TechCryptage de retour ... vers le Futur !
TechCryptage de retour ⊠vers le Futur !
Panorama sur les Objets Connectés
En mode : Vol de lâaigle
Session du Samedi 21 Novembre Ă 14h
Objets connectés et Internet des objets
Il nây a pas de dĂ©finition officielle pour ces notions âNew Techâ mais voici la dĂ©finition dâinternet des objets que je trouve la plus complĂšte et pertinente :
« Lâinternet des objets est un rĂ©seau de rĂ©seaux qui permet, via des systĂšmes dâidentification Ă©lectronique normalisĂ©s et unifiĂ©s, et des dispositifs mobiles sans fil, dâidentifier directement et sans ambiguĂŻtĂ© des entitĂ©s numĂ©riques et des objets physiques et ainsi de pouvoir rĂ©cupĂ©rer, stocker, transfĂ©rer et traiter, sans discontinuitĂ© entre les mondes physiques et virtuels, les donnĂ©es sây rattachant. »
*DĂ©finition piochĂ©e dans lâouvrage « LâInternet des objets » Benghozi/Bureau /Massit-FollĂ©a (Edition MSH)
Quâallons nous aborder lors de cette session de TechCryptage ?
Objets connectés : à quoi ressemblera le futur ?
Lâenjeu est considĂ©rable : lâobjet connectĂ© fera disparaĂźtre progressivement lâobjet non connectĂ©, et pose un problĂšme de mutation des produits, des services, des processus, des individus.
Les objets connectés se multiplient, et si leur importance dans nos vies reste encore limitée, demain, ils pourraient fort bien faire partie intégrante de notre quotidien. Mais sous certaines conditions.
Un bracelet, un frigo, une tĂ©lĂ©vision, une voiture, des interrupteurs, une balance, des lampadaires, des poubelles, des feux rouges connectĂ©s⊠tous ces objets, autrefois creux, inertes, et dĂ©sormais « intelligents » gardent aujourdâhui encore un petit cĂŽtĂ© âgadgetâ, mais demain âŠ?
Nous auront pas trop ce cette session pour comprendre comment lâInternet des Objets peut impacter notre Future.
Cerise sur le gĂąteau je vous proposerais de rĂ©aliser par vous mĂȘme un objet connectĂ©.
A trĂšs bientĂŽt, Ă Samedi 21/11 14h
Contenu de la session de TechCryptage
SOMMAIRE DE LA PRĂSENTATION :
Typologie dâobjets connectĂ©s
Les applications et services de lâInternet des Objets
Lâinfrastructure dâintĂ©gration
Les points sensibles: sécurité et confidentialité
Le projet Internet des objets
DĂ©finition, pĂ©rimĂštre de lâInternet des Objets et typologie dâobjets connectĂ©s :
Machine-to-Machine (M2M),
accĂ©lĂ©ration du rythme dâinnovation,
nouvelles formes dâinteraction clients,
automatisation des processus.
Les quatre bénéfices escomptés :
modernisation de lâoffre,
efficacité opérationnelle,
collaboration avec lâentreprise.
Principaux impacts attendus sur lâoffre, la diminution du « time to market », la valeur des services associĂ©s. Vers lâexplosion des donnĂ©es et le « fog computing ».
Les domaines les plus impactés : santé, transport, énergie, distribution, industrie manufacturiÚre.
Quels bénéfices dans un contexte de compétition exacerbée entre entreprises ?
Les compagnies ayant un fort acquis en IT seront-elles les premiÚres bénéficiaires ?
Les composants de lâInternet des Objets : identification de lâobjet, capteurs, connexion de proximitĂ©, intĂ©gration des systĂšmes, systĂšmes centraux pour le stockage et le traitement.
Au delà des objets connectés, les objets cognitifs, puis les objets « intelligents »
2) Les technologies Objets
Miniaturisation extrĂȘme, consommation Ă©lectrique minime, faible sensibilitĂ© aux perturbations.
Processeurs basse consommation Intel Quark, NVidia et ARM.
Co-processeurs de gestion des capteurs.
> Protocoles et Standards de Communications
Standardisation des protocoles :
The Physical Web (projet Google),
6LoWPAN (IPv6 Low Power Wireless).
Protocoles dâĂ©change adaptĂ©s (MQTT).
Vanet (Vehicular Ad-hoc NETworks),
Solutions « radio » propriétaires :
Les réseaux : « fibre optique » et 4G.
Cartes SIM universelles (Matooma, MobiquiThings).
