Objets Connectés et Internet des Objets ...

Jour après jour, nous constatons à quel point Internet a changé notre vie. Il y a tout d'abord la façon dont nous pouvons désormais communiquer entre nous et nous tenir informés. Mais il y a surtout ce monde qui nous entoure, toujours de plus en plus connecté, où la technologie opère en coulisses. Des artéfacts intelligents, discrets mais omniprésents, s'intègrent à notre quotidien en simplifiant nos tâches. Ainsi, une montre intelligente permet de lire ses SMS, un T-shirt peut vous informer sur votre activité sportive, une assiette peut analyser votre alimentation, des lampes connectées peuvent être éteintes depuis votre jardin ou depuis votre lieu de travail, etc.

Une ère nouvelle émerge, où la connectivité devient le fil conducteur d'une réalité plus efficiente et confortable. Tout cela est rendu possible grâce aux Objets Connectés et à l'Internet des Objets. 

Les Objets Connectés (Objets "Intelligents")

Un Objet Connecté (OC) est un objet physique "intelligent" capable de communiquer, sans intervention humaine, via un réseau sans fil (Wi-Fi, Bluetooth, Téléphonie Mobile, etc.) ou filaire (Fibre Optique), avec des serveurs centralisés (ordinateurs, tablettes, smartphones) ou autres Objets Connectés. Il peut alors fournir deux types de services: collecte/transmission d'informations et déclenchement d'une action commandée à distance.

• Exemples d'OC:
  
  Les Objets Connectés peuvent être de toutes les tailles et de toutes les formes. Ils peuvent être des appareils électroménagers, des voitures, des machines, des vêtements, des bijoux, des jouets et mille choses encore.
  
  Voici ceux que l'on trouve déjà dans la vie de tous les jours: caméras connectées, thermostats connectés, climatiseurs connectés, prises électriques connectées, montres connectées, poubelles connectées, systèmes d’éclairage connectés, balances connectées, réfrigérateurs connectés, capteurs de sommeil connectés, compteurs Linky connectés, caméras de surveillance connectées, simulateurs cardiaques connectés, etc.

• Les composants d'un OC:
  
  Ils sont au nombre de quatre que voici (cf. figure ci-dessous):
  
  
  • Capteurs - Ils permettent à l'OC d'interagir avec son environnement afin de collecter des données (température, niveau d’humidité, mouvement, niveau de remplissage, pression atmosphérique, présence d'un obstacle, rythme cardiaque, pression sanguine, etc.) ou encore de déceler tout type de dysfonctionnement (défaut d’alimentation électrique ou autre). 
    
  • Intelligence embarquée - Une fois les données collectées, il faut pouvoir les mémoriser et les mettre en forme (par exemple convertir des signaux analogiques en données numériques), avant de les transmettre. Il conviendra souvent d’attendre d’avoir plusieurs mesures successives ou de types différents et de les compiler, avant de démarrer la transmission. Le logiciel en question (microprocesseur) peut donc être relativement sophistiqué, voire même doté d'IA (Intelligence Artificielle), capable d'exécuter certaines requêtes (pilotage à distance). Voilà pourquoi un OC est parfois appelé aussi "Objet Intelligent" (OI).
    
  • Module de connectivité - Destiné à assurer le transfert de ces données vers un système informatique (ou autre OC) à distance, il se présente le plus souvent sous la forme d'une puce électronique. Celle-ci diffère en fonction du type de réseau, du volume d’informations à transmettre et de la vitesse de transfert. Selon les circonstances, différents protocoles de communication peuvent être utilisés: Wi-Fi, Bluetooth, 4G/5G, ZigBee, NB-IOT et autres (voir détails plus bas). 
    
  • Alimentation électrique - Elle peut être de sources diverses: batteries, panneaux solaires, réseaux électriques, etc. Le choix dépendra des caractéristiques de l'OC: capteurs (durée de vie souhaitée, taille et coût), portée de transmission et conditions environnementales.
    
    Dans la très grande majorité des cas, un OC devra pouvoir être déplacé dans l'espace (montre, stimulateur cardiaque, voiture, etc.). Son alimentation électrique sera alors assurée par une batterie. Dès lors, il conviendra de réduire au maximum la dépense en énergie des différents composants (notamment de la puce de transmission, de loin la plus énergivore) pour augmenter la durée de vie de cette batterie et/ou réduire la taille de l’OC concerné. C’est là qu’intervient également l’intelligence embarquée, permettant de ne transmettre que l’information pertinente et au moment adéquat (1). 
    

Un excellent exemple d'un tel OC est celui d'une "montre connectée" associée à une application mère sur un smartphone. Cette montre est équipée d'une batterie et dispose de capteurs permettant de collecter différentes informations (nombre de pas, rythme cardiaque, SPO2, etc.). Celles-ci sont stockées localement avant d'être transmises (connexion Bluetooth) à l'application mère sur le smartphone pour y être traitées. Sur requête de l'application mère, le logiciel de la montre peut également effectuer certaines tâches (mise à l'heure par exemple).

