Chapitre 3 : Comprendre l'utilisation des objets connectés

Les objets connectés gagnent en popularité et gagnent en popularité à mesure que le développement d'applications se concentre sur la nécessité de connecter des applications à des appareils intelligents. Selon Statista, le marché de l'IdO (Internet des Objets) vaut plus d'un milliard de dollars américains par an et Gartner Inc. prévoit qu'il y aura plus de 20,4 milliards d'appareils connectés à l'IdO dans le monde d'ici 2020, ce qui représente un bond en avant par rapport aux 6,4 milliards en 2016. Ainsi, qu'est-ce que l'IdO exactement ? Eh bien, ce type de technologie fait partie de la famille des objets connectés dans laquelle nous nous plongerons très prochainement.

Alors que nous passons au chapitre 3 de notre manuel sur le développement d'applications pour les non-initiés à la technologie, nous allons explorer les différentes utilisations des objets connectés, y compris l'IdO, la technologie des balises et leur fonctionnement. Vous avez maintenant lu les deux premiers chapitres sur une introduction à la terminologie du développement d'applications et aux applications natives et hybrides, vous devriez donc être plus à l'aise avec une partie du jargon technique. Allons-y alors allons-nous?

Que sont les objets connectés et comment fonctionnent-ils ?

Comme nous l'avons mentionné dans l'introduction, les appareils connectés peuvent également être appelés IdO ou Internet des objets. l'IdO est un réseau géant d'objets connectés comprenant des téléphones portables, des écouteurs, des cafetières, des machines à laver, des lampes, des implants de moniteur cardiaque, etc. Ces appareils IoT communiquent entre eux en transférant des données réseau communicables qui, à leur tour, connectent des objets physiques. à Internet, comme les applications.

L'utilisation d'objets connectés donne aux appareils le pouvoir de nous dire ce qui se passe dans un environnement sans y être physiquement. Cela implique le transfert de données sur un réseau sans nécessiter d'interaction d'homme à homme ou d'homme à ordinateur.

Selon Google, l'IdO est divisé en 3 composants : appareil, passerelle et cloud.

• Appareil : il s'agit du matériel et des logiciels utilisés pour interagir avec le monde. Cela signifie que les appareils sont connectés à un réseau pour communiquer entre eux et avec des applications centralisées.
• Passerelle : la passerelle IoT fournit une connexion et une traduction entre les appareils et le cloud. Il permet également aux appareils qui ne sont pas directement connectés à Internet d'utiliser les services cloud. La passerelle traite les données sur plusieurs appareils avant qu'elles ne soient toutes envoyées au cloud.
• Cloud : Le cloud est essentiel pour stocker, traiter et analyser les mégadonnées. Les données de chaque appareil sont envoyées dans le cloud et traitées avec d'autres appareils.

Outre ces 3 composants, les systèmes IoT sont constitués d'actionneurs et de capteurs qui forment l'infrastructure de base d'un cadre IoT pour garantir sa précision. Ils permettent les interactions et la communication entre le monde physique et numérique.

Les actionneurs sont des dispositifs utilisés pour manipuler l'environnement physique, comme le contrôle des vannes de température dans votre maison intelligente, et les capteurs collectent des données de l'environnement ou de l'objet surveillé, comme votre maison intelligente. Par exemple, un capteur peut reconnaître la température qui augmente rapidement dans votre maison, détectant la chaleur d'un incendie. Le capteur envoie ensuite ces données au centre de contrôle où l'actionneur entre en jeu en allumant les gicleurs de votre maison pour éteindre le feu. Ci-dessous, vous pouvez voir un schéma détaillé décrivant les rôles des actionneurs et des capteurs à l'aide de cet exemple.

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Les avantages

Les projets IoT ont certainement des concepts vraiment sympas pour connecter des objets physiques au monde numérique. Jetons un coup d'œil à certains des avantages de l'utilisation de cette technologie de pointe.

