L’Internet des Objets ou IoT est un concept qui peut peut-être paraître encore un peu flou pour certains d’entre nous. Pourtant, les objets connectés font déjà plus que jamais partie de notre quotidien. Essayons de clarifier ce que recouvre ce terme “IoT”, ce que sont ces objets connectés et quelles applications sont dors et déjà à notre disposition.
Petit rappel sur Internet
L’Internet est un réseau de réseaux. Ce vaste système relie entre eux des millions d’ordinateurs et de dispositifs de communication à travers le monde. Afin que des appareils de natures différentes puissent communiquer entre eux, des protocoles standards comme TCP/IP sont utilisés pour les échanges de données.
Les ressources accessibles via l’Internet sont nombreuses et variées. La partie la plus visible est celle comprenant les sites web, les courriers électroniques, les médias sociaux ou encore tous les services de streaming et de VOD. Mais il existe de nombreux services “invisibles” (tout au moins au grand public), échangeant d’importants volumes de données. Ces services peuvent être des piliers de l’Internet (comme les serveurs DNS par exemple, vous permettant de faire le lien entre la machine hébergeant un site web et l’adresse ou url utilisée pour y accéder) ou simplement des éléments de la vie quotidienne auxquels on ne fait plus attention (comme toutes les données échangées avec votre smartphone, que vous en ayez conscience ou non).
Qu’est-ce que l’IoT (Internet des Objets) ?
L’Internet des Objets, ou IoT, peut être défini comme une extension de l’Internet “classique” que nous connaissons. Au lieu de relier entre eux des ordinateurs, des logiciels et des appareils informatiques de façon plus générale, l’IoT connecte entre eux des objets physiques.
Qu’entendons-nous par “objets physiques” ? Il s’agit tout simplement d’objets du monde réel aussi variés que des appareils électroménagers, des équipements domestiques (montres, lunettes…), des véhicules, des capteurs environnementaux ou encore des équipements industriels.
Si l’on souhaite une définition des objets connectés, on peut dire qu’ils sont capables de collecter et d’échanger des données en toute autonomie. Il est possible d’automatiser un grand nombre d’opérations et le potentiel des nouvelles applications qui peuvent être développées n’a pas (ou presque) de limites.
Un peu d’histoire
Les premières connexions entre appareils autonomes ne sont pas récentes et remontent aux années 1990. Cependant, c’est durant les deux dernières décennies que les applications se sont multipliées, notamment grâce aux énormes progrès technologiques réalisés dans les domaines des capteurs, des communications sans fil et du traitement des données.
De nos jours, l’IoT est présent dans la plupart des domaines de la vie courante, qu’il s’agisse d’applications grand public ou industrielles.
Qu’en est-il de l’IoT aujourd’hui ?
L’Internet des Objets est au cœur de nombreuses avancées majeures dans des domaines aussi variés que le sport, l’agriculture, la logistique ou encore la santé. Les capteurs IoT sont de plus en plus précis et sophistiqués. Les réseaux de communication sans fil sont de plus en plus rapides et fiables. Les applications de l’IoT aujourd’hui semblent sans limites.
Architecture et technologies utilisées dans l’IoT
L’IoT repose sur un ensemble de technologies assez diverses. Elles permettent aux objets connectés d’échanger des données avec les systèmes informatiques qui peuvent les traiter. Ces technologies assurent également la confidentialité et la sécurité des données échangées.
Les technologies utilisées par l’IoT peuvent globalement être classées en cinq grandes familles.
Les protocoles de communication
Les protocoles de communication sont indispensables pour l’échange de données entre les différents objets connectés et les serveurs qui recueillent, analysent ces données et permettent leur exploitation.
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)
Il s’agit d’un protocole de messagerie légère reposant sur le principe “publication / abonnement”. Il est parfaitement adapté lorsque la bande passante est limitée et où une faible latence est acceptable. MQTT est très utilisé dans les applications IoT destinées aux systèmes de surveillance et au contrôle à distance.
CoAP (Constrained Application Protocol)
CoAP est un protocole de transfert de données dédié aux réseaux de capteurs et d’actionneurs. Il est particulièrement efficace dans les environnements contraints en termes de ressources comme les réseaux de capteurs sans fil par exemple.
CoAP utilise le protocole UDP (User Datagram Protocol) afin de minimiser les quantités de données nécessaires à la communication.