Un autre bon exemple est celui des compteurs électriques Linky et de leurs capteurs, qui mesurent votre consommation électrique sans que vous vous en préoccupiez. 

On peut également mentionner celui d'un smartphone permettant, à distance (connexion 4G/5G), de visualiser et ajuster la température interne de son logement ou de sa voiture ("climatiseurs connectés").

Grâce à l’avènement des puces informatiques et des télécommunications à large bande passante, le nombre d'OC (Objets Connectés) augmente de façon exponentielle. On estime qu’il y en avait 500 millions en 2003, 25 milliards en 2015 et qu’il devrait y en avoir 50 milliards à horizon 2025 (certains d'entre eux distants de plusieurs centaines de kilomètres). 

Au-delà des OC en tant que gadgets indépendants les uns des autres, la véritable évolution est celle de l'interconnexion de la totalité d'entre eux. Ceci relève de l'Internet des Objets, en Anglais Internet of Things (IoT).

L'Internet des Objets (IoT)

Comme on vient de le voir, les OC (Objets Connectés) sont des dispositifs physiques dotés de capacités de communication permettant de se connecter à d'autres appareils, via des réseaux sans fil.

L'Internet des Objets (IoT), quant à lui, englobe un écosystème plus large. Il ne se limite pas seulement à la connectivité des OC, mais inclut également la collecte, le partage, et l'analyse des données qu'ils génèrent. En d'autres termes, l'IoT englobe l'ensemble du réseau et de l'infrastructure qui permet aux OC de communiquer et de collaborer de manière intelligente.

L'IoT s'appuie sur une architecture composée des cinq couches suivantes (cf. graphique ci-dessous):

• A - Couche de Perception:
  
  Cette couche, la plus basse de l'architecture de l'IoT, est une extension de ce qui a été évoqué dans le paragraphe précédent (OC/Capteurs). Elle est responsable de la collecte des données du monde réel. Les OC qui s'y rattachent sont dotés de capteurs (dispositifs permettant de mesurer des valeurs physiques, telles que la température, l'humidité, la pression ou la luminosité) et parfois même d'actionneurs (dispositifs permettant de contrôler des objets physiques, tels que des moteurs, des vannes ou des lumières). 
  
  L'identification des OC (Objets Connectés) est un aspect crucial de l'Internet des Objets (IoT); elle est la garantie qu'ils puissent communiquer entre eux et être pilotés à distance, de façon non équivoque. Cette identification, unique à chaque OC, sera, la plupart du temps, assurée de trois manières différentes (suivant le modèle de l'OC concerné):
• Adresse MAC (Media Access Control), valeur unique de 12 octets généralement attribuée par le constructeur de l'appareil. Solution utilisée pour routeurs Wi-Fi, assistants vocaux, ampoules intelligentes et appareils portables divers. 
• Adresse IP (Internet Protocol), attribuée de manière statique (fixe) ou dynamique (assignée temporairement par un serveur DHCP). Solution utilisée pour ordinateurs, imprimantes, Smart TV, smartphones, drones, voitures, etc. 
• Puce RFID (Radio Frequency Identification), composée d'une micropuce électronique contenant des informations numériques (telles qu'un numéro d'identification unique) et d’une antenne qui dialoguent par ondes radio avec un lecteur, sur des distances pouvant aller de quelques centimètres à plusieurs dizaines de mètres. Solution utilisée pour cartes de crédit, passeports électroniques, animaux, équipements médicaux.
  
• B - Couche Réseau:
  
  Là-aussi, cette couche réseau est une généralisation de ce qui a été expliqué dans le paragraphe précédent (OC/Module de connectivité). C'est qui donne réellement accès à Internet à des milliards d'objets physiques (OC), permettant notamment de véhiculer, vers des plateformes de stockage et de traitement, la gigantesque quantité des données collectées. Cette couche peut utiliser différents types de réseaux en fonction de plusieurs facteurs, tels que la distance à parcourir, la bande passante nécessaire (débit des données), la sécurité (besoin de cryptage) et la consommation d'énergie.
  
  A ce sujet, voici les principaux types de réseaux (filaires ou sans fil) et protocoles de communication utilisés dans l'IoT:
  