• Efficacité. l'IdO facilite la connectivité grâce à la communication M2M (Machine-to-Machine). Les appareils IdO peuvent être utilisés pour accomplir et exécuter des tâches quotidiennes avec précision, comme éteindre une lumière via une application. Il s'agit de contrôler les tâches quotidiennes sans intervention humaine, de faciliter la gestion de la vie et de gagner du temps.
• Économiser de l'argent. Grâce à cette technologie, vous pouvez surveiller la consommation d'énergie de votre maison, par exemple en suivant les niveaux de température et en les abaissant chaque fois que vous en avez besoin. Ce faisant, vous pouvez optimiser votre consommation d'énergie et réduire ces coûts.
• Automatisation et contrôle. Étant donné que les objets physiques sont connectés et contrôlés numériquement via une infrastructure sans fil, aucune intervention humaine n'est requise. Les machines peuvent communiquer entre elles rapidement et effectuer des tâches plus rapidement.

Protocoles de connectivité IdO

Maintenant que vous connaissez les avantages et les inconvénients des appareils IdO et la composition des systèmes IdO (actionneurs et capteurs), nous allons passer à la façon dont les protocoles IoT sont responsables de l'envoi d'informations et de mises à jour à partir d'un appareil à un emplacement central. Ci-dessous, nous mentionnons les protocoles les plus couramment utilisés pour les projets IdO.

HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

• La connexion entre l'utilisateur Web (client) et le serveur Web.
• Il s'agit d'un protocole courant pour Internet et prend en charge la navigation Web quotidienne régulière.
• Fournit des données bidirectionnelles entre les appareils.
• Protocole qui permet aux appareils de communiquer sur des réseaux restreints.
• Bon pour les appareils IoT qui doivent publier de nombreuses données et collecter de grandes quantités de données du monde entier.

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)

• Protocole de connectivité M2M (Machine-to-Machine) et IoT.
• Il s'agit d'un protocole de messagerie léger avec des garanties de livraison élevées.
• L'objectif est d'assurer la fiabilité et l'assurance de la livraison des appareils.
• A été initialement développé par IBM et Eurotech en 1999 dans le but d'assurer l'efficacité de la bande passante et une faible consommation d'énergie de la batterie.
• Plus rapide et plus léger que HTTP.
• A été conçu pour les réseaux à faible bande passante ou peu fiables.
• Un choix populaire pour les projets IoT.

CoAP (Constrained Application Protocol)

• Il a été développé pour les environnements à faible puissance ou à faible bande passante.
• Utilisé pour les appareils IoT contraints.
• Il a été conçu pour les applications Machine-to-Machine (M2M) telles que l'énergie intelligente et l'automatisation des bâtiments.
• Fournit une sécurité renforcée
• Conçu pour utiliser un minimum de ressources sur les appareils et sur le réseau.

Fournisseurs de services IdO

Les fournisseurs de services sont différentes plates-formes et réseaux pour l'exécution de projets IoT permettant aux appareils IoT de se connecter et d'interagir. Nous vous avons fourni une liste de 3 fournisseurs performants ainsi que les descriptions de leurs sites Web.

Lora
Selon Semtech - "LoRa (abréviation de longue portée) est une technique de modulation à spectre étalé dérivée de la technologie à spectre étalé chirp (CSS). Les dispositifs LoRa et la technologie de radiofréquence sans fil (technologie LoRa) de Semtech sont une plate-forme sans fil à longue portée et à faible consommation qui est devenue la technologie de facto pour les réseaux Internet des objets (IoT) dans le monde entier.

La technologie LoRa permet des applications IoT intelligentes qui résolvent certains des plus grands défis auxquels notre planète est confrontée : gestion de l'énergie, réduction des ressources naturelles, contrôle de la pollution, efficacité des infrastructures, prévention des catastrophes, etc. La technologie LoRa de Semtech a accumulé plus de 600 cas d'utilisation connus pour les villes intelligentes, les maisons et bâtiments intelligents, l'agriculture intelligente, les compteurs intelligents, la chaîne d'approvisionnement et la logistique intelligentes, et plus encore. Avec plus de 50 millions d'appareils connectés à des réseaux dans 95 pays et en pleine croissance, la technologie LoRa est l'ADN de l'IoT, créant une planète plus intelligente.

Sigfox
Selon Sigfox : « Des milliards d'objets dans le monde seront connectés à Internet ; leurs données seront stockées dans le cloud et participeront à la digitalisation de notre environnement. Disposer d'une solution de connectivité globale, simple, à faible coût et à faible consommation est fondamental. C'est le défi que Sigfox relève en déployant un réseau dédié bas débit, déjà présent dans 45 pays.

