K. INTERNET DES OBJETS (IoT)

K. INTERNET DES OBJETS (IoT)

L'Internet des Objets ou IoT (Internet of Things) décrit la communication entre des objets interconnectés, ces objets pouvant être n'importe quel objet de la vie courante : capteurs environnementaux, véhicules, appareils électroménagers, équipements industriels, équipements médicaux, etc.

Les réseaux utilisés pour l'IoT appartiennent à deux catégories principales :

n  LPWAN (Low-Power Wide-Area Network) utilisant des bandes de fréquences ISM sans licence à 868 MHz (Europe) ou 915 MHz (Amérique du Nord) : technologies Sigfox et LoRaWAN, optimisées pour la faible consommation et la longue portée.

n  Les déclinaisons LPWAN cellulaires de réseaux licenciés (2G, 3G, 4G, 5G) comme LTE-M (eMTC) et NB-IoT (Narrowband IoT), déployés sur l'infrastructure existante des opérateurs.

1. Technologies IoT

2. Composants d'un système IoT

·    Une étiquette physique ou virtuelle pour identifier les objets et les lieux (RFID, QR code, adresse IP).

·    Un moyen de lire les étiquettes physiques ou de localiser les étiquettes virtuelles (lecteur RFID, GPS, triangulation Wi-Fi/cellulaire).

·    Un dispositif mobile ou embarqué (téléphone cellulaire, MCU, SBC) avec logiciel embarqué.

·    Un réseau sans fil (LPWAN, Wi-Fi, 4G/5G) permettant la communication entre le dispositif et le serveur.

·    Un serveur ou cloud IoT stockant et traitant les données (AWS IoT, Azure IoT Hub, Google Cloud IoT).

·    Un affichage ou tableau de bord pour visualiser les données (application mobile, dashboard web).

3. RFID (Radio Frequency Identification)

Le système RFID est un réseau inerte qui s'active lors de la présence d'un lecteur. Il est constitué de radio-étiquettes (puce + antenne, taille et poids négligeables) et de lecteurs. À leur passage, les lecteurs activent les radio-étiquettes dans leur champ en leur fournissant l'énergie nécessaire. De la longueur d'onde utilisée (de 125 kHz à 5,8 GHz) dépend la distance (jusqu'à 200 m) et le débit. L'utilisation va du traçage d'objets à celui d'êtres vivants, en passant par le contrôle d'accès.

Fig. 11 — Caractéristiques des technologies RFID par bande de fréquences (Source : Wikipédia)

4. NFC (Near Field Communication)

NFC utilise les standards RFID mais le lecteur est ici un téléphone mobile et la communication s'effectue dans les deux sens. La portée est d'environ dix centimètres. La fréquence de communication est de 13,56 MHz et le débit varie de 106 à 424 kbit/s.

Trois modes de fonctionnement :

n  Mode émulation de carte : la SIM stocke les informations chiffrées (contrôle d'accès, paiement sans contact, billettique).

n  Mode pair-à-pair : deux terminaux mobiles échangent de l'information (contacts, photos, vidéos).

n  Mode lecteur : le terminal mobile lit des cartes sans contact ou des radio-étiquettes.