing ne
suffit pas toujours aux
plateformes IoT :
l faut pouvoir répondre à ces questions, sans qu'émerge le moindre doute avant de se lancer dans toute démarche de choix d'une
plateforme Cloud, autrement le choix d'une seule et unique plateforme peut se révéler désastreux :
• Qu’advient-il de ma solution si le réseau devient inopérant ?
• Le produit doit-il continuer à fonctionner de manière « intelligente » ?
• Quelle quantité de données doit être distribuée aux serveurs du Cloud ?
• À quelle fréquence ?
• Quelles sont les implications de cette opération en termes de coûts ?
• La fonction de distribution des données à des serveurs Cloud distants est-elle conforme à la gouvernance interne, aux
exigences des clients et aux législations en vigueur ?
LA DATA SCIENCE
Un grand nombre de capteurs
implique un grand nombre de
données, il est donc nécessaire
de connaître les technos en
place et maîtriser les aspects
liés au Big Data. Mettre en place
notamment des indicateurs
permettant de certifier les
mesures des capteurs, ceci
passe par une bonne
connaissance des métiers
Trois autres points très importants :
1. Savoir mesurer les apports de valeur de la donnée à long terme puisqu'à court terme on est en mesure de répondre à un moment donné à un cas d'usage.
2. Savoir corriger les bons facteurs pour profiter de l'utilisation des données, et intégrer dès le départ une démarche prédictive.
3. Ne pas hésiter à avoir recours à des Data Scientists qui sauront poser les bonnes questions et faciliter la récolte et l'usage des données.
Les plateformes sont très
nombreuses et les technologies
et usages évoluent vite. Nous
devons donc être en mesure de
choisir des plateformes
agnostiques et susceptibles
d'évoluer rapidement afin
d'intégrer des nouveaux usages
ainsi que des nouveaux formats
de données.
L'architecture des différentes solutions doit être maîtrisée, à tous les
niveaux. Il est nécessaire de concevoir une architecture supportant une
grande volumétrie de données, mais pas toutes les données donc de manière
contrôlée, sécurisée de bout en bout et facilement modulable pour accueillir
de nouveaux services aux utilisateurs.
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Introduction à l'IOT (Internet des objets) - Thomas DARIEL (PramaTALK)

  • 2. SOMMAIRE 1. Définitions 2. Spécificités technologiques 3. Quelques Cas d'usages 4. La modification des Business Models 5. Le rôle du Consultant
  • 5. PRÉLIMINAIRES Avant tout, il est important de différencier le Web et Internet qui sont souvent confondus. Internet est la couche physique, c'est-à-dire le réseau composé de commutateurs, de routeurs et d'autres équipements. Sa principale fonction est de transporter les informations d'un point A à un point B de façon rapide, fiable et sécurisée. Internet double de volume tous les 5 ans environ. Le WEB, lui, est une couche applicative qui intervient sur l'Internet. Son rôle essentiel est de fournir une interface permettant d'exploiter les informations qui circulent sur Internet. Le WEB change constamment avec le développement de nouveaux sites internet et de façons d'utiliser Internet. L'Iot est la première évolution d'Internet depuis sa création, cette technologie le dote maintenant de sens qui seront grandement utilisés par le Web.
