Fonctionnement de l'Iot

Comment fonctionne l’IoT ?

Comme nous l’avons vu précédemment l’IoT est un concept nécessitant 4 composants pour bien fonctionner :

  • Un capteur
  • Un réseau de communication
  • Un logiciel de traitement pour manipuler les données
  • Une interface graphique pour la datavisualisation

Schéma présentant le fonctionnement de l’IoT

Shéma fonctionnement de l'IoT

Nous allons voir en détail chacun de ces composants pour que vous compreniez bien comment fonctionne l’écosytème du web des objets.

Explication en détail du fonctionnement de l'IoT

Les capteurs

 

Comme nous l’avons vu tous les appareils doivent être équipés de capteurs afin de leur permettre de récolter de la donnée sur du monde réel : pression atmosphérique, taux d’humidité, température, vitesse, taux d’oxygène, glycémie etc…
Leur mission consiste donc à mesurer les grandeurs physiques de notre environnement ( température, humidité, vitesse etc…) Et comme un capteur n’enregistre qu’un seul type d’information, il existe donc autant de capteurs qu’il existe de grandeurs physiques, on peut donc quasiment tout mesurer de nos jours.

En revanche ce qui va faire que l’on va utiliser tel ou tel capteur est ce que l’on appelle « l’Users Case »,c’est à dire ce que l’on veut mesurer. Le choix du capteur va aussi dépendre de sa résistance face aux conditions météorologiques, son degré de précision de mesure etc…

 

 

Ces capteurs sont généralement des cartes électroniques équipés d’un microcontrôleur. Comme vous pouvez le voir sur l’image ci-dessus, il s’agit d’un exemple de capteur permettant de mesurer une distance.

 

Jusque là vous avez compris que le rôle des capteurs est de récupérer de l’information de l’environnement externe. De la même manière que notre vue sera l’instrument pour mesurer la distance qui nous sépare d’un arbre par exemple, le capteur sera pour l’objet connecté ce que l’oeuil est pour l’être humain.

 

Pour fonctionner, chaque appareil détient une identité numérique qui lui est propre et que l’on pourrait comparer à une CNI. C’est cet identifiant qui va permettre par exemple à une application de pouvoir le détecter et le piloter à distance.

 

Le principal rôle d’un capteur est donc de récupérer de la donnée. Ainsi ces données collectées doivent donc ensuite être transmises à d’autres objets connectés pour être analysées via une plateforme de cloud ou dans un data center.

 

Mais comment ces données sont transmises ?

Les réseaux de communication

 

Pour pouvoir communiquer ensemble, l’IdO implique l’utilisation d’un réseau sans fil. Le choix de ce réseau sera privilégié en fonction de sa portée et de divers paramètres comme:

  • La quantité de données à transmettre
  • La portée du réseau ( 10 mètres, 50km etc…)
  • Le coût

Les connexions à courte portée:

Les plus connus étant le réseau Wifi ou la connexion Bluetooth. Ces protocoles sont largement utilisés actuellement par la plupart des objets notamment ceux à destination des particuliers avec les maisons dites intelligentes.

 

Un autre réseau connu étant le ZigBee. Il s’agit d’un système de communication sans fil de courte distance que l’on pourrait comparer au Bluetooth, mais en moins cher avec un rayon d’action relativement faible ainsi qu’un coût de revient bas et une consommation considérablement réduite. Ce protocole est plutôt utilisé dans l’industrie.

 

De même, le MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) est un protocole de messagerie Publication/Souscription basé sur le modèle TCP/IP utilisé notamment dans un environnement instable c’est à dire soumis à des déconnexions fréquentes.

Les connexions à longue portée:

Les réseaux 2G, 3G,4G et bientôt 5G qui devraient être massivement utilisés pour la connexion entre les appareils connectés. Ces protocoles sont généralement utilisés pour transporter des données à longue distance et volumineuses.

 

Cependant les objets n’ont pas pour but de transmettre des données très volumineuses et c’est donc pour répondre à ce besoin que sont nés des réseaux dédiés à l’IOT. Nous assistons donc à la naissance des LPWAN (Low Power Wide Area Aetwork, ou réseau faible consommation longue portée en français).

Réseau Lora: LoRaWAN qui signifie (long range radio wide area network) ou réseau étendu à longue portée. Il s’agit d’un protocole de télécommunication radio conçu par société grenobloise Cycleo permettant la communication à bas débit d’objets connectés. Aujourd’hui on dénombre 167 millions d’objets connectés via ce réseau.

 

Contrairement aux autres réseaux (4G,Wifi etc..) Ce protocole de communication ne peut émettre qu’une faible quantité de données comme de simples mesures prises par un capteur de température, d’humidité, ou une distance.

 

En revanche ces informations peuvent transiter sur des distances plus longues que sur les réseaux télécoms traditionnels.

Réseau Sigfox: Il s’agit d’un réseau de communication alternatif à Lora développé par une société toulousaine. De la même manière, les objets connectés connectés au réseau Sigfox peuvent faire transiter de petits paquets d’informations à faible coût. Sécuritas est l’un des principaux clients de Sigfox avec près de 2,8 millions alarmes connectées via le réseau Sigfox.

Les appareils reliés à Sigfox et Lora sont la quasi-totalité du temps en veille, ce qui leur permet de ne consommer qu’une faible quantité d’énergie. Pas besoin d’être branchés sur secteur, leur durée de vie peut atteindre une dizaine d’années avec une petite batterie.

 

Vous l’aurez compris en fonction de l’appareil et de ses besoins comme la portée, l’alimentation ou l’autonomie de la batterie on préférera utiliser un moyen plutôt qu’un autre. Le choix du réseau va dépendre de la consommation d’énergie, de la portée, de la capacité de transmission de données, du prix…

 

Voilà un petit tour d’horizon des principaux réseaux de télécommunication utilisés par l’IoT, bien entendu il en existe d’autres avec chacune leur utilité pratique.

Une fois les données collectées par le capteur, elles sont généralement transmises à une autre machine qui va prendre un décision et adapter son comportement ou directement sur une interface mobile où une présence humaine sera nécessaire pour en analyser les données.

 

Dans les faits nous avons des milliards d’objets connectés chacun diffusant des quantités impressionnantes de données. Pour traiter et analyser ces données, on utilise des supercalculateurs notamment des Intelligences Artificielles.

 

On pourrait même dire qu’il n’y a pas d’IoT sans intelligence artificielle.

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