ORSYS : 22. IoT - État de l'art de l'Internet des objets connectés

Internet des objets, synthèse

L'Internet des objets (IoT) est une composante majeure de la transformation digitale. À travers l'IoT, on recherche le potentiel des nouvelles technologies du monde numérique et leurs impacts dans l'amélioration du monde réel. L'IoT permet de proposer des services dans de nombreux secteurs comme la e-santé, la surveillance, la traçabilité, l'automatisation des chaînes de production et bien d'autres domaines où l'innovation technologique est très prometteuse.

Pratique pédagogique : Démonstration

Durant le séminaire, une démonstration illustrera un exemple pratique d'application à base de RFID.

Objectifs pédagogiques

1. Évaluer les aspects principaux du domaine de l'Internet des objets
2. Identifier la problématique et les solutions techniques inhérentes
3. Découvrir les avantages et inconvénients du domaine de l'Internet des objets
4. Evaluer les opportunités économiques et d'innovations apportées par le domaine de l'Internet des objets
5. Comprendre la notion d’IoT (Internet of Things) ou objets connectés
6. Identifier les usages et les technologies associées

Déroulement de la formation :

1. Concept d'objets et de l'Internet des objets
2. Fonctionnalités et technologies de communication des IoT
3. Mise en réseau et architectures de l'Internet des objets
4. Domaines d'application et nouveaux services
5. Standardisation, alliances industrielles, IoT platforms et sécurité
6. Produits de l'Internet des objets sur le marché
7. Internet des objets et big data
8. Stratégie, innovation, entrepreunariat dans le domaine IoT

Programme détaillé de la formation :

 1. Concept d'objets et de l'Internet des objets

1/4 jour

- Définition du terme Internet des objets (Internet of things, thing to thing, Internet of everything...).

- Concepts, modèles et principes.

- Concepts d'objet connecté (QRCode, RFID Tag, Sensor...).

- Architecture microcontrôleur : microchip, systèmes numériques (Arduino, ESP32, system on chip...).

- Terminal mono-interface, multi-interfaces/multimodes. Wearable terminal.

- Autour du système d'exploitation de l'objet connecté (TinyOS, Contiki, RIOT...).

- Industrie électronique et objets connectés.

- Enjeux de la consommation d'énergie optimisée au niveau des circuits intégrés.

Démonstration

Montre connectée, véhicule connecté, capteur industriel, capteur corps humain...

 2. Fonctionnalités et technologies de communication des IoT

1/4 jour

- Fonctionnalités d'identification (identifying thing), de capture (feeling thing) et de localisation.

- Fonctionnalités d'inférence, de décision (smart thinking) et de déclenchement (Actionning).

- Technologies de communication. CPL (courant porteur en ligne).

- Communication radio courte portée et réseaux sans fil : Wi-Fi, ZigBee, HomeRF, RFID, NFC, WirelessHart, Bluetooth LE...

- Communications radio mobiles longue portée (LORA, SigFox, LTE NarrowBand, UWB...).

- Notions de passerelles et interaction entre les technologies hétérogènes. MQTT.

- Autres technologies : nanotechnologie. Robotique, Internet tactile, réalité augmentée...

- Scénarios de services avec choix technologiques.

Démonstration

Scénarios de services et choix technologiques.

 3. Mise en réseau et architectures de l'Internet des objets

1/4 jour

- Limites du modèle IP/Internet et consommation d'énergie de l'Internet des objets.

- Évolution du modèle IP/Internet pour répondre aux nouveaux besoins de l'Internet des objets.

- Architecture nano-IP et architecture 6LoWPan. Routage : ROLL. Compression IP.

- Techniques de nommage et identification d'objets. Object name service (ONS).

- Architecture d'accès aux services, composition de service pour l'Internet des objets.

- Géolocalisation en intérieur et en extérieur. Tracking d'objets. Traçabilité et nouvelles solutions beaconning.

- Nouvelles approches : "autonomic communication", "information centric network".

Echanges

Échanges sur les principales limites du modèle IP/Internet.

 4. Domaines d'application et nouveaux services

1/4 jour

- Surveillance et monitoring : écologie, sécurité...

- Automatisation de processus autour de la personne : domicile, bureau...

- Automatisation de processus autour de l'entreprise et de l'industrie : automatisation des chaînes de production.

- Automatisation et systèmes critiques (CPS).

- Automatisation de processus autour de la santé : e-gestion des dossiers de patients.

- Automatisation de la lecture des compteurs (électricité, eau, etc.) : smart cities.

Démonstration

Démonstrations sur les différents domaines d'application.

 5. Standardisation, alliances industrielles, IoT Platforms et sécurité

1/4 jour

- Standardisation des réseaux cellulaires (LTE Narrowband...).

- Standardisation des réseaux IoT (OneM2M, ITU, GS1, EPCGlobal...).

- Standardisation ITU.

- Alliances industrielles : AllSeen, OIC, IPSO...

- Passerelle de communication avec les objets de technologies hétérogènes.

- Solution de gestion d'objets connectés à un saut ou en multisauts.

- Plateformes IoT et cloudification (ThingWorks, Oracle, Cisco...).

- Sécurité IoT. Authentification et contrôle d'accès.

- Chiffrement et contrôle d'intégrité.

- Sécurité et sûreté. Propriété de la donnée et vie privée.

Réflexion collective

Réflexion sur les différentes alliances.

 6. Produits de l'Internet des objets sur le marché

1/4 jour

- Produits objets connectés avec scénarios applicatifs.

- Produits passerelles (produits Cisco, Microsoft, SAP, Oracle...).

- Produits de serveurs de stockage et traitement d'informations.

- Contraintes spécifiques autour des informations de la santé.

- Contraintes spécifiques autour des applications temps réel, BUS CAN et systèmes embarqués.

Démonstration

Présentation des produits du marché.

 7. Internet des objets et big data

1/4 jour

- Dimensionnement de trafic de l'Internet des objets.

- Architectures de stockage des données.

- Traitement de données de l'Internet des objets en boucle locale ou dans le cloud.

- Algorithmes de gestion de complexité.

- Approches et algorithmes d'inférences.

Exemple

Exemple d'application big data et Internet des objets.

 8. Stratégie, innovation, entrepreunariat dans le domaine IoT

1/4 jour

- Nouveaux besoins et services.

- Services réseaux de l'Internet des objets. Paiement bancaire en mobile et NFC.

- Système de surveillance.

- Location-based services, crowdsensing et urban sensing.

- Plateformes expérimentales réseaux : Senslab, IoT Lab, Winlab, Arduino, ESP32, Raspberry Pi...

- Le smartphone au centre des nouvelles applications et services.

- Innovation et entrepreunariat : WorldSensing, WiThings, SigFox...