  • 6. DÉFINITION L'internet des Objets est le réseau des objets physiques qui embarquent des technologies pour communiquer et interagir avec l'environnement externe selon leurs états internes. Ce phénomène a existé à partir du moment où il y avait plus d'objets connectés à Internet que de personnes, soit vers 2008 ou 2009. Techniquement, l'IoT c'est : Transports Energie Maison Autre réseau Transports Energie Maison Autre réseau Des réseaux spécialisés disparates … … Interconnectés … … Avec des fonctions de sécurité d'analyse et de gestion Transports Energie Maison Autre réseau
  • 7. ANCIENNES VS NOUVELLES TECHNOLOGIES DE COMMUNICATION 1 Permet un suivi unitaire 2 Transmet un état 3 Fonctionne partout 4 Permet un suivi end-to-end IoT RFID
  • 9. PANORAMA DES CHAMPS D'APPLICATION LES OBJETS Parmi les objets connectés, on pense principalement aux objets grand public (montres, caméras, …) qui sont principalement connectés au smartphone ou à une box via wifi ou bluetooth. On parle alors de wearables pour les objets connectés et de quantified self pour les applications qui traitent les données (renseignant des niveaux de santé par exemple) Ces objets et technologies nécessitent une alimentation électrique ou une recharge régulière des batteries car elles permettent de communiquer via wifi, bluetooth ou par les réseaux GSM. Consommant beaucoup et communiquant à faible portée. C'est pourquoi de nouvelles technologies sont apparues dans les années 2010 afin de donner la possibilité à certains types d'objets d'être indépendants énergiquement et de pouvoir envoyer régulièrement un faible volume de données, à la manière de simples capteurs. L'industrie commence petit à petit à suivre le mouvement avec l'application à la logistique par exemple, on parle alors d'industrie 4.0. LES CHAMPS D'APPLICATION Energie Transports Industrie 4.0 Domotique Loisirs Bâtiment connecté Ville intelligente Commerce et distribution Santé et bien-être
  • 10. LE RÉSEAU FOCUS SUR LORA & SIGFOX Afin de pallier les besoins énergivores de ces objets, des technologies telles que LoRa et SIGFOX ont vu le jour. Ces technologies consistent à intégrer dans un objet une puce compatible avec la technologie concernée pour recevoir ou émettre un signal. Ce signal émet très loin, en intérieur et même en sous-sol grâce à des ondes radio vers une ou plusieurs passerelles. Les objets quant à eux communiquent de façon asynchrone, c’est-à-dire qu'ils n'émettent que lorsqu'ils ont des données à transmettre, contrairement aux smartphones qui émettent en permanence sur les réseaux 3G et 4G. A noter que le développement de la 5G prendra en compte les objets IoT qui pourront compter sur ce réseau pour communiquer sans consommer trop de batterie. Les données sont collectées par des passerelles puis centralisées sur des serveurs et dans des bases de données et les applications accèdent aux donnée via des API afin de les traiter et de développer les services spécifiques.
  • 11. LE RÉSEAU EMISSION En Europe la bande de fréquence utilisée est non licenciée et donc gratuite (868MHz) mais possède deux contraintes, le sens retour est limité car une passerelle ne peut pas écouter et émettre des messages à la fois et une contrainte réglementaire impose qu'une passerelle ne peut pas émettre plus de 1% de son temps (soit 14,4 minutes par jour). Plus le réseau est dense, plus il est facile de contourner les contraintes en alternant le fonctionnement des passerelles, mais les objets, eux, doivent avoir une faible volumétrie des données envoyées. Ainsi les objets ne transmettent en général que des séries de chiffres (relevé d'eau) ce qui leur garantit une durée de vie d'environ 10 ans tout en limitant la bande passante. SPECTRES
  • 12. LE RÉSEAU LORA & SIGFOX LoRa et SIGFOX sont donc des technologies longues portées mais à faible débit. En déployant plusieurs passerelles on peut rapidement couvrir tout une région (par exemple le territoire Français peut être couvert par 1500 antennes Sigfox et 7000 antennes LoRa contre 10 000 antennes 4G). Cependant ces réseaux ne sont pas adaptés à la mobilité et certaines informations arrivent avant les précédentes, ce qui peut poser problème selon l'utilisation. Les technologies Wifi, Bluetooth et réseaux cellulaires sont encore grandement utilisées dans le domaine du particulier (utilisation de smartphones) en raison de cela. Il est important de savoir que tout un chacun peut créer son réseau IoT, les seuls choix reposent sur la technologie utilisée et donc la consommation énergétique ainsi que la sécurité et la fiabilité des données transmises. Facteur LoRa SIGFOX Durée de vie 10 ans Portée 15 km Débit 0,3 à 100Kbps future utilisation de la 5G 140 messages x12 octets/jour/objet Communication • Bidirectionnelle sécurisée • Mobile • Localisée • Multicast à destination des objets (pour les mises à jour) • Monodirectionnelle • Bidirectionnelle • Coexiste avec d'autres protocoles de communication • Protocole UNB (Ultra Narrow Band) Type Protocole Société ayant créé le protocole SIGFOX Support Lora Alliance (127 membres dont Bouygues Telecom, Orange, Cisco, …)) Développé internationalement Société Française, déploiement envisagé dans 9 pays. Partenaires désirant se déployer rapidement, et acquérant l'infrastructure et la maintenance de l'écosystème Prix Inconnu, dépend de l'opérateur De 1 à 14€ / an selon la taille de la flotte déployée Fonctionnement Par opérateur Achat des puces suffisant, protocole propriétaire, on parle de connectivité low- cost
