Formation Objets connectés et Internet des objets

Technologies, infrastructures, applications, sécurité, évolution de l’offre

Présentation

Objets connectés et Internet des objets connaissent un développement quasi exponentiel dans tous domaines, du grand public à la santé, l’Industrie, etc.

L’enjeu est considérable : il induit la mutation des produits existants, des services, des processus, des usages. La concurrence s’annonce rude. Des start-ups, des entreprises innovantes, mais aussi les Gafam déploient leurs stratégies et leurs produits.

De nouvelles technologies se mettent en place : réseaux, processeurs, logiciels, plateformes et Services dans le Cloud.

L’Internet des objets pose des problèmes de gestion de données, de traitement d’évènements et de puissance de calcul, mais aussi de Sécurité et de confidentialité.

De nouvelles architectures apparaissent basées sur le Edge Computing, le Big Data, l’IA et la Blockchain.

Le cycle de mise en œuvre des objets est long, demande innovation et anticipation. Il est donc vital d’initialiser sans attendre les projets de création d’objets ou d’utilisation de données obtenues à partir d’objets génériques, en intégrant les nouvelles règlementations (RGPD).

Ce séminaire fait le point sur les concepts, les technologies, les services disponibles, et analyse les offres novatrices de tous secteurs.

Il est destiné aux DSI, chefs de projets, managers, responsables marketing qui souhaitent engager une réflexion innovante sur cette évolution technologique majeure et sur l’impact qu’elle aura sur l’offre de produits et de services de leur entreprise.

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Le mot de l'animateur

« En deux jours une synthèse actualisée et prospective des objets connectés et de l’Internet des objets sous toutes leurs composantes, à la fois technologiques et économiques, d’usage, d’infrastructure et de marché. Pour se mettre en situation de définir une stratégie d’entreprise cohérente en matière de création d’objets ou d’utilisation d’objets existants. »

Objectifs

  • Etudier les concepts, les technologies, les objets, les services d’ores et déjà disponibles.
  • Présenter les nouvelles technologies en matière de réseaux, processeurs, logiciels, plates-formes, services à valeur ajoutée.
  • Analyser les offres novatrices d’entreprises de tous secteurs.
  • Examiner les problèmes de gestion de données, de traitement d’évènements et de puissance de calcul qui nécessitent le recours au Big Data et au Cloud Computing, mais aussi de sécurité et de confidentialité des données personnelles.

Programme

1 – Les concepts clefs de l’IoT

  • Définition, typologie d’objets connectés, marché de l’Internet des Objets.
  • Les trois moteurs : innovation, interaction clients, automatisation des processus.
  • Les quatre bénéfices escomptés : modernisation produit, efficacité, service au client, collaboration intra-entreprise.
  • Impacts attendus sur l’offre, la diminution du « Time to Market », la valeur des services associés.
  • Domaines les plus impactés : santé, ville, transport, énergie, distribution. Quels bénéfices dans un contexte concurrentiel ?
  • OT vs IoT : place de l’IIoT (Industrial IoT) : Connected Factory, Industry 4.0.
  • Les composants de l’Internet des Objets : capteurs, connexion, données, systèmes centraux.
  • Les domaines en pointe : services, supervision, maintenance préventive, ..
  • Vers le Fog, l’ Edge et le Mesh Computing .
  • Problématiques liées à la sécurité et à la confidentialité des données.
  • Au delà des objets connectés, les objets cognitifs, puis les objets « intelligents ».

2 – Les technologies des objets connectés

Processeurs

  • Miniaturisation, faible consommation électrique et sensibilité aux perturbations.
  • Processeurs Intel et ARM, GPU Nvidia, neuromorphique (NPU) et Tensor (TPU) (Bionic, Kirin).
  • Micro contrôleurs et processeurs dédis (FPGA, ASIC)
  • SoC, BSP, SIP. Offres dédiées (Tegra , Xavier).

