CH5 : Objets connectés

Embarquer l’informatique dans les objets a beaucoup d’avantages : simplifier leur fonctionnement, leur donner plus de possibilités d’usage et de sûreté, et leur permettre d’intégrer de nouvelles possibilités à matériel constant par simple modification de leur logiciel.

Après avoir transformé les chaînes de montage des automobiles et les avions dans les années 90, l’informatique intervient maintenant dans des domaines toujours plus nombreux : automobile, réseau ferroviaire et transports urbains, domotique, robotique, loisirs, etc., conduisant à un nouvel internet des objets.

Périphériques, INTERFACES WEB, internet des objets ou objets connectés ?

On parle souvent d’objets connectés mais ce terme générique recouvre plusieurs sens. Par exemple, une imprimante reliée à mon ordinateur est connectée, des écouteurs Bluetooth sont connectés à mon smartphone. S’agit-il pour autant d’objets connectés ? La réponse est non : ce sont des périphériques.

De la même manière, une tablette qui me permet de régler mon chauffage et mon assistant vocal qui lance ma playlist préférée sont des interfaces connectées. C’est-à-dire que ces objets interagissent avec l’utilisateur et sont connectés à un système d’intelligence artificielle afin de comprendre et d’exécuter mes demandes.

« L’internet des objets » regroupe les objets capables de se connecter, d’échanger des informations et agir sans l’intervention humaine. On trouve par exemple des capteurs qui vont alimenter en données des services de météorologie, des appareils qui vont mesurer la fréquence cardiaque d’un patient et l’envoyer dans le serveur d’un hôpital. On parlera alors de capteurs connectés. Il existe des objets qui, connectés à un système d’intelligence artificielle proposent des services complexes, par exemple la voiture autonome, les robots, certains appareils de soins (cardiologie, diabète…)

Un smartphone rentre à la fois dans la catégorie interface connectée et internet des objets à partir du moment où il traite et génère lui-même des informations. Par exemple quand il utilise ses capteurs pour mesurer l’activité physique du porteur, ou sa puce GPS pour localiser l’appareil.

Chaine de fonctionnement des objets connectés (internet des objets)

Les objets connectés sont reliés à Internet : ils peuvent donc communiquer avec d’autres systèmes pour obtenir ou fournir de l’information.

Par exemple :
Collecter et stocker des informations en fonction de leur environnement : rythme cardiaque de l’utilisateur, hygrométrie d’une cave, données météorologiques, etc. Déclencher une action en fonction des informations recueillies sur le web, comme par exemple l’arrosage d’une pelouse à la veille d’une forte journée de sécheresse.

Un objet connecté n’a de sens que dans une chaine de données qui inclue l’équipement (émetteur et/ou recepteur d’informations), la connectivité et le traitement des données. Le tout est exploité par des plateformes numériques.

Les équipements
Ils peuvent être de simples capteurs capables de communiquer des grandeurs physiques (fonctionnement en émetteur). Ils peuvent aussi être pilotés à distance (fonctionnement bidirectionnel). Les équipements peuvent aussi être des objets complexes tels des robots, voitures autonomes…

Connectivité
Les objets peuvent être connectés via des câbles réseaux mais c’est assez rare.
La plupart du temps, la connectivité de l’objet est assurée par une petite antenne radio fréquence qui va permettre la communication de l’objet vers un ou plusieurs réseaux. Les objets pourront d’une part remonter des informations telles que leur identité, leur état, une alerte ou les données de capteurs, et d’autre part recevoir des informations telles que des commandes d’action et des données. Le module de connectivité permet aussi de gérer le « cycle de vie de l’objet », c’est-à-dire, l’authentification et l’enregistrement dans le réseau, la mise en service, la mise à jour et la suppression de l’objet du réseau.
Le choix du réseau est défini par les critères suivants

  • Distance de connexion
  • Débit d’informations
  • Puissance d’émission / sensibilité de réception, donc consommation d’énergie et durée de vie des
  • Le coût (€/volume de données).
  • Facilité d’usage.

Par exemple pour les usages domestiques on utilisera souvent le Bluetooth ou le wifi. On parlera ici de connexion courte distance (inférieure à 100m). Le wifi assurera la connexion entre l’objet et l’accès « longue distance » via un point d’accès (box internet par exemple). Parfois on passe par plusieurs « chaines » : L’objet est connecté en Bluetooth à une tablette/smartphone ce dernier est lui-même connecté à un point d’accès wifi avant d’atteindre « le grand réseau » par l’ADSL ou la fibre… Les mix sont possibles

Traitement des données
Ce traitement s’appuie sur des serveurs. Leur fonction est de stocker les données reçues et grâce à des algorithmes de les exploiter. L’exploitation va consister à associer de nombreuses données afin de déduire de nouvelles informations et proposer de nouvelles actions. Par exemple dans le cas de l’application Waze, collecter le nombre d’utilisateurs géo localisés à un même endroit, analyser la vitesse de chaque véhicule, en déduire qu’il y a ou non un embouteillage et proposer à chaque utilisateur un itinéraire alternatif le cas échéant.

Ecosystème des applications
Ce sont les applications qui vont travailler en relation avec les serveurs de la plateforme. Elles proposent à l’utilisateur une interface (homme/machine) qui exploite les données fournies par les serveurs. On parle d’écosystèmes car les applications peuvent être de différentes natures et s’appuyer sur des plateformes différentes (mobilité, réseaux sociaux, communication, domotique…)