Bluetooth , IoT, LoRaWan, SigFox, Wifi, Z-wave, ZigBee , Z-wave, … L’internet des objets (IoT) est il un phénomène de mode ou sommes nous à la veille d’une révolution comme l’a été internet en son temps ?
Nous avons eu l’occasion cet été de développer notre première application mobile connecté à un objet connecté en utilisant le réseau LoRa Wan. Voici donc un retour de notre expérience sur ce sujet.

Quelques mots …

Si on en croit les statistiques de Gartner, on prévoit en 2016, 1.6 milliard d’appareils connectés dans les Smart City en 2016, 5.5 millions de nouveaux objets deviendront connectés chaque jour. Les prévisions parlent donc d’un accroissement exponentiel des objets qui seront sur le réseau internet et donc des volumes qui devront être stockés et échangés, c’est à ce moment ou  la notion de BigData pour traiter cette masse d’information prend tout son sens.

Pour quels domaines ?

Dans la santé, la logistique, l’urbanisme, l’énergie, la maison, … en fait dans quasi tous ! le rôle d’un objet connecté est de transmettre de l’information à intervalle régulier à un serveur, via un réseau étendu, lequel pourra collecter ces informations, les traiter et effectuer des actions en conséquence ou simplement afficher des indicateurs utiles. L’objectif est donc principalement pour l’entreprise de réduire ses couts, d’optimiser ses processus métier, ou d’améliorer ses services.

Concrètement 

Ce Mardi 18 Octobre, Orange nous présentait dans un atelier Afterwork, une aire d’autoroute entièrement équipée d’objets connectés. L’objectif était de remonter des informations utiles sur un seul tableau de bord et en temps réel concernant l’usage des consommables, niveau de remplissage des bennes de collecte, nombre de places de parking libres, température intérieure, extérieure mais aussi qualité de service client via un dispositif simple de boutons pression. Le but premier était donc d’apporter la meilleure qualité de service aux clients de cette aire.

Les réseaux

Les objets connectés peuvent communiquer via un réseau 2G, 3G, 4G, Wifi, SigFox ou encore LoRa.
SigFox et LoRa sont des réseaux bas débit et longue portée qui nécessitent des passerelles, lesquelles sont raccordées au serveur réseau, lui même interrogeable par le serveur applicatif.
Les objets connectés peuvent se configurer à distance ou s’auto-configurer eux même (par exemple selon la qualité du réseau).

Objet connecté, passerelle, serveur réseau et applicatif

Pourquoi cette technologie va se développer ?

La couverture réseau ne cesse de s’accroitre, Orange annonce que les principales villes seront couvertes en 2017 avec LoRa mais on peut aussi a titre privé rajouter ses propres antennes pour couvrir son site industriel. Par ailleurs le cout du hardware réseau est assez faible, le cout public par exemple d’un simple bouton connecté est autour de 30 $, on imagine facilement que le prix baissera considérablement selon le volume commandé.

Pourquoi l'IOT sera un succès

Pourquoi l’IOT sera un succès

Coté sécurité, les échanges sont chiffrés et un système de Jeton permet d’intégrer un mécanisme d’authentification pour contrôler la légitimité des accès.
Et enfin, les technologies actuelles permettent d’utiliser des dispositifs qui ne consomment que très peu d’énergie, pas besoin donc d’aller recharger les capteurs tous les jours !

Comment réussir son projet IoT ?

Il ne faut surtout pas commencer par la technique car on trouvera toujours une solution adaptée, mais plutôt réfléchir au préalable aux objectifs. Quels sont les cas d’usage, les informations qui doivent remonter, pour répondre à quelles attentes, comment traiter toutes les informations, quels seront les acteurs du projet, quels moyens humains ou informatique utiliser. Avant de se lancer dans la mise en œuvre de son (ou de ses) cas d’usage, il sera nécessaire de mesurer les bénéfices et les couts pour déterminer le ROI.