Réseaux radio bas débit à couverture étendue (10 bps à 1 Kbps) :
Sigfox, (UNB Ultra Narrow Band - 868MHz)
MEMS, micro-sensors et actuators :
Demain Smart Dust, tatouages et nano-sensors.
Biométrie et sécurité :
Connecteurs dâobjets au Net :
générateurs événements :
Du smartphone Ă iBeacon, Geominder.
Radio-étiquettes (RFID, NFC),
étiquettes graphiques (QR Code),
SMS, virtuelles (GPS/URL).
Vers une standardisation EPC (Electronic Product Code) ?
Détection des mouvements :
Reconnaissance de la parole :
Cortana et traitement dâimages.
Commande vocale (Wit.ai). Biométrie.
Smart fabrics et Impression 3D,
Caméra & scanner 3D (Intel) et 360° (Giroptic),
OS temps réel et spécialisés :
Développement logiciel pour objets connectés :
Koneki (simulation et test) et
Une offre Microsoft Ă venir ?
micro CPU et micro contrĂŽleur :
3) Typologie dâobjets connectĂ©s
Cette partie effectue un panorama complet et actualisé des objets connectés et des dispositifs existants sur le marché.
Les objets grand public portés (« wearable »)
Lunettes (Google Glass), lentilles de contact, bijou. Montre (Apple Watch, Galaxy Gear) via smartphone ou autonome (Intel). Chaussures, fourchettes (Hapifork), sextoys (Durex), aspirateurs-robot (i-Robot). Surveillance des enfants (Belkin), personnes agées (ZCare), chiens-chats (Pet Remote).
Santé :
Mesure diabÚte, pression artérielle, ECG, stress, sommeil, indice UV, activité cérébrale, radiations, etc. Brosse à dents et orthodontie. (Qardio, Mercurochrome, Netatmo, Omron, Epson, HeartMath). Textile & T-shirt mesurant les paramÚtres vitaux (Citizen Sciences).
« Quantified self » et Fitness :
niveau dâeffort, balance (Adidas, Reebock, Polar, Withings, Fitbit, Jaybird)
robots et drones (Parrot)
Les objets grand public installés
thermostats (Nest), interrupteurs, électroménager, sécurité intrusion- incendie, météo, pot de fleur (Qualcom, Parrot, Sense).
ContrÎle et gestion du véhicule (Autosar), sécurité (e-call), V2X (détection Vehicle to X) dont V2V (prévention des collisions), Services connectés via 4G.
Routeurs / passerelles (Smart TV Box, Voiture connectée, smartphone, tablette),
Triggers/déclencheurs (Roximity),
Bornes de localisation dâobjets (Sense).
Les objets « entreprise »
Les objets techniques intĂ©grĂ©s au produit : Ă©tiquette (suivi), Ă©lectronique (gestion dâĂ©quipements), SCADA et SNCC « Ă©tendu ».
Les objets « grand public » industrialisés (lunettes connectées, caméras).
4) Les applications et services de lâInternet des Objets
Cette session présente des applications et services déjà déployés ou en cours de déploiement par des entreprises et collectivités dans le monde, et décrit la solution technique employée.
TraçabilitĂ© animale (Institut de lâĂ©levage).
Analyse des cultures et des sols par drone (INRA)
Personnalisation des modes de tarification et dâactuariat, prĂ©vention des risques, gestion des sinistres (Automobile, habitation, santĂ©).
Voiture connectée (CarPlay, Androïd Auto, Windows in the car)
Interconnexion réseau social, voiture/avion, constructeur : disfonctionnements transmis directement au constructeur (Toyota, General Electric).
Autoradio pour accéder à un compte client et réaliser des opérations vocalement (Salesforce).
Traçabilité du béton (Lafarge).
E-Commerce (Smartdrop - Evianchezvous.co, Hiku - Auchan, Bouton - Darty).
Analyse du trafic clients en magasin (Placemeter).
Suivi des colis et gestion de flotte (Fedex).
Gestion de lâenergie pour le particulier (Ecofactor, GridPocket).
RelevĂ© compteurs & « Smartgrid » pour les fournisseurs dâĂ©nergie et les entreprises (EDF/ Itron, Paradox Engineering).
Monitoring et contrĂŽle de production / logistique (Telit).
Maintenance et assistance (Réalité augmentée - lunettes connectées).
Perspectives de la « silver economy ». Suivi médical pour cardiaques, retour hospitalisation, maintien à domicile de personnes ùgées (Gran Care, MobileHelp, iHealth) avec pillulier connecté (iMedipac).
Impact de la montre connectée (Apple Watch, Healthkit), couverts anti-tremblements (LiftLabs), prothÚses rétiniennes (Pixium).