  • 15. 3. QUELQUES CAS D'USAGE
  • 16. LES DOMAINES DE DEMAIN L'homme augmente ses connaissances grâce au nombre de données qu'il a à exploiter. L'IoT permet d'avoir une ressource inépuisables de données à partir du moment où tout objet peut être connecté et donc, s'il sait agir rapidement grâce à ces données, l'homme sera capable de nettement améliorer sa qualité de vie. Et plus encore .. Les domaines clés Santé Energie Economie Technologie • Suivre sa santé et améliorer la qualité des soins. • L'amélioration des appareils biomédicaux mais également par la précision et la gestion des informations qu'il sera possible de recevoir des différents capteurs. • Il sera possible d'améliorer la qualité et la quantité des flux de données à analyser de façon à apporter un diagnostic plus précis. • Analyser les signes vitaux en temps réel de façon très précise ou des événements ponctuels comme des chutes par exemple. • Avoir une meilleur consommation énergétique dans les années à venir. • Surveiller, à l'échelle individuelle ou bien plus large, la consommation de toutes les énergies utilisées. • Avoir un meilleur suivi du parc de production énergétique en comprenant comment améliorer les technologies de production • Avoir un suivi en temps réel du fonctionnement des différents organes de production, IBM a par exemple développé une stratégie de déploiement massif d'objets sur le parc de Shell. • Défis économiques, non seulement l'impact sur les objets dit "wearable" (objets connectés portable) sera immense mais il n'en sera pas moindre non plus dans l'industrie voire dans l'agriculture. • Développement de robots agricoles • De vaches connectées permettant de suivre la santé et la production de son parc animalier. • Les industries des pays émergents en profiteront plus car cette technologie étant moins chère elle leurs permettra de sauter des étapes. • Les voitures sans pilote sont par exemple à l'étude, mais dans ce cas-là, que deviennent les défis concernant la sécurité ? • Idem pour les technologies Big Data qui pourraient contribuer en parallèle à l'IoT à faire progresser de manière phénoménale les divers projets en cours, notamment le développement aérospatiale qui nécessite une quantité de données énorme et ce, de manière très précise.
  • 17. LES DÉFIS Entre autres défis technologiques à relever, l'IoT a également des barrières à surmonter qui freinent aujourd'hui son développement. Les principaux freins Alimentation des capteurs Identification Normes Interopérabilité • Les capteurs devront être autosuffisants car leur nombre empêcherait tout entretien courant. • Recherches en cours pour générer de l'énergie constamment (vibrations, lumière, …). • Il n'existe pas vraiment de standards techniques ce qui complique la gestion des équipements matériels pour des opérations de maintenance ou de réparation. • Chaque capteur devra avoir sa propre adresse IP. • Le protocole IPv6 facilite la gestion des réseaux grâce à des fonctions de configuration automatiques et propose des fonctions de sécurité améliorées. • De nombreux autres protocoles sont en cours de développement afin de pallier ce problème d'identification des objets. • Normes à établir dans les domaines de la sécurité, de la confidentialité, de l'architecture et des communications ainsi qu'un cadre juridique complet. • S'assurer que les paquets IPv6 peuvent être acheminés sur différents types de réseau. • Les normes de refonte de la 2G et le développement de la 5G pourraient toutefois bénéficier aux objets dits critiques • Environ 40% de la valeur potentielle de l'IoT proviendra de la communication entre les différents systèmes de l'IoT et de l'intégration des données. • Choisir des standards communs de communication ou des plateformes capables d'intégrer les données de plusieurs systèmes. • Créer des algorithmes devront voir le jour afin de traiter la quantité phénoménale de données Enfin, au niveau de l'entreprise, les business models existants n'ont pas forcément la capacité à s'adapter à la technologie (passer de CAPEX à OPEX), le ROI est par ailleurs difficile à démontrer beaucoup de paramètres subjectifs entrent en jeu ce qui nous amène au dernier point, les technologies évoluant très vite, certains objets peuvent parfois devenir complètement obsolète si l'entreprise les exploitants ne devient plus rentable.