Communications et réseaux

  • Standardisation des protocoles : ISO, IEEE, Oasis. AllSeen Alliance vs OIC, OCF.
  • Evolution d’IPv6 : 6LoWPAN (IPv6 Low Power Wireless). Protocoles d’échange adaptés (MQTT,CoAP,AMQP), KNX, place de REST. De ModBus à OPC-UA.
  • Réseaux de proximité : ModBus, Vanet, Bluetooth 5. WiFi Halow et LiFi.
  • Solutions « radio » propriétaires (Z-Wave), 802.15.4 (ZigBee, Ant+), Thread, Dotdot, Weave, LWM2M. BAN (Body Area Network). Offres dédiées (Véhicule V2X, Domotique : Connected Home, Sidewalk )
  • Evolution des réseaux cellulaires : de la 4G (LTE-M, EC-GSM et NB-IOT), vers la 5G (2IDO, 5G NR et mMTC). Qu’apportera la 6G (Hexa-X) ? e-SIM (Twillio) et MultiSIM universelles (Matooma, Micron ).
  • Importance des réseaux LPWAN à couverture étendue : Sigfox, LoRa, Actility, Qowisio. La concurrence avec la 5G. Le challenge des réseaux privés. Les gateways LoRaWan (Kerlink).
  • Perspectives offertes par les satellites (Oneweb, Astrocast, Kineis, Starlink). Le relais des réseaux LoRA et 5G.
  • Mutli-réseaux et contraintes d’antenne (Wirepas)
  • Les apports du Mesh. Réseaux maillés FAN (Wi-SUN).
  • Place de la fibre et du CPL.

Capteurs et Mems

  • Mems, micro-sensors : température, pression, inertie, champs magnétique, radiation, mais aussi microvalve, micropompe, actionneur, accéléromètre, ultrasonique. Demain Smart Dust, tatouages et nanosensors. Biométrie et sécurité (TouchID, FingerID, FaceID) et Kill Switch.
  • Les étiquettes : radio (RFID, NFC), graphiques (QR Code), SMS, virtuelles (GPS/URL). La standardisation EPC (Electronic Product Code).
  • L’enjeu de la récupération d’énergie (Ambient backscatter piézoélectrique, vibrations). Wireless Power (QI). Apport du D2D.

De la réalité virtuelle aux cinq sens

  • Détection des mouvements (Kinect, Leap), des yeux (Tobii), du doigt (Tengi), et ostéophonie.
  • Détection des sens, odorat, toucher, goût. Reconnaissance faciale 2D et 3D.
  • Réalité virtuelle et augmentée. Hololens et Oculus Rift.
  • Périphériques : Smart Fabrics, Impression 3D et 4D, caméra et scanner 3D et 360°. Les objets « mous ».

Systèmes et prototypage

  • Plateformes de prototypage et maquettage d’objets : micro CPU / contrôleur / Interfaces (Rasperry Pi, Arduino, Cinterion).Les kits complets (Arduino Oplà).
  • OS (iOS, Linux, Harmony OS, Android Things, Windows 10 IOT), OS temps réel (QNX, WindRiver, TinyOS). MicroOS (CoreOS, Photon). Développement logiciel : Eclipse Mihini, MicroPython.

3 – Typologie d’objets connectés

Les objets grand public

  • Personnels : lunettes, montre, chaussure, fourchette, sextoy, aspirateur-robot. Surveillance des enfants, tracker.
  • Assistants vocaux personnels (Amazon Echo, Google Home).
  • Santé : lentilles de contact et diabète, ECG, stress, sommeil, indice UV, activité cérébrale, radiations, etc. Brosse à dents et orthodontie. Scanner alimentaire. T-shirt avec capteurs tissés, couverts anti-tremblements. Dispositifs biomédicaux (cœur, poumons), prothèses rétiniennes. Défibrillateur (Clark). Exosquelette.
  • « Quantified Self » et Fitness, jouets. Trackers (Airtag – Apple).
  • Domotique : thermostats, électroménager, sécurité intrusion, incendie, météo, arrosage.
  • Les AVP (Assistants Vocaux Personnels) et le traitemen de la voix (Alexa, Siri, ..)
  • Voiture : contrôle et gestion du véhicule (Autosar), sécurité (e-call), V2X (détection), Services connectés (CarPlay, Androïd Auto).