« BlueButton » (Office of the National Coordinator for Health IT-US) : mise à disposition et partage des données de santé (Humerix, HealthVault, CloudSanté).
Prévention par enregistrement de données et analyse HPC (LifeQ, Equivital).
Paiement sans contact NFC (AndroĂŻd, Apple Pay).
Tranquilien (SNCF / Snips), diffusion en temps rĂ©el de lâoccupation des wagons.
Gestion de lâĂ©clairage urbain, des immeubles, de lâeau, du chauffage, des transports - ITS (Intelligent Transport System), de la pollution et de la gouvernance municipale (Barcelona Smart City).
Gestion de déchets et des poubelles (Plastic Omnium),
Gestion des places de parking et du trafic par comptage vidéo personnes-véhicules (MotionLoft).
Illustration & exemples :
Les Objets ConnectĂ©s - Aujourdâhui dĂ©jĂ !
(voir exemples Ă partir de la page 32)
5) Lâinfrastructure dâintĂ©gration
Traitement évÚnementiel, bottom-up, avec de lourdes contraintes de charge / trafic).
Bande passante rĂ©seau, stockage distribuĂ©, traitements parallĂšles et outils dâanalyse.
DĂ©veloppement dâapplications sur lâobjet, lâĂ©quipement relais (smartphone) et les systĂšmes centraux.
Interopérabilité (standardisation des échanges ISA-95).
Le Cloud computing (IaaS ou SaaS) pour disposer de lâĂ©lasticitĂ©, de la couverture mondialisĂ©e, de lâaccĂšs aisĂ©, et des coĂ»ts rĂ©duits.
Le Big Data, pour disposer de stockages distribuĂ©s en temps rĂ©el, dans des formats non structurĂ©s non relationnels (Hadoop, Cassandra, MongoDB), dâarchitectures de traitements parallĂšlisĂ©s (MapReduce) ou en flot continu (Complex Event processing) et dâoutils analytiques Ă©voluĂ©s (Dataviz). Place des architectures « Lambda ».
Les plateformes et services
Dispositif de collecte, transfert sur plateforme cloud et traitement des données (Arrayent, Exosite, LogMeIn, Thingsquare, etc).
Plateforme Cloud de rĂ©cupĂ©ration des donnĂ©es de capteurs Ă travers un smartphone ou une tablette utilisĂ©s comme passerelle et Ă©quipĂ©s dâun logiciel ad-hoc via cellulaire ou WiFi (2Net - Qualcomm).
Connected Health Center pour le secteur pharmaceutique (OBS).Plateforme IBM / MQTT (Message Queuing Telemetry Transport).
Plateformes cloud « dédiées objets » : Azure IoT (Microsoft), IoT Open Cloud Platform (IBM), Thing Fabric (Amazon), Salesforce, SAP, Orange Datamesure, etc.
6) Les points sensibles: sécurité et confidentialité
Comment contrer les dangers du « tout connectĂ© » : fourniture indirecte ou directe dâinformation personnelle et confidentielle, dĂ©tournement dâobjets et utilisation prĂ©judiciable par des hackers ?
Lâaction de la CNIL. NĂ©cessitĂ© dâune rĂšglementation plus stricte et de normes de conformitĂ© : dĂ©sactivation des objets, contrĂŽle parental , propriĂ©tĂ© et rĂ©cupĂ©ration des donnĂ©es, droit Ă lâoubli. Qui attribue et contrĂŽle les identifiants des objets ? Quelle Ă©volution du droit ?
Peut-on se fonder sur une relation de confiance ? Comment assurer la transparence ?
Quelles techniques de sécurisation des objets ? Cryptage, authentification (Radius), biométrie. Le concept de « Privacy by design ».
7) Le projet Internet des objets
Prise en compte immĂ©diate, innovation, Ă©volution en interne, rĂ©gulation. Avoir une vision long terme et un mode dâinnovation « test-and-learn ». Le « design thinking ».
Comment lâInternet des Objets peut impacter un business aujourdâhui et dans le futur et discuter ces points avec les mĂ©tiers. DĂ©terminer les opportunitĂ©s, la valeur que cela peut dĂ©gager et quelle roadmap retenir.
Conception, choisir les bonnes technologies, intĂ©grer ces nouvelles technologies avec lâenvironnement du SI, modifier les processus.
Lors de la conception de lâobjet, du service associĂ©, de lâĂ©volution de son organisation, de lâanticipation des changements rĂ©glementaires et de la protection des donnĂ©es personnelles. De la conception Ă la commercialisation. Les rĂ©seaux grand public : Lick, Fnac, Orange, etc.