HTTP (Hypertext Transfer Protocol)
Il s’agit sans aucun doute du protocole de transfert le plus connu de tous puisqu’il est utilisé en standard pour les communications sur le Web. Il permet de transférer des données entre des clients (des navigateurs pour le web, mais pas uniquement puisque de nombreux objets connectés l’utilisent également) et des serveurs.
Il nécessite l’échange de volumes de données plus importants que les autres protocoles et donc une bande passante plus importante. Ce n’est donc certainement pas l’option la plus adaptée à l’IoT. Néanmoins, le fait qu’il s’agisse d’un protocole standard du Web facilite l’intégration des applications IoT au sein d’une infrastructure web existante.
Les plateformes de gestion des données
Ces plateformes IoT assurent la collecte, le stockage et l’analyse des énormes quantités de données envoyées par les objets connectés. Elles offrent des fonctionnalités avancées comme la mise en cache des données, l’intégration avec d’autres services Cloud ainsi que bien sûr le traitement en temps réel.
Les principales plateformes de gestion des données IoT sont sans surprise :
- AWS IoT.
- Microsoft Azure IoT.
- Google Cloud IoT Core.
Ces plateformes ont toutes un but commun : faciliter le développement d’applications IoT robustes et sécurisées.
Les dispositifs de collecte et de traitement des données
Un certain nombre de dispositifs sont nécessaires sur le terrain afin de collecter les données et de faire l’interface entre les objets connectés et les serveurs de traitement.
Les capteurs et les actionneurs IoT reliés au réseau sont équipés d’un microcontrôleur. C’est lui qui va assurer la collecte et le traitement local des données avant qu’elles ne soient envoyées à la passerelle.
Les passerelles IoT (IoT gateway) vont donc servir de pont entre les objets connectés, qui vont leur transmettre des données, et les serveurs Cloud. Les données vont être agrégées à partir des multiples dispositifs IoT connectés à la passerelle, puis transmises de manière sécurisée aux serveurs.
La sécurité des données
La sécurité est une préoccupation majeure de l’IoT. Des données sensibles peuvent être transmises depuis les capteurs IoT et les menaces cyber se multiplient depuis plusieurs années.
Plusieurs mécanismes de sécurité sont donc intégrés :
- Chiffrement des transmissions.
- Authentification des dispositifs reliés au réseau.
- Vérification des identités et des accès.
- Surveillance des activités suspectes.
Ces mécanismes permettent de garantir l’intégrité, l’authenticité et la confidentialité des données.
Des protocoles de sécurité standard sont très largement utilisés pour sécuriser les communications :
- TLS (Transport Layer Security).
- DTLS (Datagram Transport Layer Security).
Des solutions avec des clés et des certificats d’authentification permettent un contrôle fin de l’accès aux ressources sensibles.
Des techniques d’analyse comportementale et de détection d’anomalies permettent de détecter et de prévenir les attaques potentielles.
Les applications de l’IoT
L’IoT permet de développer des applications dans des domaines très variés. Voyons ensemble quelques exemples d’utilisation de l’IoT et ce que cela apporte concrètement.
Les applications grand public
Les objets connectés sont désormais monnaie courante dans les foyers. Enceintes connectées, assistants vocaux, thermostats intelligents, appareils électroménagers, montres connectées ou encore tous les systèmes domotiques permettant de piloter les équipements de la maison sont autant de dispositifs présents dans la vie quotidienne.
Nous sommes désormais hyperconnectés, nous échangeons une quantité de plus en plus importante de données, parfois sans même nous en rendre compte. Et pire, il nous est de plus en plus difficile de s’en passer.
Les applications industrielles
L’Internet Industriel des Objets (IIoT) révolutionne les processus industriels, qu’il s’agisse de la fabrication ou de la logistique.
Pour la production
L’utilisation de capteurs connectés au sein des machines de production permet d’opérer une surveillance en temps réel des équipements. Il est ainsi possible de vérifier à chaque instant que la capacité de production d’une chaîne est optimisée. Les pièces d’usure ainsi que les conditions de production sont surveillées. Toute situation anormale peut être remontée immédiatement et faire l’objet d’une prise en charge. A partir d’un certain degré d’usure d’une pièce par exemple, une opération de maintenance peut être automatiquement programmée. La mise en place d’une maintenance préventive efficace est grandement facilitée. Les pannes sont anticipées et évitées, les coûts de maintenance sont réduits. Les temps d’arrêt sont planifiés de façon à impacter le moins possible la chaîne de production.