Les objets «entreprises» et «industriels»

  • Capteurs techniques intégrés au produit : étiquette (suivi), électronique (gestion d’équipements), SCADA « étendu ».
  • Objets « grand public » industrialisés (lunettes, caméras).
  • Jumeaux numériques.
  • Robotique : Robots industriels, désinfectants, de livraison, cobots (Boston Dynnamics, Anybotics, Nuro,..).
  • Typologies de drones (Micros et minis, camera, tactiques, HALE, MALE, UCAV..)

Les équipements « relais »

  • Routeurs / passerelles (Box Internet, smartphone). Commutateurs, gateway, RTU.
  • Générateurs d’évènements (Triggers, déclencheurs, Beacon).
  • Bornes de localisation d’objets.

4 – L’infrastructure d’intégration de l’Internet des Objets

Les caractéristiques

  • Traitement évènementiel avec contraintes de charge / trafic.
  • Bande passante réseau, stockage distribué, traitements parallèles.
  • Développement d’applications sur l’objet, l’équipement relais et les systèmes centraux.
  • Interopérabilité (standardisation des échanges ISA-95). Importance des API spécialisées : industrie, AVP.

Les technologies

  • Le Cloud Computing (IaaS, PaaS ou SaaS) : élasticité, couverture mondialisée, accès aisé, coûts réduits. Les progrès du SaaS.
  • Le support du « Edge » Computing dans le cloud.
  • Le Big Data : stockage distribué (Hadoop, Kudu, Cassandra, MongoDB), traitements parallèlisés (MapReduce, Spark) ou en flot continu (Complex Event Processing), bases NoSQL et outils analytiques (Dataviz). Place des architectures «Lambda».
  • L’Intelligence Artificielle : les apports des moteurs de règles, du Machine Learning et du Deep Learning. Différentes formes d’apprentissage (supervisé, non supervisé). Réseaux de neurones convolutifs.
  • La concrétisation actuelle de l’IA (assistants vocaux, maintenance prédictive, véhicule autonome, traitement d’images, détection d’anomalies,..).
  • La Blockchain : sécurisation et historisation de transactions. Apport des Smart contracts.

Les plateformes de services

  • Dispositif de collecte, transfert et traitement des données sur plateforme Cloud (Arrayent, LogMeIn, Thingsquare).
  • Plateformes Cloud «IoT» : Azure IoT (Microsoft), IoT Open Cloud Platform, MQTT et Watson (IBM), Thing Fabric (Amazon), SAP Leonardo, Libelium, Kaa, etc.
  • Plateformes Cloud industrielles : Predix (GE), Thingworx, Ecostruxure (Schneider).
  • Plateformes d’interopérabilité (IFTTT, Zapier, Flow) et de « Edge Computing » (Apogee, Foghorn, AWS Greengrass, Tibco Flogo). Connexion Cisco-Azure.

5 – Les points sensibles : sécurité et confidentialité de l’Internet des Objets

  • Les dangers du « tout connecté » : divulgation de données personnelles, détournement d’utilisation, effet « domino », cybercriminalité.
  • Assurer la sécurisation de l’IoT sur quatre niveaux : l’objet, les communications, le Cloud, les données et faire face aux attaques de Botnets (Miraï, BashLite, Brickerbot) comme aux failles de sécurité (Heartbleed, BlueBorne, Ripple20).
  • La sécurisation globale de la chaîne de valeur (chipset, secure element, réseaux, routeurs, Data Center). Apport potentiel de la Blockchain (consensus, identifiant, contrat intelligent).
  • Quelles techniques de sécurisation des Objets ? Chiffrement (Simon et Speck), authentification (FIDO2), biométrie. Le concept de « Privacy by Design »et de « Zero trust ». Quels protocoles de cryptage (Radius, PGP). Le framework de l’IIC.
  • Comment évolue l’offre de fournisseurs (Trustzone ARM, Sphere / Microsoft, Sense / F-Secure, Cinterion / Thalès, IDNomic)?
  • La problématique d’inventaire et d’administration des objets. Qui attribue et contrôle les identifiants objets ? Comment assurer la visibilité de l’environnement en particulier industriel (actifs, réseaux, codes, processus) ?
  • L’impact du RGPD (Règlement Général sur la Protection des Données) européen : Comment prendre en compte les principes de consentement, finalités, droit des personnes, assurer la désactivation des objets ?