Comment Ă©viter de passer Ă cotĂ© dâopportunitĂ©s, de perdre ses marchĂ©s au profit de ses concurrents ou de nouveaux entrants ?
Fin de la session TechCryptage
Merci pour votre attention
Session du samedi 21/11 14h30
Les Objets Connectés Concepts techniques & Réalisations
â ConnaĂźtre les concepts de base dâĂ©lectronique embarquĂ©e
â ConnaĂźtre les concepts de base de programmation embarquĂ©e
â ApprĂ©hender les usages des objets connectĂ©s
â Faire fonctionner un objet connectĂ© simple
â Constituer un regard critique sur ces technologies
Que sont les âobjets connectĂ©sâ?
ReprĂ©sentation (âCâest quoi pour vous?â - dialogue / Ă©changes)
Domaines dâapplication - parts de marchĂ© existantes
Exploiter les données avec une architecture Big Data
Technologies / Matériels
Pourquoi sây intĂ©resser ?
DĂ©couverte dâun âobjet connectĂ©â du quotidien : ampoule connectĂ©e / brosse Ă dents
Notions dâĂ©lectronique
Prise en main de matériel
DĂ©couverte dâun environnement de dĂ©veloppement
PremiĂšre rĂ©alisation dâun objet connectĂ©
âQuartier libreâ (personnalisation du code avec quelques composants basiques (capteur tempĂ©rature, luminositĂ©, affichage LCDâŠ))
Etre les acteurs de demain
Aperçu des possibilitĂ©s (matĂ©riel, essort des marchĂ©sâŠ)
Dans la vraie vie (bulle IoT, stade dâadoption du grand public, lĂ©gislation)
DĂ©fis Ă venir (sĂ©curitĂ©, baisse des coĂ»ts, energy harvestingâŠ)
Quâest-ce quâun objet connectĂ© ? (rappel !)
Internet, applications mobiles, communication interactiveâŠ
99,4 % des objets physiques seront connectĂ©s et de nouveaux seront inventĂ©s dâici 2020âł, franchissant une nouvelle Ă©tape dans la digitalisation du monde.
Lâinternet des objets sâapprĂȘte ainsi Ă toucher lâensemble des secteurs dâactivitĂ©, soulevant de nouvelles problĂ©matiques juridiques et de sĂ©curitĂ©.
En effet, jumelés à un smartphone ou reliés à un réseau sans fil, les objets connectés proposent aux consommateurs des services dédiés en traitant des informations de toute nature collectées au moyen de capteurs.
Conçus pour interagir entre eux ou simplement analyser les habitudes de leur propriĂ©taire, les objets connectĂ©s peuvent prendre la forme dâobjets du quotidien, Ă lâinstar des montres connectĂ©es.
Cependant le fonctionnement de ces objets repose inévitablement sur la gestion des données personnelles des personnes concernées.
TrÚs variées, ces données sont collectées en continu auprÚs du consommateur et transmises dans un volume massif aux responsables de traitement.
Soulignons que la technologie des objets connectés :
dâune part, sâinscrit dans le phĂ©nomĂšne Big Data, qui se rĂ©fĂšre aux outils permettant le traitement et lâanalyse rapide dâensembles volumineux de donnĂ©es.
dâautre part repose sur la valorisation Ă©conomique des donnĂ©es produites et transmises par les utilisateurs,
enfin, permet dâalimenter des bases de donnĂ©es Ă des fins de profilage ou de ciblage .
« Lâinternet des objets est un rĂ©seau de rĂ©seaux qui permet, via des systĂšmes dâidentification Ă©lectronique normalisĂ©s et unifiĂ©s, et des dispositifs mobiles sans fil, dâidentifier directement et sans ambiguĂŻtĂ© des entitĂ©s numĂ©riques et des objets physiques et ainsi de pouvoir rĂ©cupĂ©rer, stocker, transfĂ©rer et traiter, sans discontinuitĂ© entre les mondes physiques et virtuels, les donnĂ©es sây rattachant. »
DĂ©finition piochĂ©e dans lâouvrage « LâInternet des objets » Benghozi/Bureau /Massit-FollĂ©a (Edition MSH)
LâOASIS (acronyme de Organization for the Advancement of Structured Information Standards) est un consortium mondial qui travaille pour la standardisation de formats de fichiers ouverts basĂ©s notamment sur XML.