  • 18. 2 DOMAINES PRINCIPAUX Il existe principalement deux domaines d'utilisation de l'IoT : Le domaine public Le domaine industriel L’IoT grand public englobe les dispositifs portables, de nombreuses applications domotiques et la majorité des applications d’entreprise de grande consommation. L’IoT industriel, réunit les machines les plus complexes dans les domaines de la logistique, de l’aérospatiale, de la défense, de la fabrication et des systèmes intelligents. • La santé : télédiagnostic médical, surveillance et suivi avec par exemple l’émergence de dispositifs d’aide au maintien à domicile. • La domotique : croissance importante du catalogue d’objets et de solution pour les particuliers permettant automatisation, surveillance à distance ou économies d’énergies. • Les Smart Cities : digitalisation de la relation avec les administrés, gestion des stationnements et du suivi des transports, remontée d’informations pour les services techniques ou encore le partage d’information pour alimenter des dispositifs d’Open Data. • Les transports : véhicules particuliers connectés et transports en commun. • Les loisirs : en particulier dans le domaine du sport. • Améliorer l’efficacité des processus et des personnes, • Contrôler et réaliser de l’assistance sur le matériel, • Développer des systèmes de maintenance prédictive (sur les avions, les voitures, les machines ou les réseaux), des systèmes auto-adaptatifs en mode intégré, des services aux citoyens avec les villes intelligentes, appelées “Smart city”. • Automatiser, afin de sécuriser ou d’optimiser des activités, • Mettre en place de la traçabilité, comme suivre sur du long terme la qualité́ d’un produit, • Apporter des solutions innovantes pour le domaine de la Santé, • Proposer des services d’infrastructure, comme les bâtiments connectés, appelés “Smart building”, • Se positionner sur le traitement intelligent des données, opportunités liées au ”Big Data”, via la collecte et l’analyse des données des capteurs, • Mettre en place des approches Open data10. Cas d'usages Cas d'usages
  • 19. AUTRES TECHNOLOGIES Les technologies de connectivité La connectivité WAN (réseau global) La connectivité LAN (réseau local) Les liaisons filaires Limité aux systèmes fixes pour les bâtiments d'entreprises, infrastructures publiques ou maisons connectées. Wifi, Wifi Halow (traverse plus facilement les obstacles et consomme moins) et WiGig (débit ultra rapide) Dédié aux objets alimentés sur secteur en raison de la consommation énergétiques Les réseaux cellulaires traditionnels GPRS, EDGE, 3/4G, LPWA (réseau "low power wide area" dédiés IoT) LiFi (Light Fidelity) ou VLC (Visible Light Communication) Pour utilisation de lumière entre bleue et rouge diffusée par LED (problèmes de malillumination) Les réseaux radio basse consommation dédiés LP-WAN (technologies LoRa, Sigfox et Weightless et Qowisio en développement) BLE (Bluetooth Low Energy) Utilisations multiples faible portée faible consommation. Les réseaux par satellite Pour les zones non couvertes par les réseaux terrestres (5% du globe) ANT Protocole unidirectionnel faible portée pour capteurs dans le domaine du sport. Les approches hybrides Combinaisons de plusieurs de ces solutions selon le contexte Z-Wave Pour la maison connectée, portée de 50m. Les approches futuristes Projet de Web global par ballons / satellites / drones ZigBee Pour plusieurs utilisations, portée de 100m. EnOcean Portée de 300m, ultra basse consommation et capteurs autoalimentés. Utilisable pour la domotique (en développement). 6LoWPAN Standard permettant de diminuer la consommation d'énergie et rendre compatible le protocole IP avec le domaine IoT.