• Ethernet et notamment la Fibre Optique (norme IEEE 802.3) - Très bien adapté dans le cas d'OC fixes (ne se déplaçant pas) et pour des besoins très exigeants en vitesse de transmission, volume à transférer et fiabilité (usines de fabrication, hôpitaux, etc.). 
• Wi-Fi - Basée sur la norme IEEE 802.11, c'est la technologie de réseau sans fil la plus populaire; particulièrement bien adapté pour véhiculer les images de caméras en très haute définition et les assistants personnels vocaux. 
• Z-Wave - Norme propriétaire développée par Sigma Designs, permettant des communications bidirectionnelles à faible consommation et utilisant les fréquences de 868 MHz en Europe et de 915 MHz en Amérique du Nord; conçue tout particulièrement pour la Domotique (connexion d'appareils tels que thermostats, serrures de porte, détecteurs de mouvement, etc.).
• ZigBee - Basé sur la norme IEEE 802.15.4 (standard de communication sans fil basse consommation, utilisé pour les appareils IoT à courte portée) et fonctionnant sur la bande de fréquences des 915 MHz en Amérique et en Australie, 868 MHz en Europe et 2,4 GHz dans le reste monde; parfaitement bien adapté pour des appareils de type ampoules électriques intelligentes. 
• NB-IoT (Narrowband IoT) - Technologie LPWAN (Low Power Wide Area Network)  offrant une longue portée (plusieurs km), une faible consommation d'énergie et un faible coût d'implantation; idéale pour des applications IoT telles que la télérelève, la surveillance et la gestion des actifs.
• 4G/5G - Respectivement 4ème et 5émé générations des réseaux cellulaires, technologie de communication sans fil la plus répandue au monde, offrant (notamment dans le cas de la 5G) des vitesses de données élevées, une faible latence et une connectivité massive; idéale pour des applications IoT nécessitant des transferts de données volumineux, tels que la vidéosurveillance et la Réalité Augmentée (2).
• MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) - Protocole de messagerie léger, fiable, asynchrone, avec des niveaux de qualité de service adaptables; très utilisé dans la Domotique (connexion et coordonner d'appareils intelligents tels que thermostats, lumières, serrures et autres capteurs), l'Agriculture Intelligente (transfert de données collectées par des capteurs agricoles mesurant l'humidité du sol, la température et autres paramètres) et les Voitures Intelligentes (échange, entre véhicules, d'informations sur la géolocalisation, l'état du moteur, et d'autres données pertinentes).
• HTTPS/Hypertext Transfer Protocol Secure (C) - Protocole de communication sécurisé (SSL/TLS), permettant de crypter les données transmises entre les OC et les serveurs. Ce qui protège ces données contre l'interception et la modification par des personnes non autorisées.

• C - Couche Middleware (Traitement des données):
  
  Cette couche concerne les logiciels qui s'exécutent entre les objets connectés et les applications. Elle traite les données collectées, les stocke et les organise de manière à ce qu'elles soient "consommables" par la couche applicative. 
  
  Les milliards d'appareils connectés génèrent des quantités de données absolument gigantesques (aspect Volume), exprimé en des chiffres vertigineux, avec comme unité de mesure le "Zo" ou "Zettaoctets" (1 Zo = 10**21 octets ou encore "mille milliards de milliards d'octets"). En 2022, le volume total de données générées par l'IoT était estimé à 35 Zo. Ce chiffre devrait atteindre 75 Zo en 2025, soit une croissance de 117 % en trois ans. Par ailleurs, suite à la grande diversité des appareils connectés, ces données sont également d'une grande Variété (numériques, vidéos, images, audios, etc.). Enfin, elles sont collectées à un rythme rapide et continu (aspect Vélocité).
  
  Gérer et exploiter une telle masse de données, avec la contrainte des "3V" (Volume, Variété, Vélocité), est chose impossible avec des outils classiques. D'où le recours à deux technologies particulièrement complémentaires, le Big Data et le Cloud Computing:
  
• Le Big Data (3)
  
  Le Big Data (Gros Volume de Données) désigne à la fois la collecte, 

  le traitement et le stockage des données de manière efficace.

  Des techniques avancées, faisant largement appel à l'IA (Intelligence Artificielle), sont appliquées pour

  l'analyse en temps réel des flux continus de données.

  Cela peut déboucher sur une prise de décision instantanée, basée sur des informations en évolution constante. Cela perme

  t de découvrir des "insights" (4), des tendances cachées, des corrélations et des anomalies dans les données, ce qui peut être utilisé pour personnaliser les services et résoudre des problèmes parfois complexes. La mise en place d'une telle plateforme Big Data requiert en général une quantité énorme de ressources, tant sur le plan des matériels (serveurs à forte puissance de calcul, systèmes de stockage de très grande capacité, réseau de télécommunications à très haut débit de type Fibre Optique) que des logiciels (logiciels de stockage, logiciels de traitement, logiciels d'analyse dotés de multiples et puissants algorithmes adossés à l'IA ). La mise à disposition de telles quantités de ressources est précisément du ressort du Cloud Computing. 
  
• Le Cloud Computing (3)
  
  

  Le Cloud Computing (Informatique en nuage), appelé le plus souvent "Cloud" (5), est une technologie permettant un accès, via Internet, à diverses ressources (puissance de calcul, stockage, bases de données, réseaux, logiciels), sans en disposer localement. Plutôt que d'investir dans des infrastructures coûteuses, les utilisateurs peuvent ainsi louer de telles ressources, à la demande, en payant uniquement pour ce qu'ils utilisent. 
  

