1. Définition

L'Internet des objets (IoT), ou « Internet qui connecte tout », est une extension d'Internet. Il combine divers dispositifs de détection d'informations au sein du réseau pour former un vaste réseau, permettant l'interconnexion des personnes, des machines et des objets à tout moment et en tout lieu.

L'Internet des objets (IoT) est une composante essentielle de la nouvelle génération de technologies de l'information. Le secteur informatique est également caractérisé par l'interconnexion généralisée des objets, c'est-à-dire leur interconnexion. Ainsi, « l'Internet des objets est l'Internet des objets interconnectés ». Cela a deux significations : premièrement, l'Internet des objets repose sur Internet, dont il constitue une extension. Deuxièmement, son interface s'étend à tout objet pour permettre l'échange d'informations et la communication. Par conséquent, l'Internet des objets se définit comme l'utilisation de dispositifs de détection d'informations tels que l'identification par radiofréquence (RFID), les capteurs infrarouges, le système de positionnement global (GPS) et les scanners laser, qui, conformément à un contrat, permettent à tout objet connecté à Internet d'échanger des informations et de communiquer, afin de réaliser l'identification, la localisation, le suivi, la surveillance et la gestion intelligentes d'un réseau.

2. Technologies clés

2.1 Identification par radiofréquence

La RFID est un système sans fil simple composé d'un interrogateur (ou lecteur) et de plusieurs transpondeurs (ou étiquettes). Ces étiquettes sont constituées de composants de couplage et de puces. Chaque étiquette possède un code électronique unique, composé de plusieurs entrées, apposé sur l'objet pour l'identifier. Elle transmet des informations par radiofréquence au lecteur via son antenne, et le lecteur est l'appareil qui lit ces informations. La technologie RFID permet aux objets de « communiquer ». Ceci confère à l'Internet des objets une fonction de traçabilité. Ainsi, il est possible de connaître à tout moment la position exacte des objets et leur environnement. Les analystes du secteur de la distribution chez Sanford C. Bernstein estiment que cette fonctionnalité de la RFID pourrait permettre à Walmart d'économiser 8,35 milliards de dollars par an, principalement sur les coûts de main-d'œuvre liés à la suppression de la vérification manuelle des codes entrants. La RFID a aidé le secteur de la distribution à résoudre deux de ses principaux problèmes : les ruptures de stock et le gaspillage (produits perdus à cause du vol et des perturbations des chaînes d'approvisionnement). Walmart perd près de 2 milliards de dollars par an à cause du seul vol.

2.2 Systèmes micro-électro-mécaniques

MEMS signifie Systèmes Micro-électro-mécaniques. Il s'agit d'un système micro-intégré composé de micro-capteurs, de micro-actionneurs, de circuits de traitement et de commande du signal, d'interfaces de communication et d'alimentation. Son objectif est d'intégrer l'acquisition, le traitement et l'exécution de l'information dans un microsystème multifonctionnel, lui-même intégré à un système à grande échelle, afin d'améliorer considérablement l'automatisation, l'intelligence et la fiabilité de ce dernier. C'est un capteur plus généraliste. Les MEMS donnent une nouvelle dimension aux objets du quotidien : ils disposent de leurs propres canaux de transmission de données, fonctions de stockage, systèmes d'exploitation et applications spécialisées, formant ainsi un vaste réseau de capteurs. Ceci permet à l'Internet des objets de surveiller et de protéger les personnes grâce aux objets. Dans le cas de la conduite en état d'ivresse, si une voiture et sa clé de contact sont équipées de minuscules capteurs, lorsque le conducteur ivre retire la clé, celle-ci, grâce à un capteur olfactif, détecte une odeur d'alcool et envoie un signal sans fil qui coupe immédiatement le démarrage du véhicule. Dans le même temps, il a programmé le téléphone portable du chauffeur pour qu'il envoie des SMS à ses proches, les informant de sa position et leur rappelant d'intervenir au plus vite. C'est ce qui se produit lorsqu'on est un objet connecté dans le monde de l'Internet des objets.

2.3 Communication machine-machine/homme

Le M2M, abréviation de communication machine-à-machine/homme, est une application et un service en réseau dont le cœur est l'interaction intelligente entre des terminaux machine et machine. Il permet un contrôle intelligent des objets. La technologie M2M repose sur cinq éléments techniques principaux : la machine, le matériel M2M, le réseau de communication, le middleware et l'application. Grâce à une plateforme de cloud computing et un réseau intelligent, des décisions peuvent être prises à partir des données recueillies par le réseau de capteurs, et le comportement des objets peut être modifié à des fins de contrôle et de retour d'information. Par exemple, une personne âgée à domicile porte une montre équipée de capteurs intelligents, tandis que des enfants, même à distance, peuvent vérifier la tension artérielle et le rythme cardiaque de leurs parents à tout moment via leur téléphone portable. Lorsque le propriétaire est au travail, les capteurs coupent automatiquement l'eau, l'électricité, les portes et les fenêtres, et envoient régulièrement des notifications sur son téléphone portable pour l'informer de la situation.