  • 20. RÉSUMÉ ET ACTEURS MAJORITAIRES Utilisateur Technologie Cas d'usages WiFi Bluetooth LoRa Sigfox Réseaux cellulaires Réseaux propriétaires Z-Wave ZigBee Enocean Acteurs majeurs du domaine X X X X X Endéveloppement Transmettre des informations à faible portée. Utilisation de smartphones. domotique, les wearables, réalité augmentée et le quantified self (notamment pour la santé). X X X Endéveloppement Les données sont plus simples dans ce domaine, mais les quantités colossales. Des températures, des mesures de pression, (…), qui permettent de surveiller un parc entier ou bien d'avoir des mesures locales très précises. Le domaine public Le domaine industriel
  • 21. 4. LA MODIFICATION DES BUSINESS MODELS
  • 22. DÉCOMPOSITION DES ACTEURS En rapport avec le mode fonctionnement de l'IoT, les acteurs sont différents par domaines. Ces domaines peuvent être décrits par la chaîne de valeur suivante : Application Service Capteurs & actuateurs Passerelle Connectivité mobile et filaire Plateforme middleware Matériel Réseau Logiciels / Cloud Service
  • 23. ACTEURS MAJORITAIRES Matériel Réseau Logiciels / Cloud Service Application Service Capteurs & actuateurs Passerelle Connectivité mobile et filaire Plateforme middleware Les différents projets montrent qu'il n'y a pas forcément de leader dans les différents domaines, le secteur de l'IoT étant en cours de développement, chacun crée selon ses besoins (à part Google qui est sur toutes les couches). Cependant une démarche de normalisation fait son chemin et beaucoup cherchent à dominer le marché avec leur protocole ou avec une plateforme adaptée à tous les systèmes. L'adaptabilité est en tout cas devenue le Graal de l'IoT, chacun menant son évangélisation. Toutefois certains apparaissent en position de force par rapport aux divers projets en cours :
  • 24. CONNAÎTRE SON ÉCOSYSTÈME Les entreprises doivent apprendre à évoluer dans un écosystème très complexes de startups proposant à la fois des objets nouveaux, combinés à des services nouveaux grâce à leurs plateformes. Cependant, toutes ces startups ne sont pas vouées à survivre, il faut alors apprendre à prendre des risques et aider ou acheter ces entreprises. Par ailleurs, ces startups se basent sur les projets qu'elles construisent avec d'autres entreprises pour se développer, il faut alors accepter de voir certain de ses efforts être réutilisés à l'extérieur de son entreprise Ce qui amène au dernier point, pour lancer des projets il ne faut pas avoir peur de l'échec car c'est comme cela qu'on apprend à mieux maîtriser et démarrer les projets. Enfin, pour mesurer le ROI des projets il est important de bien connaître l'ensemble des acteurs impactés car les coûts de l'implantation des projets peuvent s'avérer exponentiels s'ils ne sont pas répartis sur tous, c'est comme si sur une télé on ne pouvait regarder qu'une seule chaîne, TF1, car la marque n'a pas d'entente avec M6. CONSTITUTION
  • 25. DERNIER ASPECT : MAÎTRISER LA SÉCURITÉ Un nombre grandissant d'objets qui ne sont pas toujours maîtrisés par leurs utilisateurs. Ex: acheter un objet et ne pas changer les paramètres de sécurité comme les MDP ou les adresses IP. Pour pallier à cela on pense à la security by design, il s'agit de réfléchir aux problèmes de sécurité en amont du projet puis tout au long de son cycle Problème : les objets évoluent dans un écosystème matériel complexe et les personnes disposant des compétences nécessaires manquent et cela coûte cher Ces problèmes de sécurité combinés à l'évolution des sens des objets, et donc de la maîtrise de plus en plus d'aspects de nos objets, peuvent être dangereux, notamment avec l'arrivée des intelligences artificielles. Ex : EMOSPARK AI qui ressent joie, tristtesse et peur, permet de jouer le morceau qui convient le mieux à l'utilisateur LES ENJEUX
  • 26. COMMENT LANCER UN PROJET IOT Partir de l'usage et des irritants, non de la technologie S'assurer du ROI Choisir le bon niveau de technologie adapté à l'usage Aller vite et de manière incrémentale (test and learn), les solutions IoT s'enrichissent par petits enrichissements Penser à l'expérience client dès le début du projet Apprendre à travailler avec des startups et apprendre à se repérer dans un écosystème complexe Gérer le paradoxe de l'obsolescence de la technologie face à la durabilité des solutions recherchées