Un standard pour lâinter-liaison des Objets ConnectĂ©s
Message Queuing Telemetry Transport (2013)
Résumé :
Mis au point par IBM, Eurotech et Cirrus Link Solutions, MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) a Ă©tĂ© standardisĂ© par lâOasis. Il est considĂ©rĂ© comme un protocole dâĂ©change de messages (publish/subscribe) simple et fiable.
TestĂ© sur le terrain depuis plusieurs annĂ©es, le protocole permet dĂ©jĂ Ă des objets aussi insolites que des pacemakers, des pipelines, des capteurs de mesure du niveau de lâeau des riviĂšres, ou bien encore Facebook Messenger dâĂ©changer des informations avec le reste du monde. Demain, tous les compteurs intelligents (smart meter) qui constituent les rĂ©seaux intelligents de
distribution (smart grid) et tous les vĂ©hicules pourraient sâappuyer sur MQTT pour communiquer.
MQTT est un protocole Client Serveur de type publish/subscribe. Il est léger, simple, ouvert et son design permet une implémentation aisée. Parmi ses fonctions on trouve :
Une fonction de transport des messages indépendante du contenu.
Trois qualitĂ©s de service pour la livraison des messagesâ:
Le message est distribuĂ© une fois tout au plus, ou nâest pas distribuĂ© du tout.
Sa distribution via le rĂ©seau nâest pas accompagnĂ©e dâun accusĂ© de rĂ©ception.
Le message nâest pas stockĂ©. Le message peut ĂȘtre perdu si le client est dĂ©connectĂ© ou si le serveur Ă©choue.
Le message est toujours distribuĂ© au moins une fois. Si lâexpĂ©diteur ne reçoit pas dâaccusĂ© de rĂ©ception, le message est renvoyĂ© avec lâindicateur DUP dĂ©fini jusquâĂ la rĂ©ception de lâaccusĂ© de rĂ©ception. En consĂ©quence, le destinataire peut recevoir le mĂȘme message Ă plusieurs reprises, et le traiter plusieurs fois. Le message doit ĂȘtre stockĂ© localement au niveau de lâexpĂ©diteur et du destinataire jusquâĂ ce quâil soit traitĂ©.
Le message est toujours distribuĂ© une seule fois. Le message doit ĂȘtre stockĂ© localement au niveau de lâexpĂ©diteur et du destinataire jusquâĂ ce quâil soit traitĂ©. Câest le mode de transfert le plus sĂ»r, mais le plus lent.
Trois concepts sont fondamentaux pour la sĂ©curitĂ© MQTTâ:
Lâidentification
consiste Ă nommer le serveur et le client auquel on donne des droits dâaccĂšs.
Lâauthentification
cherche Ă prouver mutuellement lâidentitĂ© du client et
du serveur.
Lâautorisation
consiste à gérer les droits du client.
Le serveur MQTT sâidentifie auprĂšs du client avec son adresse IP et son certificat numĂ©rique. Le client MQTT utilise le protocole SSL pour authentifier le certificat envoyĂ© par le serveur.
Un client authentifie un serveur Ă lâaide du protocole SSL.
Un serveur MQTT authentifie un client Ă lâaide du protocole SSL, dâun mot de
passe, ou des deux.
Lâautorisation ne fait pas partie du protocole MQTT. Elle est fournie par les
serveurs MQTT. Ce qui est autorisé ou non dépend de ce que fait le serveur.
En Résumer :
MQTT simplifie la communication machine Ă machine (M2M), idĂ©alement conçu pour lâInternet des objets.
Comment cela fonctionne ?
Et bien cela ressemble Ă un bus dâĂ©vĂ©nement trĂšs simple Ă contacter sur lequel des producteurs et des consommateurs de message peuvent sâabonner.
Il existe de nombreuses implĂ©mentations de broker MQTT sur Internet. Lâun des plus simples Ă utiliser est trĂšs certainement Mosca, une implĂ©mentation NodeJS de MQTT ultra-configurable et adaptable Ă tout besoin. Quelques lignes de code Javascript permettent dâinstancier son propre serveur MQTT.
Pour des besoins plus lourds, notamment lâexposition REST/COAP des objets, il est possible dâutiliser Eclipse Ponte une surcouche de Mosca actuellement en incubation Ă la fondation Eclipse.
1) Exemple simple âPiloter une LED RGB
LED RGB sur un NodeMCU en liaison MQTT
les-objets-connects-au-service-de-la-cration-de-valeur-pour-les-entreprises (voir exemple Ă partir de la page 32)
Objets connectés : Tendances et enjeux (ppt)
Web des objets (Wikipedia)
MQTT, faites communiquer vos objets simplement