Créée en 2010, l'entreprise est un pionnier mondial reconnu et un leader dans un secteur qui bouleverse déjà les modèles économiques et va révolutionner l'ensemble de la société. L'ambition de Sigfox, incarnée dans le slogan « Make Things Come Alive », est de donner une voix au monde physique qui nous entoure et de permettre à ces milliards d'objets de jouer un rôle dans le développement économique et social.

Zigbee
Selon Zigbee Alliance : La Zigbee Alliance est le porte-drapeau de l'IoT ouvert. Établis en 2002, nos nombreux membres mondiaux collaborent pour créer et faire évoluer des normes ouvertes universelles pour les réseaux intelligents dans nos maisons, nos entreprises et nos quartiers »

Leurs principes:

« Nous nous efforçons de créer de nouvelles opportunités et un marché plus vaste pour toutes les parties prenantes de l'IoT. Rassembler les entreprises et les individus les plus innovants au monde pour créer et faire évoluer des technologies qui permettent à tous les appareils IoT de se connecter et d'interagir, quel que soit le pays, la marque, le marché ou le réseau. Tenir la promesse de performance et d'interopérabilité de nos technologies avec des programmes et des outils de certification robustes.

Créer et favoriser des opportunités de collaboration entre nos membres et toutes les parties prenantes de l'IoT pour susciter un consensus dans l'industrie. Résoudre les défis à l'échelle de l'industrie, en s'associant à des organisations de premier plan, pour permettre un Internet des objets plus unifié. Promouvoir avec enthousiasme les technologies Zigbee Alliance, ainsi que les réalisations et les solutions des membres basées sur nos technologies.

Défendre le leadership éclairé de nos membres pour mettre en évidence les opportunités d'aujourd'hui, inspirer l'innovation de demain et influencer l'avenir de l'Internet des objets. Viser à être le consortium IoT le plus fiable en travaillant continuellement pour permettre aux entreprises de développer et de déployer plus facilement des produits IoT interopérables rapidement, efficacement et à faible coût.

Industries utilisant la technologie IoT

Vous avez peut-être entendu parler d'appareils bien connus qui appliquent l'IoT tels que la montre Apple qui peut surveiller votre santé et Amazon Alexa qui contrôle votre maison intelligente en effectuant des tâches simples comme le verrouillage des portes et le contrôle du thermostat. Un certain nombre d'industries utilisent la technologie IoT à leur avantage à mesure qu'elle évolue et gagne en popularité. Ci-dessous, nous avons compilé une liste des différentes façons dont les industries utilisent l'IoT.

Agriculture

• Mettre des capteurs dans les tracteurs pour les connecter à Internet afin que les agriculteurs puissent accéder aux données sur leurs cultures. Les agriculteurs peuvent se faire une idée du meilleur moment pour planter certaines cultures.

Soins de santé

• La connexion d'équipements médicaux, tels qu'un IRM, à Internet peut permettre au personnel hospitalier de savoir quand il doit être entretenu ou réparé en recevant des alertes.
• Un Fitbit est un appareil qui suit votre santé personnelle, par exemple en surveillant les habitudes de sommeil et l'exercice. Ces informations peuvent ensuite être partagées avec votre médecin pour vous aider à découvrir s'il existe des problèmes chroniques.

Transports

• Accrocher des camions de transport pour surveiller la température afin de s'assurer que les aliments et autres marchandises arrivent à destination dans des conditions optimales.

Energie

• Un réfrigérateur intelligent peut se rendre compte que vous manquez de lait et avertir votre smartphone.
• Les maisons équipées de capteurs de présence peuvent analyser quand éteindre les appareils à haute énergie pour aider à améliorer la réduction d'énergie.
• Les entreprises proposent des compteurs intelligents pour aider à suivre la consommation d'énergie d'un client.

