IOT - Cours 1 : Introduction

Thomas S.

2016-2019

Sommaire

• Il était une fois
• Un oignon
• Avec des objectifs
• Et plein de technologies

Kévin Ashton

• Né en 1968 - Birmingham (EN)
• Fin 90 : Supply chain (RFID) chez P&G
• A l'origine de AutoID Labs
• A fondé plusieurs Start-Up

Mais d'où vient l'IOT ?

• Terme créé par Kévin Ashton en 2009
• IOT = Internet Of Things
• Web 3.0 !

Définition générale

• Réduire l'écart physique - internet
• Gagner en performance, productivité, ...
• Faire des économies
• Rendre le monde plus animé, robotisé

Au cœur de l'informatique

• Sécurité
• IA (Décision, apprentissage)
• Web
• Base de données
• Électronique

M2M

• (Capteurs ↔ ) Capteurs ↔ Passerelles
• Sans intervention humaine
• Échelle de la domotique

Lié à l'explosion des éléments mobiles.

Edge Computing : Calcul dans le capteur afin de ne pas surcharger le reste

IOT

• M2M ↔ Cloud ( ↔ M2M )
• Plus intelligent, interopérabilité
• Uplink : Capteur → Cloud
• Downlink : Capteur ← Cloud
• Smart cars, cities, smart grid, mesh network

AIoT (Artificial Intelligence of Things) : Intelligence articiel dans les passerelles/capteurs

IOE

• IOT ↔ Cloud ↔ Humain
• Défini en 4 termes :
  • People : Interaction humaine
  • Things : Éléments physiques
  • Data : Données
  • Processes : Lie les 3 précédents

Destination : AR, Réseaux sociaux, Notifications, ...

La sécurité

• Gros problème actuellement
• Plusieurs couches :
  • Logiciels;
  • Matériels;
  • Physique.
• Transparence des 3rd-Party
• Exemple dans MISC Magazine 92(Documents lié à l'article )
• Exemple sur la sécurité d'un réseau ZigBee cassée

Éviter l'obsolescence

• Mettre à jour : Exemple, C.H.I.P Pro
• Éviter fabrication et usage fermés
• Faire des objets utiles ! Exemple : Préservatif connecté
  (lien retiré car start-up morte )

Penser à l'écologie

• En 2020, +++ 50 milliards d'objets connectés
• Énergie électrique ?
• Ressources pour les circuits imprimés ?

Et les avantages

• Sport : Mieux comprendre comment gagner (Baseball )
• Énergie : Revoir sa façon de consommer
• Santé : Comprendre notre corps
• Supervision : Suivre en direct une chaine de production
• Automobile : Diminuer accident (Volvo Trucks )

TL;DR

• Aujourd'hui, plein de technologies
• Bluetooth, Wifi, ZWave, LoRa, Sigfox
  NRF24L01, ZigBee, NFC, Thread, ...
• Chaque technologie a ses avantages et ses inconvénients

Protocole : LoRa(WAN) (IOT)

• Utilise la bande 2G
• France : Orange et Objnious (Bouygues Télécom)
• Limite par le prix 140msg. UP + DOWN/jour/3 ans = 35€
• Alternative : Chirpstack / The Things Network / MultiTech

Protocole : Sigfox (IOT)

• Réseau propriétaire, avec divers partenaires
• 140 msg. en UP, 4 msg. en DOWN environ/jour

NB-IOT

• Utilisation creux 5G (GSM, LTE, réseau indé.
• Conso. énergie faible, faible latence

LTE-M

• Échanger de messages (pas réseau IP)
• Extension 4G/LTE
• Proche NB-IOT

Protocole : ZWave (M2M)

• M2M, orienté domotique
• Propriétaire avec une légère ouverture officiel
• Open Source non officiel : Open ZWave

Protocole : Modbus

• M2M, orienté professionnel
• RTU/TCP
• Ouvert, très simple, très répandu

Protocole : BacNet

• M2M, orienté professionnel
• RTU/TCP/IP
• Norme
• Ouvert, très répandu, simple à implémenter ?

Protocole : KNX

• M2M, domotique orienté professionnel
• Câble
• Norme
• Ouvert ? Très répandu, simple à implémenter ?

Protocole : NRF24L01 (M2M)

• Protocole ouvert et puce de Nordic SemiConductor
• Entre 30 et 800m en 2.4GHz
• Puce très répandue et peu coûteuse
• Protocole sécurisé

Protocole : Zigbee (M2M)

• Protocole voulant contrer le Bluetooth et le Wifi
• Max 20m, maillage en arbre, jusqu'à 65k nodes
• Réputation d'être difficile à utiliser

Protocole : Wifi (M2M)

• Protocole sécurisé et simple d'utilisation
• Démocratiser en IOT grâce à l'ESP8688

Protocole : Bluetooth (M2M)

• Très répandu grâce aux mobiles (utilisation souvent liée)
• Beaucoup d'objets connectés l'utilise
• Avantage d'être compatible pour tous types de données

Protocole : NFC

• Champ d'action très faible
• Récepteur "sans énergie"
• Sécurité parfois remise en cause

Protocole : EnOcéan

• Récepteur "sans énergie"
• Sécurité AES 128bits
• 30m - 300m, 125kbits/s, bi-directionnel
• Norme : ISO/CEI 14543-3-10 en 2012 (10 après)

Protocoles propriétaires

• Le mal !!! ☺
• Mal documenté, sécurité très faible
• Parfois ré-utilisable par des crackages de protocoles

Protocole software : Thread (M2M)

• Créé par Google (avec Nest)
• IPV6, sécurisé, mesh network
• Étudié pour la domotique
• Même puce que le ZigBee, mais non compatible

Protocole software : MQTT

• M2M : Source <--> Server broker <--> Subscriber
• Utiliser par Facebook Messenger

Protocole software : MySensors

• "Wrapper" NRF24L01+
• Node ( <---> Repeater Node ) <---> Gateway
• Domotique, Open Source

Protocole software : Push message

• Envoyer des notifications simplement
• Techno web
• Compatible PC et mobile

Protocole cloud : AWS IOT

• Avantage : AWS, prix peu élevé
• Inconvénient : Prix compliqué à évalué, Amazon

Protocole cloud : Google IOT

• Avantage : Prix peu élevé
• Inconvénient : Google

Protocole cloud : Oracle IOT

• Avantage : Oracle
• Inconvénient : Pour les PRO