Retour sur notre premier développement IoT…

Cet été nous avons eu une commande d’un de nos clients qui souhaitait réaliser un système d’ouverture de portes d’immeubles ou de sociétés, à distance. L’objectif était donc de réaliser un interphone virtuel et de commander une gâche électrique connectée, via son smartphone et au travers d’un réseau adapté.

Analyse
Avant de nous lancer dans la technique, nous avons d’abord passé du temps avec le client pour connaître exactement ses attentes. Quels seront ses clients, son modèle économique, les utilisateurs de l’application, le scenario utilisateur type, les règles fonctionnelles (un utilisateur peut il ouvrir plusieurs portes, transmettre sa clé virtuelle à un autre tiers, comment sécuriser l’ouverture), les cas de dysfonctionnement à gérer (module injoignable, perte de réseau, réseau dégradé, …).

 

Le bureau d’étude

Une fois le cahier des charges validé par le client, nous avons rencontré le bureau d’étude Carbon Bee qui a travaillé sur la partie « device » électronique et réseau. Carbon Bee est un bureau d’étude spécialisé dans l’intégration électronique IOT et capteurs, membre du groupement IOTEAM (www.ioteam.pro).

Carbon Bee à aussi interrogé le client concernant ses attentes sur le projet : s’agit t’il de réaliser simplement un « Proof Of Concept » à petite échelle ou alors de rendre le prototype rapidement commercialisable en mode industrialisation. Le choix des composants à utiliser se fera en fonction des couts d’achat, des délais, de montage, des exigences techniques (portabilité, autonomie, …).

 

Loriot.io
En attendant la mise à disposition du matériel, nos équipes ont travaillé sur les spécifications techniques de la plateforme Loriot.io, c’est le service en ligne qui gère le réseau LoRaWAN et tous les dispositifs qui y sont connectés. Il est possible de se créer un compte et de déclarer les passerelles et devices « objets connectés », chaque objet ayant un ID unique. Cette plateforme propose également une documentation précise de toutes les API (appels de webservices) qui permettent de passer des messages (trames) au devises de façon sécurisée.
Dans notre cas nous avons du faire appel à trois web services :
  • Réception d’un « keep-alive » à une fréquence donnée, qui permet de savoir que le device est opérationnel
  • Envoi d’un message de configuration : temps d’ouverture de la gache électrique, fréquence du prochain keep-alive
  • Envoi d’un message d’ouverture de porte et réception de l’accusé d’ouverture
Le jour de la mise à disposition du matériel, nous avons du faire quelques ajustements de scripts mais globalement la plateforme à parfaitement fonctionné.
Depuis nous avons amélioré l’ergonomie de notre application mobile pour la rendre plus « user-friendly » et chartée  selon l’identité du produit. La dernière mise à jour en cours concerne l’ajout de la visio via la technologie WebRtc.

 

Conclusion
Ouvrir une porte à distance avec son iPhone ou Android

Ouvrir une porte à distance avec son iPhone ou Android

Travailler sur un projet IoT est vraiment passionnant car on doit réfléchir à la partie usage, architecture réseau, matériel et logiciel et quand tout fonctionne c’est assez bluffant !
Par contre cela demande une phase d’analyse préalable importante, essentiellement pour la partie matérielle car une fois réalisée, on n’a pas la souplesse d’un programme que l’on peut modifier à sa guise.

Pour peu que l’analyse préalable soit correctement effectuée et le matériel électronique conforme aux exigences énoncées, le développement informatique n’a pas posé de problème particulier, d’autant que la plateforme Loriot.io est parfaitement fiable, documentée et permet de suivre les échanges de trames afin de s’assurer que le dialogue s’effectue correctement entre les devices.

Les objets connectés permettent d’apporter de l’intelligence (smart)  aux bâtiments, maisons, villes, … c’est bien pourquoi on voit autant d’articles qui parlent de SmartCity, SmartHome, SmartBuilding !

Les technologies étant matures et les coûts matériels à la baisse, nous n’avons aucun doute sur l’émergence du marché de l’IoT dans les mois à venir et dans tous les secteurs.

Patrick Montier