Vente au détail

• Épicerie Amazon Go : il n'y a pas de caissiers humains, seulement des caméras, des capteurs IoT et une intelligence artificielle pour traiter les transactions. Ces technologies suivent automatiquement le moment où un produit a été retiré ou remis en rayon, le tout étant surveillé dans un panier virtuel. Dans le foyer, les clients scannent leurs smartphones à une porte électronique pour être autorisés à entrer dans le magasin. Ils choisissent simplement ce qu'ils veulent dans le magasin et sortent quand ils le souhaitent sans avoir à faire la queue pour payer. Les clients sont ensuite automatiquement facturés sur leur compte Amazon.

Fabrication

• Des capteurs sont utilisés pour surveiller l'équipement de l'usine afin de vérifier les performances des machines et de voir si elles consomment la bonne quantité d'énergie. Cela peut aider à détecter quand une pièce de machinerie doit être réparée et à rendre l'ensemble du système plus efficace.

Qu'est-ce qu'une balise dans le cadre de l'IdO ?

Avec tout ce discours sur les objets connectés et la technologie IoT, il est important de mentionner un membre important de la famille : les balises.

Les balises ou balises Bluetooth Low Energy (BLE) sont des appareils Bluetooth qui transmettent des signaux. Ils détectent d'autres appareils à proximité et diffusent ou leur envoient des informations, des messages et des notifications pertinents. Un smartphone doté de la fonctionnalité Bluetooth peut détecter ce signal lorsqu'il est à portée.

Par exemple, vous passez devant votre magasin préféré et remarquez qu'il y a des soldes sur des chaussures. Au passage, une balise est placée à côté du rayon chaussures pour vous alerter de cette vente. Cela permet aux magasins de détail d'avoir plus d'engagement avec leurs clients et de promouvoir les produits et les nouvelles offres.

D'autres types de balises incluent des magazines numériques diffusés sur votre smartphone lorsque vous entrez dans un café et des coupons lorsque vous entrez dans un magasin. Les compagnies aériennes et les gares utilisent également cette technologie pour améliorer les connexions et la communication avec les clients. Les balises peuvent alerter les voyageurs des retards, des mises à jour des vols et des portes d'embarquement, des informations sur la collecte des bagages et des offres hors taxes.

Comme vous pouvez le voir, le monde de l'IdO a des possibilités illimitées et ne fait que s'agrandir à partir d'ici.

Quelle est la différence entre Bluetooth et Wi-Fi

Nous avons parlé de l'utilisation des balises et du Bluetooth pour communiquer avec les gens, mais saviez-vous que le Bluetooth et le WiFi sont deux technologies distinctes ? Une similitude qu'ils partagent est qu'ils fournissent tous les deux une communication sans fil. Le but du Bluetooth est de connecter des appareils sans utiliser de câbles. Il s'agit d'une technologie sans fil permettant d'échanger des données sur de courtes distances (moins de 30 pieds) entre des appareils mobiles. Cela signifie que les smartphones dotés de capacités Bluetooth peuvent communiquer facilement avec d'autres appareils Bluetooth tels que des imprimantes ou des écouteurs. Un exemple d'utilisation de Bluetooth serait de connecter votre iPod ou iPhone à un haut-parleur sans fil pour écouter de la musique dans votre maison.

Le Wi-Fi, quant à lui, offre un accès haut débit aux appareils sans fil à Internet. La portée du WiFi s'étend beaucoup plus loin que le Bluetooth, le signal pouvant parfois atteindre jusqu'à 300 pieds. Les appareils tels que les PC, les Mac, les smartphones et les tablettes peuvent se connecter à un point d'accès Wi-Fi, qui est une zone où le signal est accessible. Il peut s'agir d'une seule pièce ou de tout un bâtiment, comme un centre commercial, un aéroport, un campus universitaire ou un restaurant.

Il est impressionnant de voir à quel point la technologie a progressé au fil des ans. Avoir des maisons intelligentes où la technologie IoT contrôle votre thermostat, vos interrupteurs d'éclairage, votre radio, votre télévision et vos serrures de porte sont des développements intéressants. Au fur et à mesure que nous approfondissons l'évolution de la technologie, le chapitre 4 se concentrera sur la réalité virtuelle et sur la manière dont elle façonne le développement d'applications mobiles et les industries qui utilisent la technologie à leur avantage. Gardez un œil sur ce prochain chapitre qui sortira bientôt !