« Internet des Objets » (IdO), Internet of Things (IoT) en anglais, sont des termes que l’on entend de plus en plus. Mais que signifient-ils ? Pour faire simple, il peut s’agir d’objets de notre quotidien qui sont connectés à internet et avec lesquels nous pouvons potentiellement interagir. Ils peuvent également concerner des objets dans nos villes, par exemple, pour mesurer la pollution de l’air ou gérer la circulation automobile. Parmi ces objets, nous pouvons aussi évoquer les capteurs dans des usines pour effectuer des mesures et/ou commander des opérations. Mais nous les retrouvons également sur nous, des objets qui surveillent notre santé et nous protègent.
Connecter tous ces objets à internet a comme objectif de leur permettre de communiquer, entre eux ou avec des applications, afin de faire remonter des informations pertinentes et utiles ou de pouvoir agir sur eux à distance.
Il convient ici de préciser que le terme IdO n’inclut pas les ordinateurs (de bureau ou portables), les smartphones et les tablettes et, dans certains cas, quelques catégories de smart watches qui s’apparentent plus à des smartphones qu’à des montres connectées.
Ces 10 dernières années, le nombre d’objets connectés a augmenté de plus de 1.400 %. D’après des prévisions, d’ici à 2025, ceux-ci devraient encore tripler, pour dépasser les 30 milliards.
Avec un nombre d’objets connectés croissant, la quantité de données transmises a aussi augmenté de manière exponentielle. Afin de pouvoir traiter cette masse de plus en plus grande de données, des technologies telles que le Big Data et l’Intelligence Artificielle ont convergé.
Un peu d’histoire
Les premières discussions sur des objets connectés ont fait leur apparition en 1982 sous la forme du concept d’objets intelligents connectés (smart devices).
Toutefois le terme Internet des Objets (Internet of Things) n’a été inventé qu’en 1999 par Kevin Ashton, pionnier de la technologie britannique, cofondateur du centre d’identification automatique du MIT, pour faire la promotion d’une nouvelle technologie, le RFID, dans le secteur industriel visant l’optimisation de chaînes d’approvisionnement.
Il a cependant fallu attendre 2010, donc plus de 10 ans, avant que le terme ne se démocratise et gagne en popularité dans les domaines des technologies. En 2012 lors de la conférence Européenne LeWeb organisée sur le thème « Internet des Objets », la presse technologique a commencé à utiliser largement ce terme. Finalement ce dernier n’est devenu commun qu’en 2014, lors du Consumer Electronics Show (CES) à Las Vegas, sous le nom de Internet of Things. Dès lors, les experts ont commencé à associer l’Internet des Objets au Web of Things, l’Industrie 4.0 (Industrie du futur), le concept M2M (Machine to Machine), ou encore les systèmes intelligents.
Où trouve-t-on de l’internet des objets ?
L’Internet des Objets est présent tout autour de nous. Dans les villes, dans les maisons, mais également sur nous. Cela va de vêtements ou notre télévision jusqu’à notre place de parking au supermarché.
L’Internet des Objets peut être classé en cinq grandes catégories :
IdO Grand Public : il se retrouve sur nous ou dans nos vêtements (capteurs de température ou humidité dans les habits), nos maisons (domotique) et peut même concerner notre vie sociale. Par exemple, il est intégré dans les smart TV, les assistants domestiques et même les bracelets fitness.
IdO Commercial : il concerne les transports et la logistique, comme dans les voitures intelligentes. Il révolutionne le marketing en récoltant des informations sur les clients. Il bouleverse les soins et la santé avec le suivi, la surveillance et les interventions à distance comme dans le cas des prothèses connectées qui remontent des informations ou alertes au médecin ou autorité compétente.
IdO Industriel/agricole : en industrie, il est utilisé dans les systèmes de mesure et de contrôle pour surveiller et commander les processus de fabrication ou gérer la sécurité des sites. En agriculture, il permet la gestion à distance des terres agricoles (automatisation de l’irrigation, surveillance du bétail).