6 – Les applications et services de l’Internet des objets

  • Agriculture : Traçabilité animale. Analyse des cultures et des sols.
  • Assurance et Banque : e-Paiement, Individualisation de tarification et d’actuariat, prévention des risques, gestion des sinistres.
  • Automobile : Voiture connectée. Vers la voiture autonome (Waymo), Interconnexion réseau social – voiture / avion – constructeur pour supervision.
  • Construction et BIM: Traçabilité du béton, pilotage d’engins de chantier. GTB (WattSense).
  • Distribution et commerce : e-Commerce, assistance. Analyse du trafic clients en magasin.
  • Domotique (Smart Home), Jouets : Surveillance globale locaux / occupants. Jouets intelligents (Cognitoys, Pokemon Go).
  • Energie : Gestion de l’énergie (Nest, SoWee). Relevé compteurs (Linky, Gazpar).
  • Industrie : Usine 4.0 et supervision de la production / logistique. Maintenance préventive et prédictive (Cartesiam, Eolane, Octonion, ..). Suivi de production (MES). Maintenance et assistance (VR/AR – lunettes connectées). Efficacité énergétique. Suivi du compte pénibilité.
  • Informatique : Intégration de l’IA dans les équipements réseau et les objets.
  • Santé : Suivi médical pour cardiaques, retour hospitalisation, « Silver economy » et maintien à domicile de personnes âgées, pillulier connecté. Prévention par enregistrement de données et analyse HPC. Chirurgie (eControl, Intuitive Surgical, …).
  • Sécurité : Surveillance de locaux, parking, parcs à huitres, prévention des vols.
  • Transports : Occupation des rames. Maintenance de réseaux.
  • Smart city : Télésurveillance, éclairage urbain, gestion des immeubles, de l’eau, du chauffage, des transports, de la pollution. Gestion de déchets et des poubelles, des parking et du trafic.

7 – Le projet Internet des objets

  • Les contraintes : « Agilité » du projet, innovation, évolution en interne, régulation. Avoir une vision long terme et un mode d’innovation «Test-and-Learn». Le « Design Thinking ».
  • Collaborer avec les métiers pour déterminer comment l’Internet des Objets peut impacter son business aujourd’hui et dans le futur. Déterminer les opportunités, la valeur que cela peut dégager et quelle roadmap retenir. Quel service est réellement apporté au « client »?
  • Les points clefs : choisir les bonnes technologies, intégrer avec l’environnement du SI, modifier les processus.
  • Les pièges à éviter lors de la conception de l’Objet, du Service associé, de l’évolution de son organisation, de l’anticipation des changements règlementaires et de la protection des données personnelles. De la conception à la commercialisation.
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Public

Formation destinée aux DSI, chefs de projets, managers, responsables marketing qui souhaitent engager dès à présent une réflexion innovante sur ce qui sera vraisemblablement la troisième évolution technologique majeure après le Web et le mobile, et sur l’impact qu’elle aura sur l’offre de produits et de services de leur entreprise.

Prérequis

Connaissances de base en Systèmes d’Information.

Méthodologie

METHODES PEDAGOGIQUES : Exposé, échanges d’expérience, études de cas
METHODES D'EVALUATION : Le stagiaire reçoit en amont de la formation un questionnaire permettant de mesurer les compétences, profil et attentes du stagiaire. Tout au long de la formation, les stagiaires sont évalués au moyen de différentes méthodes (quizz, ateliers, exercices et/ou de travaux pratiques, etc.) permettant de vérifier l'atteinte des objectifs. Un questionnaire d'évaluation à chaud est soumis à chaque stagiaire en fin de formation pour s’assurer de l’adéquation des acquis de la formation avec les attentes du stagiaire. Une attestation de réalisation de la formation est remise au stagiaire.

94%

de participants satisfaits sur les 12 derniers mois
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