  
  Les ressources concernées sont hébergées sur plusieurs serveurs situés eux-mêmes dans d'immenses "Data Centers", répartis à travers le monde (d'où l'allusion au "Nuage") et interconnectés via des liaisons Internet de très haut débit. Les utilisateurs peuvent y accéder depuis n'importe où et n'importe quand. Il leur suffit, pour cela, de disposer d'un écran et d'une connexion Internet.
  
  Les points forts du Cloud Computing (ou Cloud) sont les suivants:
• Évolutivité -  Possibilité de facilement augmenter ou réduire les ressources requises à mesure que les besoins changent.
• Economies d’échelle - Seules sont facturées les ressources qui sont utilisées.
• Flexibilité: Accès aux ressources depuis n'importe où dans le monde.
• Accessibilité - Ressources disponibles "24*7" (24h/24 et 7j/7).
• Fiabilité - Disponibilité d'une infrastructure redondante, garantissant une disponibilité élevée. Il existe plusieurs grands FSC (Fournisseurs de Services Cloud) ou CSP (Cloud Services Providers), chacun offrant une gamme étendue de services. Voici les principaux: Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud Platform (GCP), IBM Cloud, Alibaba Cloud et Oracle Cloud.

• D - Couche Applicative:
  
  Il s'agit de la couche la plus visible pour les utilisateurs, celle avec laquelle ils interagissent. Elle leur fournit les applications et les services dont ils ont besoin pour effectuer leurs tâches.
  
  Elle peut être divisée en deux sous-couches:
  
  • Sous-couche d'analyse - En s'appuyant fortement sur l'IA, elle a la charge de l'analyse des données pour identifier des tendances, des anomalies ou d'autres informations utiles. Elle peut utiliser des techniques d'apprentissage automatique (Machine Learning), de Big Data ou d'autres méthodes pour tirer des conclusions sur les données collectées.
  • Sous-couche de visualisation - Elle est responsable de la présentation des données aux utilisateurs. Elle peut utiliser des interfaces graphiques, des tableaux de bord ou d'autres techniques pour rendre les données accessibles et compréhensibles.  
  Les applications elles-mêmes peuvent être de divers types, en fonction des besoins des utilisateurs et de la nature des OC à contrôler. En voici les trois principales catégories:
  
• Applications Web - Elles s'exécutent sur un navigateur Web et sont généralement développées en HTML, CSS (Cascading Style Sheets) et JavaScript. Elles sont utilisées pour visualiser et contrôler les données collectées par les OC. Par exemple, pour afficher les données de température d'une maison intelligente ou pour contrôler les lumières et les appareils.
  
• Applications Mobiles - Elles s'exécutent sur des appareils mobiles (smartphones ou tablettes) et sont généralement développées en langages de programmation tels que Java, Kotlin, Swift ou Objective-C. Elles sont utilisées pour contrôler et interagir avec les OC à distance. Par exemple, pour ouvrir la porte d'un garage connecté ou pour allumer la climatisation d'une voiture connectée.
  
• Chatbots - Agents conversationnels basés sur l'IA (Intelligence Artificielle) et généralement développés en langages de programmation tels que Python, Java ou Node.js. Ils peuvent être utilisés pour fournir des informations aux utilisateurs sur les OC ou pour répondre à leurs questions. Par exemple, pour fournir des informations sur les conditions météorologiques d'une ville ou pour répondre aux questions sur le fonctionnement d'un appareil connecté.

• E - Couche Sécurité:
  
  La sécurité des données est un défi majeur pour l'IoT et doit être abordée à tous les niveaux de l'architecture. Ceci est illustré parfaitement sur le graphique précédent, qui montre que la couche E traverse bien les quatre autres (A à D). Voici quelques-unes des solutions de sécurisation préconisées pour chacune des couches A à D: 
  
  • Couche A (OC)
    
  • Utiliser des composants matériels sécurisés, tels que des processeurs dotés de fonctions de sécurité intégrées.
  • Appliquer des mesures de protection physiques, telles que l'utilisation de boîtiers sécurisés et de mécanismes d'authentification physiques.
  • Mettre à jour les micrologiciels et les logiciels des objets connectés dès que des correctifs de sécurité sont disponibles.
    
  • Couche B (Réseau)
  • Utiliser des protocoles de communication sécurisés, tels que HTTPS ou TLS.
  • Mettre en œuvre des mécanismes de sécurité pour protéger l'accès au réseau, tels que le filtrage des ports et l'utilisation de pare-feu.
    
  • Couches C (Middleware) 
  • Utiliser un système d'exploitation sécurisé (tels que z/OS, Linux ou Android).
  • Mettre à jour les logiciels des objets connectés dès que des correctifs de sécurité sont disponibles.
  • Utiliser des mécanismes d'authentification et d'autorisation pour protéger l'accès aux données.
  • Chiffrer les données tant en transit qu'au repos.
    
