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L'Internet des objets

Qu'est-ce que l'Internet des objets ?

En termes simples, l'Internet des objets (ou IoT pour Internet of Things en anglais) fait référence à la tendance actuelle qui consiste à connecter tous types d'objets physiques à Internet, même les plus inattendus. Il peut s'agir d'objets domestiques courants tels que les réfrigérateurs ou les ampoules, mais aussi de ressources d'entreprise comme les étiquettes d'expédition et les dispositifs médicaux, ou encore d'appareils portables novateurs, d'appareils intelligents voire même de villes connectées qui ne fonctionneraient pas sans l'Internet des objets.

Plus précisément, l'Internet des objets fait référence à tous les appareils physiques qui reçoivent et transfèrent des données sur des réseaux sans fil, sans intervention humaine. Cette technologie repose sur l'intégration d'un système informatique simple doté de capteurs dans toutes sortes d'objets. Par exemple, un « thermostat connecté » (l'adjectif « connecté » renvoie souvent à l'Internet des objets) reçoit des données de géolocalisation issues de votre voiture connectée lorsque vous rentrez du travail, et règle la température intérieure de votre logement avant votre arrivée. Aucune intervention de votre part n'est nécessaire et le résultat s'avère meilleur que si vous aviez réglé manuellement le thermostat avant de quitter votre logement ou à votre arrivée.

Un système IoT classique, tel que celui de la maison connectée décrite ci-dessus, fonctionne grâce à l'envoi, à la réception et à l'analyse continus de données selon une boucle de rétroaction. En fonction du type de système IoT, les analyses peuvent être effectuées par des êtres humains ou par une intelligence artificielle aidée de l'apprentissage automatique (IA/AA), en quasi temps réel ou sur une longue période. Reprenons l'exemple de la maison connectée. Pour prévoir le moment optimal de réglage du thermostat avant votre retour, votre système IoT peut se connecter à l'API Google Maps afin d'obtenir une modélisation du trafic en temps réel dans votre zone, ou utiliser des données relatives à vos trajets habituels que votre voiture a recueillies sur une longue période. De plus, les données de l'Internet des objets recueillies par le thermostat de chaque client peuvent être analysées par des fournisseurs d'énergie dans le but d'optimiser leurs services à plus grande échelle.

Comme face à tout progrès technologique, le consommateur reste cependant méfiant vis-à-vis de l'Internet des objets, car même si cette tendance lui ouvre de nouvelles possibilités très intéressantes (pensez notamment aux montres connectées), elle soulève des questions sur la confidentialité et la sécurité de ses données. Vous ne pouvez pas ignorer cet aspect si vous envisagez de mettre en œuvre un projet IoT à l'échelle de l'entreprise, notamment si vous visez le grand public comme utilisateur final. Par ailleurs, ne vous lancez pas sans vous renseigner au préalable sur les cas d'utilisation en entreprise.

L'Internet des objets dans l'entreprise

Du point de vue du service informatique, les solutions de l'Internet des objets permettent aux entreprises d'améliorer leurs systèmes existants et de créer de nouveaux points de connexion avec les clients et partenaires. Cependant, elles apportent aussi leur lot de nouveaux problèmes informatiques. Un système d'appareils connectés peut générer d'énormes quantités de données, que l'on nomme d'ailleurs « Big Data ». L'intégration de ces Big Data aux systèmes existants et la mise en place d'analyses qui permettent de les exploiter relèvent toutefois du défi. En outre, la sécurité peut devenir un enjeu critique selon le degré d'ouverture de votre future plateforme IoT. Malgré cela, les avantages que l'Internet des objets apporte aux entreprises compensent largement les efforts nécessaires à sa mise en œuvre et, à l'heure actuelle, des entreprises de quasiment tous les secteurs y ont déjà recours, avec succès.

Exemples de l'IoT dans l'entreprise

IoT industriel (IIoT) : prenons l'exemple du cycle de vie des machines de chantier utilisées sur un site de construction. Au fil du temps, plusieurs opérateurs humains sollicitent les équipements de différentes manières. Les pannes d'origines diverses sont considérées comme faisant partie intégrante de l'exploitation. Imaginons maintenant que les éléments les plus vulnérables aux pannes et les plus sollicités soient dotés de capteurs spécialisés. De tels capteurs sont utilisés non seulement pour la maintenance prédictive et le renforcement des compétences humaines (exemple de recueil et d'analyse en temps réel des données), mais également pour renvoyer des données aux ingénieurs du fabricant en vue d'améliorer les nouveaux modèles (exemple d'analyse de données à long terme).

IoT dans l'agriculture : l'Internet des objets est une révolution pour le monde agricole à plusieurs niveaux, notamment avec l'utilisation de capteurs d'humidité. En installant un réseau de capteurs d'humidité dans leurs champs, les agriculteurs sont désormais en mesure de recevoir des données plus précises qui leur permettent de déterminer le meilleur moment pour arroser leurs cultures. L'exploitation de l'IoT peut même être poussée plus loin dans ce cas, en connectant les capteurs d'humidité aux applications IoT qui contrôlent les systèmes d'irrigation : l'arrosage est alors déclenché automatiquement à partir des données issues des capteurs, sans aucune intervention humaine.

