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L'Internet des objets

L'IoT, qu'est-ce que c'est ?

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L'IoT, ou Internet des objets, désigne le processus de connexion d'objets physiques à Internet, des objets du quotidien tels que les ampoules, aux dispositifs médicaux, appareils portables, appareils intelligents ou encore feux de circulation routière dans les villes intelligentes.

Comment fonctionne l'IoT ?

L'Internet des objets fait référence aux appareils physiques qui reçoivent et transfèrent des données sur des réseaux sans fil, avec une intervention humaine limitée. Cette technologie repose sur l'intégration d'un système informatique à 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.

Un système IoT classique, tel que celui de la maison connectée décrite ci-dessus, fonctionne grâce à l'envoi, la réception et l'analyse continus de données selon une boucle de rétroaction. En fonction de la technologie IoT utilisée, 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. Il peut également utiliser des données relatives à vos trajets habituels que votre voiture a recueillies sur une longue période. De plus, les données IoT recueillies par le thermostat de chaque client peuvent être analysées par des fournisseurs d'énergie dans le but d'optimiser leurs services à grande échelle.

L'Internet des objets dans l'entreprise

Les consommateurs restent cependant méfiants vis-à-vis de l'Internet des objets, car leurs expériences avec les technologies telles que les montres connectées sont affectées par les problèmes de confidentialité et de sécurité inhérents à une connectivité permanente. Les entreprises doivent tenir compte de cet aspect pour tous les types de projets IoT qu'elles envisagent, notamment si le projet est destiné au grand public.

Les solutions IoT d'entreprise permettent d'améliorer les modèles commerciaux existants et de créer de nouvelles connexions avec les clients et les partenaires. Toutefois, elles posent également certains problèmes. En effet, le volume des données produites par un système d'appareils connectés peut devenir très important (on parle souvent de Big Data). L'intégration du Big Data aux systèmes existants et son analyse peuvent s'avérer compliquées.

La sécurité peut devenir un enjeu critique lors de la création de systèmes 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 d'entreprise

IoT industriel (IIoT)

Prenons l'exemple du cycle de vie des machines de chantier utilisées sur un site de construction. Plusieurs ouvriers se servent d'un même équipement et l'usent de diverses manières au fil du temps. Il est donc prévisible et prévu que les machines finissent par tomber en panne pour une raison ou une autre. Il est toutefois possible d'ajouter des capteurs spéciaux aux éléments les plus sujets aux défaillances ou les plus sollicités des machines. Ces capteurs peuvent être utilisés pour la maintenance prédictive, afin de renforcer les compétences humaines (exemple de collecte et d'analyse en temps réel des données) et de transmettre des informations aux ingénieurs en vue d'améliorer les nouveaux modèles (exemple d'analyse de données à long terme). L'IoT industriel (IIoT) désigne les appareils connectés utilisés pour la fabrication, l'énergie et d'autres secteurs industriels.

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 stockent des données transmises par signal radio afin de permettre aux entreprises logistiques de suivre les mouvements des conteneurs à certains points de contrôle équipés de lecteurs RFID (comme un entrepôt ou une zone portuaire). Avec l'évolution de l'IoT, des appareils de suivi alimentés par batterie ont vu le jour. Ils 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 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 ces capteurs dans leurs champs, les agriculteurs reçoivent désormais des données plus précises qui leur permettent de déterminer les meilleures périodes d'irrigation. Les capteurs d'humidité peuvent également être connectés aux applications IoT qui contrôlent les systèmes d'irrigation : l'arrosage est alors déclenché automatiquement à partir des données issues des capteurs. Découvrez comment l'agriculture Open Source a révolutionné la vie et le travail d'un agriculteur dans cette vidéo Open Source Stories intitulée The Open Farmer.

IoT et edge computing

L'Edge computing permet de renforcer la puissance de calcul en périphérie d'un réseau IoT, afin de réduire la latence des communications entre les appareils IoT et les réseaux informatiques centraux auxquels ces appareils sont connectés.

La capacité des appareils à exploiter la puissance de calcul devient vraiment intéressante lorsqu'il faut analyser rapidement des données en temps réel. Si le simple fait de pouvoir envoyer ou recevoir des données a marqué l'avènement de l'IoT, c'est la possibilité d'envoyer, de recevoir et d'analyser des données à l'aide d'applications IoT qui s'avère intéressante pour l'avenir.

Dans le modèle de cloud computing, les ressources de calcul et les services sont souvent centralisés dans de grands datacenters. Ces datacenters sont accessibles par les objets connectés à la périphérie du réseau. Ce modèle permet de réduire les coûts et de partager les ressources plus efficacement. Toutefois, pour qu'un système IoT soit efficace, la puissance de calcul doit être renforcée au plus près de l'emplacement réel de l'appareil physique.

L'edge computing distribue les ressources de calcul en périphérie, tandis que les autres ressources sont centralisées dans le cloud. Ce placement spécifique des ressources de calcul permet 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.

Exemple d'IoT et d'Edge computing dans les transports

Prenons l'exemple des étiquettes RFID dans le secteur des transports : la communication entre le dispositif RFID et le lecteur est toujours unidirectionnelle. Le dispositif RFID ne peut pas recevoir de mises à jour, tout comme un réseau informatique central est incapable de renvoyer des données au 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. Si l'appareil IoT pouvait se synchroniser avec les capteurs IoT installés dans les véhicules transportant les conteneurs, toutes les données pourraient être gérées par le réseau informatique central.

Pour concrétiser ce scénario, chaque appareil IoT physique devrait disposer d'une grande puissance de calcul, en particulier si l'entreprise utilise des machines complexes telles que des véhicules autonomes. 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 via une connexion Wi-Fi. Ils devraient être capables de traiter des données et de prendre des décisions éclairées 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.

Exemple d'IoT et d'Edge computing dans la construction

Prenons un dernier exemple : une entreprise de construction apporte sur un chantier une machine dotée du Bluetooth. Cette machine envoie des données via les smartphones des ouvriers, ce qui permet à l'entreprise de suivre son utilisation et sa position. Si 10 personnes travaillent autour de cet appareil toute la journée, leurs smartphones interrogent en permanence le serveur central afin de localiser la machine. Une telle activité risque de surcharger le système informatique. Cependant, une application IoT mobile peut utiliser le smartphone comme un petit serveur à faible puissance et réduire le nombre de sollicitations inutiles du serveur central.

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 que 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.

Vous ne savez pas encore tout sur l'IoT…