  • Couche D (Applications)
  • Utiliser des mécanismes d'authentification et d'autorisation pour protéger l'accès aux applications.
  • Chiffrer les données sensibles, telles que les données personnelles ou les données financières.
  • Mettre en œuvre des contrôles d'accès pour limiter les actions que les utilisateurs peuvent entreprendre.

Cette notion de cybersécurité est l’un des défis liés à l’essor de l’IoT et du Big Data. Par exemple, avec l’émergence des "Smart Cities" ou Villes Intelligentes, il y aurait le risque que des cybercriminels ("Hackers") puissent prendre le contrôle d’une ville entière …

Résumé en quelques mots de tout ce qui précède

Les OC (Objets Connectés) sont des dispositifs/appareils physiques individuels (6), capables de se connecter à un réseau. Ils sont équipés d'un capteur, d'un processeur et d'une mémoire, ce qui leur permet de collecter, de traiter et de transmettre des données.

L'IoT (Internet des Objets) est le réseau interconnecté qui relie tous ces OC, permettant une communication intelligente et une utilisation efficace des données collectées. Son architecture se décline selon cinq fondamentaux:

• A - Les OC collectent (via capteurs et autres dispositifs) une multitude de données de toute sorte.  
• B - Ces informations transitent ensuite via un réseau, filaire ou sans fil, jusqu’à une plateforme Big Data, laquelle est hébergée dans une structure de type Cloud (hardware et software). 
• C - Cette plateforme Big Data procède alors à un traitement des données, en s'appuyant sur l'IA (Intelligence Artificielle), puis les stocke à disposition des applications.
• D - Ces applications, fonctionnant dans le même Cloud qui lui fournit les ressources nécessaires (puissance de calcul, forte capacité de stockage, logiciels, etc.), procèdent alors à l'exploitation des données concernées, cela en s'appuyant également sur l'IA. Elles sont généralement de trois types: Web, Mobile et Chabots.
• E - La sécurité des données est assurée de bout-en-bout: matériels à sécurité intégrée, cryptographie, pare-feu, authentification et autorisation fortes, etc.

Domaines d'applications de l'IoT

Pour mieux mesurer l'importance de l'IoT dans de nombreux secteurs, il convient de bien souligner l'importance de sa composante IA (couches C et D). En effet, c'est l'IA qui a pour fonction d'analyser la masse des données collectées pour identifier des tendances, lesquelles peuvent ensuite être utilisées pour améliorer les produits et les services, prendre des décisions éclairées ou résoudre des problèmes. A ce titre, le nom AIoT ("Artificial Intelligence" + "IoT") est parfois utilisé en lieu et place de IoT.

Cela étant posé, voici quelques exemples (parmi d'autres) d'utilisation de l'IoT dans de nombreux domaines d'activité:

• Industrie 4.0 (3)
  
  Le nom Industrie 4.0, pour quatrième révolution industrielle, désigne l'intégration de technologies numériques avancées (IoT, IA, Robotique, etc.) dans les divers processus de production. L'objectif étant de créer des usines plus automatisées, plus intelligentes, plus flexibles et plus efficaces.
  

Il s'agit du domaine où l'utilisation de l'IoT est la plus poussée, au point que l'on parle de l'IIoT (Industrial IoT) ou Internet des Objets Industriel. L'IIoT est un sous-ensemble de l'IoT, en utilise les mêmes fondamentaux mais s'en distingue sur deux points:

• Les OC concernés sont exclusivement des équipements industriels (machines, appareils et capteurs)
• L'objectif de l'exploitation des données, au niveau de la Couche Applicative, sera avant tout l'automatisation d'une tâche (et non pas de fournir une information pertinente à un "humain", afin que celui-ci puisse prendre une décision).

Cette technologie IIoT est désormais incontournable pour améliorer divers aspects de l'Industrie, notamment dans la maintenance prédictive (surveillance de l'état des machines et des équipements), l'optimisation des processus (augmentation de la productivité et de l'efficacité) et l'automatisation des tâches (amélioration de la sécurité et de la productivité).

• Médecine 2.0 

Le nom Médecine 2.0 désigne la Médecine de nouvelle génération qui fait appel aux mêmes technologies avancées (IoT, Robotique, Réalité Augmentée), pour améliorer les soins apportés aux patients.

Un article, consacré à ce même sujet, a déjà été publié sur ce Blog (cliquer ICI pour l'afficher). De nombreux exemples y sont détaillés, montrant notamment comment des données médicales (tension, photographies précises, poids, rythme cardiaque, scanner, IRM, etc.) peuvent être collectées (capteurs OC) et envoyées pour traitement vers des applications spécialisées, lesquelles s'appuient sur toute sorte d'algorithmes d'analyse et de visualisation de données (apport de l'IA). Cela dans le but de fournir une assistance privilégiée aux médecins, pour aider à améliorer la qualité des soins (décisions éclairées, précises et très rapides), à réduire les coûts et à sauver de plus en plus de vies humaines.   

