IoT: Internet of Things
IoT est l'acronyme de l'expression anglaise "Internet of Things" qui signifie "Internet des objets". Il s'agit d'un concept qui désigne l'interconnexion des objets du quotidien à internet. Ces objets peuvent être des appareils électroménagers, des véhicules, des bâtiments, des objets portables, etc. L'objectif de l'IoT est de permettre à ces objets de communiquer entre eux et avec des serveurs distants pour collecter, analyser et échanger des données.
Principes de l'IoT
L'IoT repose sur plusieurs principes fondamentaux. En voici quelques uns :
- Interconnexion : Les objets doivent être capables de communiquer entre eux et avec des serveurs distants.
- Collecte et analyse de données : Les objets doivent être capables de collecter des données sur leur environnement. Les données collectées doivent être analysées pour en extraire des informations utiles.
- Automatisation : Les objets doivent être capables de prendre des décisions et d'agir de manière autonome.
- Sécurité : Les données échangées entre les objets doivent être sécurisées pour éviter tout risque de piratage.
- Intégration : Les objets doivent être compatibles avec les standards de communication et d'interopérabilité.
Applications de l'IoT
L'IoT trouve de nombreuses applications dans différents domaines.
- Domotique : Contrôle à distance des appareils électroménagers, chauffage, éclairage, etc.
- Santé : Suivi à distance de patients, monitoring de paramètres physiologiques, etc.
- Agriculture : Surveillance des cultures, gestion de l'irrigation, etc.
- Industrie : Maintenance prédictive, suivi des équipements, etc.
- Ville intelligente : Gestion des déchets, éclairage public, Suivi des véhicules, gestion du trafic, etc.
Technologies de l'IoT
L'IoT repose sur plusieurs technologies clés. En voici quelques unes :
- Capteurs : Permettent de collecter des données sur l'environnement.
- Cloud computing : Permet de stocker, traiter et analyser les données collectées.
- Intelligence artificielle : Permet d'analyser les données et de prendre des décisions de manière autonome.
- Protocole réseau : Permet aux objets de se connecter à internet de communiquer entre eux. On peut trouver du WiFi, du Bluetooth, du Zigbee, du LoRa, Ethernet, etc.
- Protocole de communication : Permet aux objets de communiquer entre eux et avec des serveurs distants. On trouve différents protocoles de communication comme MQTT, CoAP, HTTP, etc.
Schéma classique d'un système IoT
Un système IoT est généralement composé des éléments suivants :
- Capteurs : Permettent de collecter des données sur l'environnement.
- Actionneurs : Permettent d'agir sur l'environnement en fonction des décisions prises.
- Passerelle : Permet de collecter les données des cap. Certains capteurs sont autonomes et peuvent communiquer directement avec un serveur.
- Broker de message : Permet d'échanger efficacement les différents éléments du système. Broker signifie courtier en français. Exemple de technologies de broker: MQTT, CoAP, etc.
- Serveur(s) : Permet de stocker, traiter et analyser les données collectées.
- Application(s) : Permet de visualiser les données et de prendre des décisions.
Plusieurs architectures sont possibles en fonction des besoins et des contraintes du système. Voici deux exemples ci-dessous.
Schéma typique avec passerelle et sans serveur
Voici un exemple de schéma où les capteurs communiquent avec une passerelle :
graph LR
Capteurs -->|Mesures : température, état allumage, etc.| Passerelle
Passerelle -->|Mesures| Application
Application -->|Commandes: allumer, régler l'intensité, etc.| Passerelle
Passerelle -->|Commandes| Capteurs
Voici un schéma qui montre les technologies utilisées
graph LR
Capteurs <-->|ZigBee, LoRa, etc.| Passerelle
Passerelle <-->|Réseau: LAN, Internet, Mobile, etc.. Protocole: MQTT, WebSocket, etc.| Application
Schéma typique sans passerelle avec un broker de message
Voici un exemple de schéma où les capteurs communiquent directement avec un serveur MQTT :
graph LR
A[Capteurs autonomes] -->|Mesures : température, état allumage, etc.| Broker
Broker -->|Mesures| Application
Application -->|Commandes: allumer, régler l'intensité, etc.| Broker
Broker -->|Commandes| A
Voici un schéma qui montre les technologies utilisées
graph LR
A[Capteurs autonomes] <-->|Réseau LAN ou Internet. Protocole: MQTT ou autre| Broker
Broker <-->|Réseau LAN ou Internet. Protocole: MQTT ou autre| Application
On peut aussi ajouter un serveur qui collecte les données et les stocke pour les analyser plus tard.
graph LR
A[Capteurs autonomes] -->|Mesures : température, état allumage, etc.| Broker
Broker -->|Mesures| Serveur
Broker -->|Mesures| Application
Serveur -->|Graphes et statistiques| Application
Application -->|Commandes: allumer, régler l'intensité, etc.| Broker
Broker -->|Commandes| A