  • 27. 5. LE RÔLE DU CONSULTANT
  • 28. LES PIÈGES À ÉVITER Certains risques ne sont pas à prendre dans un projet IoT, pour cela, le consultant doit au moins avertir sur les 4 points suivants : Les questions clés d'un projet IoT 1) Construire sa propre infrastructure IoT est trop risqué : Un projet IoT doit être composé du matériel, des applications de périphérie et Cloud, de l'intégration système, de la gestion des réseaux et de la connectivité, du stockage et de l'analyse des données, de la sécurité, de la logique issue des métiers et enfin des applications relatives aux interactions (IUX ou finalités du projet). Il est très compliqué de s'attaquer à l'élaboration d'un système aussi complexe seul. 2) Tous les systèmes IoT ne se valent pas et il n'existe pas de plateforme universelle : Il faut clairement définir ses besoins avant tout projet afin de choisir soit une plateforme adaptée au grand public soit une plateforme industrielle, sachant que la deuxième option est très coûteuse en raison de la quantité des données et des exigences liées au milieu industriel. 3) La valeur et le coût des données doivent appuyer l'évaluation : Les données s'évaluent en termes de volume, niveau de sensibilité pour l'entreprise et de degré de risque en cas de fuite. Toutes les plateformes IoT varient par la manière dont elles captent, partagent, stockent, rentabilisent et protègent les données, à un certain coût. Aussi est-il essentiel de « comprendre les données IoT » lors d’un appel d’offre ainsi que la manière dont transitent et sont utilisées les données (Unidirectionnel ? Bidirectionnel ? Surveiller ? Contrôler? Réparer ?). 4) Le Cloud Computing ne suffit pas toujours aux plateformes IoT : l faut pouvoir répondre à ces questions, sans qu'émerge le moindre doute avant de se lancer dans toute démarche de choix d'une plateforme Cloud, autrement le choix d'une seule et unique plateforme peut se révéler désastreux : • Qu’advient-il de ma solution si le réseau devient inopérant ? • Le produit doit-il continuer à fonctionner de manière « intelligente » ? • Quelle quantité de données doit être distribuée aux serveurs du Cloud ? • À quelle fréquence ? • Quelles sont les implications de cette opération en termes de coûts ? • La fonction de distribution des données à des serveurs Cloud distants est-elle conforme à la gouvernance interne, aux exigences des clients et aux législations en vigueur ?
  • 29. LA DATA SCIENCE Un grand nombre de capteurs implique un grand nombre de données, il est donc nécessaire de connaître les technos en place et maîtriser les aspects liés au Big Data. Mettre en place notamment des indicateurs permettant de certifier les mesures des capteurs, ceci passe par une bonne connaissance des métiers Trois autres points très importants : 1. Savoir mesurer les apports de valeur de la donnée à long terme puisqu'à court terme on est en mesure de répondre à un moment donné à un cas d'usage. 2. Savoir corriger les bons facteurs pour profiter de l'utilisation des données, et intégrer dès le départ une démarche prédictive. 3. Ne pas hésiter à avoir recours à des Data Scientists qui sauront poser les bonnes questions et faciliter la récolte et l'usage des données. Les plateformes sont très nombreuses et les technologies et usages évoluent vite. Nous devons donc être en mesure de choisir des plateformes agnostiques et susceptibles d'évoluer rapidement afin d'intégrer des nouveaux usages ainsi que des nouveaux formats de données. L'architecture des différentes solutions doit être maîtrisée, à tous les niveaux. Il est nécessaire de concevoir une architecture supportant une grande volumétrie de données, mais pas toutes les données donc de manière contrôlée, sécurisée de bout en bout et facilement modulable pour accueillir de nouveaux services aux utilisateurs.
  • 30. QUE FAIRE POUR BIEN CHOISIR SA TECHNOLOGIE ?