L'utilisation de l'IoT permet également de développer la Télémédecine (ou e-Santé), donnant les moyens aux professionnels de la Santé d'évaluer, de diagnostiquer et de traiter à distance les patients.

• Transports
  
  

  L'IoT joue un rôle crucial dans le domaine des transports, apportant des améliorations significatives en termes d'efficacité, de sécurité et de gestion des ressources. En voici quelques exemples d'utilisation:

• Gestion du trafic - Collecte en temps réel de données de trafic (capteurs d'OC installés sur les routes, les feux de signalisation et les véhicules), permettant d'optimiser la circulation, de réduire les embouteillages, d'améliorer la fluidité du trafic, de diminuer la consommation de carburant et des émissions de gaz à effet de serre. 
• Maintenance prédictive - Surveillance en temps réel de l'état des composants (capteurs d'OC intégrés aux véhicules et aux infrastructures), permettant une maintenance prédictive et réduisant les taux de pannes imprévues.
• Sécurité routière - Utilisation de systèmes IoT pour détecter les comportements de conduite dangereux, surveiller les conditions routières et déclencher des alertes en cas de situations critiques. Cela contribue à améliorer la sécurité routière et à réduire les accidents. 
• Gestion des flottes de véhicules - Utilisation de systèmes IoT pour suivre en temps réel la localisation des véhicules, optimiser les itinéraires, surveiller la consommation de carburant et planifier la maintenance des véhicules. Cela permet une gestion plus efficace des flottes.
• Confort des passagers - Contrôle (capteurs d'OC intégrés aux véhicules) de l'éclairage, de la climatisation et de la musique dans les véhicules, permettant de créer une ambiance plus agréable pour les passagers.
• Voitures autonomes (3) - La partie IoT permet de collecter des données sur leur environnement, notamment la position des autres véhicules, les conditions de la route et les conditions météorologiques. Ces données sont ensuite utilisées par la partie IA pour prendre des décisions, telles que la vitesse de conduite, le changement de voie et le freinage.

• Domotique
  
  La Domotique est le domaine qui fait appel aux technologies avancées (IoT, Robotique), pour automatiser et améliorer les fonctions d'une maison. Elle vise à rendre la vie quotidienne plus confortable, plus sûre et plus économe en énergie.
  
  Voici quelques exemples concrets d'applications de l'IoT dans la Domotique:
  
• Systèmes de sécurité intelligents - Pour surveiller les habitations et détecter les intrusions. D'une part, en utilisant des caméras de sécurité intelligentes pour identifier les personnes suspectes, avec envoi d'alertes en cas d'intrusion. D'autre part, en "apprenant" (au sens IA) les habitudes des résidents et identifier les activités inhabituelles, ce qui permet de détecter les intrusions plus rapidement.
• Thermostats intelligents - Pour contrôle de la température dans les habitations de manière plus efficace. De tels thermostats intelligents peuvent utiliser des capteurs de présence pour régler la température intérieure en fonction de la présence de personnes, ou pour économiser de l'énergie en réglant la température durant la nuit. Ils peuvent également prédire la demande d'énergie et ajuster la production en conséquence. Possibilité également de commander à distance le chauffage et la climatisation (économies d'énergie).
• Systèmes d'éclairage intelligents - Pour contrôler l'éclairage des habitations de manière plus efficace. De tels systèmes d'éclairage intelligents peuvent utiliser des capteurs de luminosité pour régler l'éclairage de la maison en fonction de la lumière naturelle, ou pour économiser de l'énergie en éteignant les lumières lorsqu'une pièce est vide. Ils peuvent également être utilisés pour créer des ambiances personnalisées, telles relaxantes ou stimulantes. Possibilité également de commander à distance l'éclairage (économies d'énergie).
• Assistants vocaux - Pour permettre aux utilisateurs de contrôler vocalement les appareils et les systèmes domestiques. De tels assistants vocaux peuvent être utilisés pour allumer les lumières, régler le thermostat ou écouter de la musique. Ils peuvent également être utilisés pour contrôler les appareils domestiques connectés, tels que les robots aspirateurs ou les machines à laver.
• Automatisation - Pour automatiser certaines tâches domestiques, permettant de gagner du temps et d'éviter des efforts. On peut penser par exemple à l'ouverture des portes d'une habitation lorsque les propriétaires arrivent, ou pour y éteindre les lumières lorsqu'ils en partent. On peut même imaginer carrément le scénario d'un pèse-personne (connecté) envoyant une information à un réfrigérateur (connecté), lequel serait à même, suite au déroulement d'un algorithme approprié, de passer directement une commande de réapprovisionnement à distance. 

