Composants matériels de l’Internet des Objets
Introduction à l’Internet des Objets

Depuis la fin des années 1980, Internet a évolué de manière spectaculaire. La dernière étape est l’utilisation de ce réseau mondial pour la communication avec des objets ou entre objets, évolution nommée Internet des Objets (IoT pour Internet of Things). L’évolution de l’IoT est rapide : depuis 2014, le nombre d’objets connectés est supérieur au nombre d’humains connectés et il est prévu que 50 milliards d’objets seront connectés en 2020.

Cet article présente les caractéristiques essentielles de l’Internet des Objets.

Il commence par introduire une vue d’ensemble, avec les nombreux types d’applications où l’IoT introduit de l’intelligence : réseaux, santé, maison, ville, industrie, télévision, automobile, etc. Puis, l’architecture générale est détaillée avec ses différents niveaux : détection et identification des informations, construction du réseau, traitement de l’information et actions nécessaires pour l’application, auquel correspond le schéma en couches : niveau composants, niveau réseau, niveau support (service et application) et niveau application.

L’ensemble des domaines concernés est assez large pour innover et créer de la valeur. Cet article offre un panorama de l’ensemble des éléments de la chaîne de valeurs : passerelles multitechnologies entre objets et réseau pour connecter le maximum d’objets, infrastructures de télécommunications dédiées à l’IoT, plateformes spécifiques, intégration de technologies pour des solutions sur mesure, opérateurs du service de l’objet connecté.

Les composants matériels et leur environnement de développement sont illustrés. Ils comprennent :

• les identificateurs, capteurs, afficheurs, actuateurs au niveau des objets ;

• les microcontrôleurs ou processeurs et cartes bas coût sans ou avec OS léger pour les objets simples, des processeurs avec OS comme Linux, Android, IOS et les ressources du nuage pour les objets complexes ;

• les réseaux, qui peuvent être « courte distance », « longue distance » ou « cellulaires ». Les différentes technologies de réseau utilisables sont détaillées en fonction des contraintes : portée, débit, coût, sécurité, etc.

La gestion d’une application comprenant des centaines, des milliers voire plus, d’objets implique de disposer d’un support de développement performant (plateforme). Des plateformes « solutions propriétaires » et « libres » sont disponibles. Elles doivent satisfaire à un certain nombre de besoins :

• gérer les composants et le support d’intégration ;

• assurer la sécurité de l’information ;

• définir le protocole de recueil des données ;

• permettre l’analyse des données pour obtenir l’information pertinente (Big Data) [H6040].

Aux problèmes généraux de sécurité des composants matériels, logiciels, systèmes d’exploitation des systèmes informatiques s’ajoute la nécessité d’assurer la sécurité globale des applications de l’IoT, du capteur au nuage. Les différentes menaces sont détaillées, ainsi que les recommandations pour réaliser des systèmes sûrs. Les aspects juridiques sont également évoqués : qui est responsable en cas d’accident ou d’incident ayant des incidences graves sur les personnes ou les biens des personnes ? L’exemple typique est celui du véhicule autonome : qui est responsable en cas d’accident ? Ces problèmes de sécurité sont un point critique.

Les solutions techniques se sont développées pour permettre l’interopérabilité entre les différents niveaux : applications, services du nuage, réseaux de communication et composants, du capteur intelligent au système informatique. En plus d’infrastructures fiables et sécurisées, l’avenir de l’Internet des Objets dépendra aussi des conditions économiques et légales d’utilisation et d’un consensus social sur la manière dont les différentes opportunités techniques doivent être utilisées.