2.4 Informatique en temps réel

Le cloud computing vise à intégrer un certain nombre d'entités informatiques relativement peu coûteuses au sein d'un système performant doté d'une puissante capacité de calcul via le réseau, et à exploiter des modèles commerciaux avancés pour permettre aux utilisateurs finaux d'accéder à ces services. L'un des concepts fondamentaux du cloud computing est d'améliorer continuellement la capacité de traitement du « cloud », de réduire la charge de traitement des terminaux utilisateurs et, à terme, de les simplifier en un simple dispositif d'entrée/sortie, permettant ainsi de bénéficier à la demande de la puissance de calcul et de traitement du « cloud ». La couche de connaissance de l'Internet des objets (IoT) collecte une grande quantité de données, qui, après transmission via la couche réseau, sont placées sur une plateforme standardisée. Elles sont ensuite traitées par le cloud computing haute performance afin de leur donner une intelligence, et ainsi être converties en informations utiles pour les utilisateurs finaux.

3. Application

3.1 Maison intelligente

La maison connectée est l'application de base de l'Internet des objets (IoT) au sein du foyer. Avec la popularisation des services haut débit, les produits domotiques sont omniprésents. Même en l'absence d'une personne à la maison, il est possible, via un smartphone ou un autre appareil connecté, de contrôler à distance la climatisation intelligente, d'ajuster la température ambiante et même d'automatiser la régulation de la température en fonction des habitudes de l'utilisateur. Ainsi, en plein été, on peut rentrer chez soi et profiter d'une température agréable. Il est également possible, via une application, d'allumer et d'éteindre des ampoules connectées, de régler leur luminosité et leur couleur, etc. Les prises connectées Wi-Fi permettent de programmer leur mise en marche ou leur extinction, et même de surveiller la consommation électrique des appareils. Un graphique de consommation est généré afin d'optimiser l'utilisation de l'énergie et le budget. Une balance connectée permet de suivre ses performances sportives. Caméras intelligentes, capteurs de porte/fenêtre, sonnettes connectées, détecteurs de fumée, alarmes intelligentes et autres équipements de sécurité sont devenus indispensables pour les familles. Il est possible de vérifier en temps réel la situation dans chaque recoin de la maison et de détecter tout risque pour la sécurité, où que l'on soit et à tout moment. La vie domestique, autrefois fastidieuse, est devenue plus détendue et plus agréable grâce à l'Internet des objets.

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3.2 Transports intelligents

L'application des technologies de l'Internet des objets (IoT) à la circulation routière est relativement mature. Avec la popularité croissante des véhicules connectés, les embouteillages, voire la paralysie du trafic, sont devenus un problème majeur dans les villes. La surveillance en temps réel des conditions de circulation et la transmission rapide des informations aux conducteurs leur permettent d'adapter leurs déplacements et de réduire ainsi efficacement la pression sur le trafic. Le système de péage automatique (ETC) est installé aux intersections autoroutières, ce qui permet de gagner du temps en évitant l'achat et la restitution des badges à l'entrée et à la sortie et d'améliorer la fluidité du trafic. Le système de géolocalisation installé dans les bus permet de connaître en temps réel l'itinéraire et l'heure d'arrivée, et les passagers peuvent ainsi organiser leurs déplacements en conséquence, évitant ainsi les pertes de temps inutiles. Outre la congestion du trafic, le stationnement devient également un problème important avec l'augmentation du nombre de véhicules connectés. De nombreuses villes ont mis en place un système intelligent de gestion du stationnement en bord de route, basé sur une plateforme de cloud computing et combinant les technologies de l'IoT et du paiement mobile pour optimiser le partage des places de stationnement et améliorer le taux d'utilisation et le confort des usagers. Ce système est compatible avec les modes de paiement mobile et d'identification par radiofréquence (RFID). Grâce à l'application mobile, il est possible de consulter en temps réel les informations et l'emplacement des places de stationnement, de réserver à l'avance et d'effectuer des paiements et autres opérations, ce qui résout en grande partie le problème du « stationnement difficile, du stationnement difficile ».

3.3 Sécurité publique

Ces dernières années, les anomalies climatiques mondiales se multiplient, et la soudaineté et la gravité des catastrophes s'accentuent. Internet permet de surveiller l'insécurité environnementale en temps réel, d'anticiper les problèmes, d'émettre des alertes précoces et de prendre des mesures opportunes pour réduire les risques de catastrophes pour les vies humaines et les biens. Dès 2013, l'Université de Buffalo a proposé le projet d'Internet des grands fonds marins, qui utilise des capteurs spécialement conçus, immergés dans les profondeurs marines, pour analyser les conditions sous-marines, prévenir la pollution marine, identifier les ressources des fonds marins et même fournir des alertes plus fiables aux tsunamis. Ce projet a été testé avec succès dans un lac local, ouvrant la voie à son déploiement ultérieur. La technologie de l'Internet des objets permet de percevoir intelligemment les données relatives à l'atmosphère, aux sols, aux forêts, aux ressources en eau et à d'autres aspects, contribuant ainsi grandement à l'amélioration du cadre de vie.