• Agriculture
  
  L'IoT joue un rôle crucial dans le secteur agricole, apportant des améliorations significatives en termes d'efficacité, de productivité et de durabilité. En voici quelques exemples concrets:
  
• Robots agricoles - Peuvent être utilisés pour planter, récolter et pulvériser les cultures de manière automatisée. Cela peut libérer du temps aux agriculteurs pour se concentrer sur d'autres tâches, telles que la gestion des ressources et la prise de décisions commerciales.
• Drones - Peuvent être utilisés pour surveiller les conditions météorologiques, la croissance des cultures, la présence de maladies avec application éventuelle de traitements, ce qui permet d'optimiser les rendements et de réduire les pertes. Ils peuvent également collecter des données sur la consommation d'eau et de pesticides, ce qui permet de réduire l'impact environnemental.
• Systèmes d'irrigation intelligents - Peuvent être utilisés pour collecter des données sur les conditions météorologiques et sur l'état des cultures. Ces données peuvent être utilisées pour optimiser l'utilisation de l'eau, ce qui peut aider à réduire l'impact environnemental et à améliorer la rentabilité des exploitations.
• Systèmes de surveillance des cultures - Peuvent être utilisés pour collecter des données sur la santé des cultures, telles que la croissance, l'état nutritionnel et la présence de maladies et de parasites. Ces données peuvent être utilisées pour prendre des mesures préventives pour protéger les cultures et améliorer les rendements.

• Villes Intelligentes
  
  Les Villes Intelligentes sont des villes qui utilisent les technologies de l'information et de la communication, notamment l'IoT, pour améliorer la qualité de vie de leurs habitants et la durabilité de leur environnement. Elles utilisent des milliers de capteurs d'OC pour collecter et analyser des données en temps réel sur une variété de facteurs, tels que la circulation, la pollution, la sécurité et la consommation d'énergie. Ces données sont ensuite analysées et utilisées pour prendre des décisions éclairées et améliorer les services municipaux.
  
  Voici quelques exemples particulièrement significatifs de ce qui est déjà mis en place dans plusieurs villes:
  
• Gestion des ressources - Collecte en temps réel (capteurs d'OC) de données sur la consommation d'énergie, l'utilisation de l'eau, la gestion des déchets, et d'autres ressources, permettant une gestion plus efficace et durable des ressources urbaines.
• Mobilité urbaine - Optimisation des systèmes de transport public (surveillance du trafic en temps réel, stationnement "intelligent" et promotion de modes de transport durables), contribuant ainsi à une mobilité urbaine plus fluide.
• Sécurité publique - Systèmes de surveillance (capteurs d'OC), tels que caméras intelligentes, permettant de renforcer la sécurité publique en permettant une surveillance constante des espaces urbains, la détection d'incidents et une réponse rapide aux situations d'urgence.
• Gestion des déchets - Utilisation de capteurs d'OC dans les bacs à ordures, pour faciliter la gestion des déchets en signalant le niveau de remplissage en temps réel. Cela permet une collecte plus efficace, réduisant les coûts et favorisant le recyclage.
• Éclairage intelligent - Contrôle de l'éclairage public en fonction des besoins, contribuant à des économies d'énergie significatives et à la création d'environnements urbains plus durables.
• Qualité de l'air - Mesure de la qualité de l'air en temps réel (capteurs d'OC), permettant une surveillance continue et la mise en place de mesures pour réduire la pollution atmosphérique et améliorer la santé publique.

À mesure que l'IoT continuera de se développer, nul doute que ses applications deviendront de plus en plus nombreuses et variées.

Un avenir particulièrement prometteur

L'IoT est une technologie en pleine croissance qui a le potentiel de transformer de nombreux aspects de notre vie, en améliorant notre productivité, notre santé et notre confort. Elle devrait connaitre une croissance exponentielle, avec de plus en plus d'appareils connectés entre eux. Les prévisions indiquent que, dans les dix prochaines années, l'IoT devrait représenter un nombre de 75 milliards d'OC. 

Une étude du "Think Tank" indépendant McKinsey, datée de 2015, a même conclu que, d'ici 2025, l'IoT devrait avoir un poids économique estimé entre 3,9 et 11,1 milliers de milliards de dollars (US), soit plus de dix pour cent de l'économie mondiale (Manyika, 2015). 

Voici quelques tendances qui devraient façonner un tel essor:

• La croissance de l'IA et du Machine Learning 
  
  l'IA et le Machine Learning sont des technologies clés qui continueront à tirer parti des masses de données collectées par les OC. Elles permettront aux applications IoT de devenir plus intelligentes, plus efficaces et plus automatisées. On peut aussi s'attendre à des progrès dans l'IA, permettant aux appareils IoT d'apprendre et de s'adapter de manière plus autonome.
  
• L'émergence de l'Edge Computing 
  
  Pour faire simple, l'Edge Computing est comme une version décentralisée du Cloud Computing. Au lieu de traiter toutes les données dans des Data Centers éloignés, on les traite au plus près de leur source, à la périphérie du réseau (d'où le terme "Edge" qui signifie "bord" en Anglais). Cela réduit la latence, permet un traitement plus rapide et améliore la sécurité; idéal pour les applications nécessitant des réponses instantanées.
  