IdO d’Infrastructures : aussi connu sous le nom de villes connectées ou villes intelligentes (Smart Cities), où nous connectons la ville à internet : les lumières, les places de parking (compter les places utilisées), les capteurs atmosphériques (pollution de l’air en temps réel). Elle comprend aussi la surveillance des infrastructures (ponts, immeubles), de la circulation sur les routes ou voies ferrées.
IdO Militaire : des robots connectés, des capteurs dans les vêtements des soldats pour monitorer leurs fonctions vitales (battements du cœur, pression artérielle, concentration gazeuse dans le sang, et toute information pertinente à la santé du soldat).
Quelles sont les technologies utilisées ?
À chaque objet sa technologie. En effet, certains objets connectés ont des contraintes fortes en autonomie énergétique et n’ont pas obligatoirement la capacité à en générer facilement (avec des panneaux solaires par exemple). D’autres objets doivent pouvoir communiquer avec des centaines, voire des milliers, d’objets autour d’eux. Certains n’ont pas facilement accès à internet, car ils se trouvent à de nombreux kilomètres de l’antenne la plus proche.
Pour s’ adapter aux contraintes de chaque objet connecté, il existe des technologies adéquates à ces besoins uniques.
Les principales technologies de communications utilisées sont :
- Filaire : on oublie souvent que de nombreux objets de l’IdO sont connectés en filaire, ce qui est généralement moins coûteux et qui donne la possibilité de les alimenter directement en énergie. On utilise des technologies comme la connexion Ethernet qui offre de très grands débits et une robustesse certaine. De plus avec la POE (Power Over Ethernet) on peut fournir l’énergie nécessaire au fonctionnement de l’objet avec le même câble. Une autre technologie, le CPL (Courant Porteur en Ligne) permet de transmettre l’information directement via le réseau électrique (comme le compteur Linky).
- LPWAN (Low-Power Wide Area Networks) : une technologie longue portée sans fil, de l’ordre de la dizaine de kilomètres, en basse consommation. Ces réseaux sont cependant dotés d’un très faible débit. Par exemple le LoRa et le Sigfox sont deux LPWAN.
- WPAN (Wireless Personal Networks) : c’est le réseau majoritairement utilisé pour les objets connectés. Ces connexions ont une très faible portée, entre 30 et 100 mètres. Elles fonctionnent également en très basse consommation et ont un débit peu élevé (inférieur à 2Mbps). On retrouve le Bluetooth (standard IEEE 802.15.1), le ZigBee (standard IEEE 802.15.4) et le 6LoWPAN (IPv6 pour WPAN), WirelessHART qui sont des technologies de réseaux méchés.
- WLAN (Wireless Local Area Networks) : le Wi-Fi (standard IEEE 802.11), la connexion la plus connue que nous utilisons partout aujourd’hui, est généralement moins utilisé pour l’Internet des Objets. Il est néanmoins présent. Par exemple, les smart TV et les assistants domestiques utilisent le Wi-Fi domestique pour un accès internet rapide.
- Réseaux cellulaires : afin de connecter à internet des objets sans fil, les technologies 2G, 3G, 4G et dès à présent la 5G sont des options de longue portée offrant un débit élevé, voire très élevé pour la 5G. Cependant elles sont énergivores comparées à d’autres.
Les particuliers et les entreprises utilisent de plus en plus de technologies connectées et cet usage se généralise avec le temps. L’Internet des Objets facilite notre vie, et il sera bientôt indispensable d’utiliser ces technologies qui font désormais partie de notre quotidien.
Sources
https://ieeexplore.ieee.org/document/9057670
https://www.college-de-france.fr/site/gerard-berry/seminar-2015-03-04-17h30.htm
https://fr.wikipedia.org/wiki/Internet_des_objets#Infrastructures_r%C3%A9seaux
https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_of_things
https://www.salesforce.com/fr/learning-centre/tech/internet-of-things/