Pour la logistique
L’IoT dans la logistique va par exemple permettre de suivre précisément la vie d’un produit. En intégrant dès sa fabrication un capteur connecté à un produit, il va être possible d’en suivre la trace quasiment en temps réel. Son transport, sa livraison, son stockage, tout peut être enregistré, assurant ainsi une traçabilité sans faille. C’est valable pour les produits industriels, mais c’est également particulièrement intéressant pour les produits alimentaires et cela assure une plus grande sécurité sanitaire.
De la même façon, les produits dangereux ou nocifs peuvent être suivis et l’inventaire peut en être fait bien plus facilement. Des capteurs positionnés sur les conteneurs de produits dangereux peuvent également permettre de s’assurer que des produits pouvant provoquer une réaction s’ils entrent en contact ne seront jamais stockés les uns à côté des autres. Dans le cas contraire, les capteurs remonteraient l’information et une alerte pourrait être automatiquement déclenchée.
Les applications dans la sécurité au travail
L’utilisation de l’IoT peut également aider à l’amélioration de la sécurité au travail et à la prévention des risques.
Surveillance de l’environnement de travail
Si les travailleurs doivent intervenir dans un environnement potentiellement dangereux, l’utilisation de capteurs connectés va permettre de surveiller un certain nombre de paramètres. Positionnés dans les zones à risque, ou sur les machines ou les produits pouvant représenter un danger, les capteurs vont pouvoir surveiller l’environnement de travail. Qualité de l’air, détection de fumée, présence de gaz toxiques, humidité, température, risque de départ de feu sont autant de paramètres environnementaux pouvant être surveillés en temps réel grâce à l’IIoT.
Un capteur détectant des vibrations anormales sur une machine de production peut avertir l’opérateur avant qu’il ne soit en danger. Des capteurs positionnés sur des chariots ou des engins de levage ou de transport, automatiques ou non, peuvent également détecter la présence d’un humain à proximité et l’avertir s’il se trouve dans une zone potentiellement dangereuse.
Si la qualité de l’air et de l’environnement de travail de façon plus générale se détériore au point de devenir risqué pour les travailleurs qui s’y trouvent, une alerte peut être déclenchée grâce aux capteurs connectés et les personnes présentes peuvent être évacuées jusqu’à un retour à un état normal.
Localisation en temps réel des travailleurs
Des capteurs connectés intégrés à la tenue des travailleurs permettent de les localiser en temps réel durant leur activité. Leurs déplacements peuvent ainsi être suivis. Ils peuvent être alertés s’ils s’approchent ou s’ils pénètrent dans une zone dangereuse ou nécessitant l’utilisation d’équipements de protection particuliers.
En cas de problème, ils peuvent être localisés plus rapidement et les secours peuvent être guidés pour une plus grande efficacité. Connaître la localisation précise d’une victime peut faire toute la différence, notamment dans le cas de travailleurs isolés.
Déclenchement automatique d’alerte en cas de danger immédiat
Un dispositif PTI connecté peut également transmettre automatiquement une alerte et déclencher l’intervention des secours si une situation anormale est détectée. Si le travailleur équipé du dispositif chute ou perd connaissance, le capteur pourra le détecter et informer le PC sécurité de la situation. L’intervention des secours pourra alors être déclenchée et la localisation du dispositif permettra d’accélérer la prise en charge. Ce type de dispositif permet également à son porteur de lancer une alerte manuellement s’il se sent en danger ou s’il a besoin d’aide.
Pour conclure sur l’Internet des Objets
L’Internet des Objets représente une révolution technologique importante, dans beaucoup de domaines, incluant la vie quotidienne de ses utilisateurs. Du loisir à la production industrielle, en passant par la domotique et les dispositifs de sécurité, l’IoT transforme nos usages de manière radicale. Il faut cependant rester vigilants quant aux risques, notamment en ce qui concerne la sécurité des données échangées.
Si vous souhaitez en savoir plus sur l’IoT et sur ses applications en matière de sécurité des travailleurs, n’hésitez pas à nous contacter. Nos experts vous présenteront nos différents dispositifs PTI utilisant l’IoT et notamment la dernière innovation DatiPlus Network, capable de protéger vos travailleurs en toutes circonstances, en combinant les technologies GSM et LoRa pour une communication des données quelles que soient les conditions de travail.
Nos autres Guides
Réseau LORA : Technologie LORA, protocole, module et portée