• La convergence de l'IoT avec d'autres technologies
  
  l'IoT est susceptible de converger avec d'autres technologies, telles que la Réalité Augmentée, la Réalité Virtuelle (7) et la 5G. Cette convergence ouvrira de nouvelles opportunités pour des applications IoT innovantes.

L'IoT a effectivement un futur plein de promesses. Dans les années à venir, nous pouvons nous attendre à voir de plus en plus d'applications innovantes utiliser cette technologies, et cela dans divers domaines. 

Opportunités de carrières offertes

Un tel essor de l'IoT se traduit par de nombreuses opportunités de carrières, dans pratiquement tous les secteurs: Finance, Industrie, Défense Nationale, Médecine, etc.

Voici quelques-unes de ces carrières parmi les plus courantes:

• Ingénieur IoT - Responsable de la conception, de la mise en œuvre et de la maintenance des systèmes IoT. Compétences requises: électronique, informatique,  réseau et sécurité informatique. 
• Développeur IoT - Responsable de la création de logiciels et d'applications pour les systèmes IoT. Compétences requises: programmation, développement Web et Mobile, et sécurité informatique. 
• Architecte IoT - Responsable de la conception et de la mise en œuvre des architectures IoT. Compétences requises: conception logicielle, architecture de réseau et sécurité informatique. .
• Gestionnaire de Projet IoT - Responsable de la gestion des projets IoT. Compétences requises: gestion de projet, gestion de l'ingénierie et des communications.
• Consultant IoT - Expert en conseils aux entreprises et solutions IoT. Compétences requises: connaissance approfondie des technologies IoT et des besoins des entreprises.

Concernant les salaires moyens des professionnels de l'IoT en France, en 2024, ils sont estimés être les suivants:

 

Salaires dans l’IoT (montants moyens annuels bruts)
Architecte IoT	55 000 €
Ingénieur IoT	55 000 €
Gestionnaire de Projet Cloud	55 000 €
Développeur IoT	45 000 €
Consultant IoT	55 000 €

Ces salaires peuvent varier en fonction de l'expérience, de la région, de la taille de l'entreprise et du secteur d'activité. Par exemple, un Ingénieur IoT expérimenté peut gagner jusqu'à 65 000 € bruts par an, tandis qu'un Développeur IoT débutant peut gagner environ 40 000 € bruts par an.

Voila ce qui pouvait être dit sur ce thème, à la fois important et passionnant. Cela devrait intéresser nos jeunes étudiants ... et pas seulement eux !!!

Sources
L'Internet des Objets	Cliquer ICI
Qu'est-ce que l'Internet des Objets (IoT) ?	Cliquer ICI
Qu’est-ce que le Cloud Computing et quels sont ses enjeux ?	Cliquer ICI
Les réseaux de communications sans-fil utilisés par les objets connectés	Cliquer ICI
Qu'est-ce que l'Internet des Objets Industriel (IIoT) ?	Cliquer ICI
Glossaire autour de l'IoT	Cliquer ICI
Métiers et salaires de l'IoT	Cliquer ICI

 
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(1) : De fait, les différents types de connectivité (Bluetooth, Wi-Fi, LPWA, etc.) ne sont pas équivalents en matière de consommation énergétique.

(2) : La Réalité Augmentée (RA) est une technologie qui permet d'intégrer des éléments virtuels dans un environnement réel. Ces éléments virtuels peuvent être des images, des vidéos, des sons, ou des objets 3D. La RA est souvent utilisée pour fournir des informations ou des instructions aux utilisateurs.

(3) : Un article plus complet, sur ce même sujet, sera prochainement publié sur ce Blog.

(4) : Dans le contexte de l'IoT, "insight" se réfère à la capacité d'obtenir une compréhension profonde et utile à partir des données générées par les OC, afin d'améliorer les processus, de prendre des décisions éclairées et d'optimiser les systèmes.

(5) : Le terme "Cloud" est une métaphore visuelle pour représenter les services informatiques hébergés sur des serveurs distants, sans avoir à en expliquer toute l'infrastructure technique. C'est comme si les détails étaient cachés derrière un "nuage". 

(6) : Dans le contexte de l'IoT, les termes "Appareil" et "Dispositif" sont le plus souvent utilisés de manière interchangeable pour décrire des objets physiques connectés à Internet, mais ils peuvent également avoir des nuances spécifiques selon le contexte. Ainsi, le terme "Appareil" peut être utilisé de manière générique pour désigner tout objet physique doté de capacités informatiques et de connectivité. De même, le terme "Dispositif" peut être utilisé de manière plus spécifique pour faire référence à un objet qui a une fonction particulière ou qui est conçu pour une tâche bien spécifique.

(7) : La Réalité Virtuelle (RV) est une technologie qui permet de créer un environnement artificiel dans lequel l'utilisateur peut interagir. Cet environnement est généré par un ordinateur et projeté sur un casque RV ou des lunettes RV, qui bloquent la vision du monde réel et créent un environnement virtuel 3D.