IoT pour la logistique et les transports : dans le secteur de la logistique et des transports, l'IoT a d'abord été utilisé pour l'expédition de conteneurs équipés d'étiquettes RFID. Ces étiquettes simples stockaient des données numériques transmises par signal radio vers un lecteur situé dans la zone couverte par le dispositif de radio-identification (RFID). Les entreprises pouvaient ainsi suivre l'arrivée des conteneurs à certains points de contrôle équipés de lecteurs RFID, par exemple un entrepôt ou une zone portuaire. L'évolution de l'Internet des objets a permis ensuite de remplacer les dispositifs RFID par des appareils de suivi connectés alimentés par batterie, qui sont capables de transmettre des données en continu aux applications IoT sans recourir à des lecteurs sur site. Les entreprises peuvent ainsi analyser en temps réel les données d'une expédition à chaque étape de la chaîne d'approvisionnement.

IoT et edge computing

Qu'est-ce qui rend un smartphone « intelligent » ? La réponse semble évidente : il est doté d'un processeur et de composants qui lui permettent d'afficher une interface graphique, d'exécuter un système d'exploitation, de se connecter à Internet, d'exécuter des applications, etc. Idem pour le thermostat de la maison connectée décrit ci-dessus. Le thermostat est « intelligent », ou connecté, parce qu'il intègre un système informatique capable de recevoir et de transférer des données sans intervention humaine.

Dans le monde de l'Internet des objets, la capacité des appareils à exploiter la puissance de calcul devient vraiment intéressante lorsqu'il faut analyser rapidement des données en temps réel. Une solution IoT doit être en mesure d'envoyer ou de recevoir des données, mais si elle est en plus capable d'envoyer, de recevoir et d'analyser des données avec des applications IoT, les possibilités sont décuplées.

Prenons l'exemple du dispositif de radio-identification (RFID) dans le secteur de la logistique et des transports. Ce dispositif IoT de base enregistre des données numériques qu'il transmet par ondes radio à un lecteur. Ce lecteur dispose d'un récepteur radio et met les informations à disposition pour analyse. Par contre, la communication entre le dispositif RFID et le lecteur est toujours unidirectionnelle. Le dispositif RFID n'est pas en mesure de recevoir des mises à jour envoyées par le lecteur, tout comme le lecteur est incapable de transférer des données ou des instructions vers le dispositif RFID. Cette contrainte limite le suivi du conteneur à son arrivée à certains endroits et ne permet pas de bénéficier d'un suivi en continu. Mais qu'en serait-il si l'appareil IoT qui suit les conteneurs pouvait se coordonner avec les capteurs IoT installés dans un véhicule autonome qui les transporterait et s'ils étaient tous connectés à un système d'analyse des données géré par l'entreprise de logistique ?

Pour concrétiser ce scénario, l'entreprise de logistique aurait besoin d'appareils IoT physiques disposant d'une grande puissance de calcul, notamment au niveau du véhicule autonome. Les appareils IoT ne seraient plus uniquement des dispositifs d'échange de données qui attendent systématiquement de recevoir des instructions en provenance d'un datacenter centralisé. Ils devraient être capables de traiter des données et de prendre des décisions de manière autonome. Cette mise en œuvre de la puissance de calcul en périphérie du réseau plutôt que dans un datacenter centralisé s'appelle l'edge computing.

Dans un modèle de cloud computing, les ressources de calcul et les services sont souvent centralisés dans de grands datacenters auxquels les utilisateurs finals accèdent en « périphérie » du réseau. Il a été démontré que ce modèle présente un intérêt économique et des capacités de partage des ressources plus efficaces. Cependant, les nouvelles formes d'expérience pour les utilisateurs finals, telles que l'Internet des objets, requièrent une puissance de calcul au plus près de l'appareil physique ou de la source de données, c'est-à-dire en « périphérie » du réseau.

Pour y parvenir, l'edge computing s'appuie sur un modèle qui distribue, selon les besoins, les ressources de calcul en « périphérie » d'un réseau, tout en continuant à centraliser les ressources dans un modèle cloud dès que c'est possible. Ainsi, il est possible de disposer rapidement d'informations exploitables basées sur des données qui varient dans le temps. La coordination d'une flotte de véhicules autonomes qui transportent des conteneurs équipés d'appareils de suivi connectés est un exemple un peu extrême, mais il existe de nombreuses autres applications pratiques à une échelle plus réduite.

Revenons à l'exemple du site de construction. L'entreprise chargée du chantier a peut-être également développé un outil compatible Bluetooth sur un de ses sites afin d'envoyer des données aux smartphones des employés pour faciliter le suivi et éviter les pertes. Imaginez maintenant que 10 employés travaillent autour de cet appareil toute la journée afin que leurs smartphones puissent localiser l'outil en interrogeant en permanence le serveur. L'activité redondante de ce serveur risque évidemment de surcharger le système de l'entreprise. Avec des applications IoT exécutables sur le smartphone des employés, les analyses peuvent être effectuées en « périphérie » du réseau, sur les smartphones, afin de limiter les sollicitations du serveur.

Les solutions d'intégration des données et applications dont vous avez besoin pour l'IoT

Red Hat AMQ

La solution Red Hat® AMQ, qui repose sur des communautés Open Source telles qu'Apache ActiveMQ et Apache Kafka, est une plateforme de messagerie flexible. Elle transmet les informations de manière fiable et intègre les ressources en temps réel. Elle fournit des interfaces pour les services distants qui connectent un grand nombre d'appareils IoT à un système back-end de messagerie.

Red Hat Fuse logo

Red Hat® Fuse est une plateforme d'intégration distribuée cloud-native. Grâce à son approche distribuée, les équipes sont en mesure de déployer des services intégrés en fonction des besoins. Son architecture orientée API et basée sur des conteneurs permet de dissocier les services. Ceux-ci peuvent ainsi être créés, étendus et déployés indépendamment les uns des autres.

Des produits aux idées de projets IoT, vous trouverez tout ce qu'il vous faut sur notre site pour les développeurs.