Comment Fonctionne l’Internet des Objets (IoT) – EXPLICATION SIMPLE !

Vous vous demandez comment fonctionne l’IoT (IoT = « Internet des objets ») et vous êtes intimidé par tous les termes compliqués que les technologues utilisent pour tenter de l’expliquer ?

Comment fonctionne l’internet des objets (IoT) ?

Pour mieux comprendre le fonctionnement de l’IoT, les appareils recueillent des informations sur leur environnement. Ces appareils communiquent ces informations entre eux à l’aide de protocoles (Wifi, Bluetooth) et enregistrent ces données partagées. Ces données sont traitées puis analysées de manière utile pour faciliter le quotidien.

Parfois, les informations sont traitées automatiquement (par exemple les volets roulants se ferment quand la nuit tombe). D’autres fois, une interaction de personne est nécessaire (le capteur prévient que la nuit est tombée, une personne doit appuyer sur le bouton pour valider l’action de fermeture.

1) Comment fonctionnent les appareils et capteurs IoT

L’Internet des objets commence par des capteurs qui collectent des informations sur leur environnement.

De la même manière que vous et moi détectons les odeurs, les sons et vibrations de notre environnement, les capteurs intelligents sont programmés pour faire de même.

C’est le fondement de l’IoT; la collecte de données. Et il y en a beaucoup à collecter pour être utile.

Alors que nous, humains, collectons un large éventail de données, la plupart des capteurs intelligents sont spécialisés pour n’en collecter que quelques-unes au mieux.

Par exemple : il existe des capteurs de position qui collectent principalement des données indiquant si quelque chose est ouvert ou fermé (une porte par exemple).

Certains capteurs sont également capables de collecter des données de température et d’intensité des vibrations.

En général, plus il y a de capacités intégrées dans chacun de vos appareils intelligents, moins vous en avez besoin pour effectuer des tâches complexes.

2) Comment fonctionne la communication des appareils IoT

Une fois que les appareils ou capteurs intelligents ont collecté des données, ils ont besoin d’un moyen de les partager avec d’autres appareils intelligents.

Dans la vie de tous les jours, nous appelons cela la communication. Avec l’Internet des objets, nous appelons cela la connectivité.

Et tandis que nous, les humains, utilisons le langage pour communiquer, les appareils et capteurs intelligents utilisent des protocoles qui est leur manière de communiquer.

Exemples de protocole IoT

Bien qu’il existe de nombreux types de protocoles IoT, deux exemples courants que vous connaissez déjà sont le Bluetooth et le WiFi. D’autres exemples de protocoles moins connus mais populaires utilisés dans de nombreux produits de maison intelligente, incluent ZigBee et Z-Wave .

Prenons l’exemple suivant :

Supposons que vous partez en vacances en Hongrie (et vous ne parlez pas hongrois).

Les inscriptions dans la rue et les magasins sont en hongrois et les gens parlent hongrois. Vous ne comprenez rien à ce qui se passe dans votre environnement et vous ne pouvez pas traiter les informations qui vous parviennent dans cette langue.

Vous collectez des informations qui parviennent à vous mais vous ne comprenez pas et ne pouvez pas les traiter.

Si vous voulez demander votre chemin, il va falloir dépoussiérer votre anglais pour communiquer dans une langue commune avec un passant.

C’est l’un des principaux défis de l’IoT aujourd’hui, il n’y a pas un seul protocole (langage) parlé par les appareils intelligents. Et c’est la raison pour laquelle de nombreux produits intelligents ne sont pas compatibles ensemble.

Si un appareil ne peut pas comprendre les données qui lui sont envoyées, il ne peut pas les traiter et agir en fonction.

Cependant, une solution de contournement existe… Les smarthubs.

SmartHubs = Traducteurs

De la même manière que nous pouvons utiliser un traducteur pour traduire du français vers l’anglais et de l’anglais vers le français, un hub intelligent (aussi appelé passerelle ou pont ) peut agir comme traducteur pour les appareils intelligents utilisant différents protocoles.

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Les hubs intelligents collectent les données envoyées par tous ces appareils intelligents, les centralisent et les transforment en un langage unique et lisible.

Maintenant que le hub intelligent dispose de toutes ces données dans un format utilisable, qu’en fait-il ?

Il l’envoie dans le cloud pour analyse.

3) Comment fonctionne le traitement du cloud IoT

Le cloud.

Encore un terme récent ou nouveau pour vous.

Dans les termes les plus simplistes, le cloud permet d’accéder à nos informations ou services à distance, via Internet (exemples: vos emails ou vos photos sur Facebook).

C’est le cloud.

Si vous ne pouvez accéder à vos informations ou à un service uniquement sur votre ordinateur, c’est un accès local. (exemple: vos dossiers sur le disque C:)

Il y a beaucoup d’avantages et d’inconvénients dans les 2 cas (cloud et accès local) mais en gros, le cloud offre une grande flexibilité dans la mesure où, tant que vous disposez d’une connexion Internet, vous pouvez accéder à vos données et services depuis n’importe ou sur la planète.

Par exemple : je n’ai pas besoin d’avoir mon ordinateur portable avec moi pour accéder à mes emails, je peux simplement utiliser l’ordinateur de mes amis ou dans un autre pays.

Si à la place je travaillais sur un document Word enregistré sur le bureau de mon ordinateur, j’aurais besoin de mon ordinateur actuel pour continuer à travailler dessus.

L’inconvénient du cloud est que sans Internet, vous ne pouvez rien faire.

Il existe également des failles de sécurité évidentes. Étant donné que le cloud est accessible via Internet, il est intrinsèquement plus exposé aux virus qu’un service local.

Bref continuons, une fois que toutes les données sont collectées et correctement communiquées via le hub intelligent puis envoyées dans le cloud, les services (logiciels) dans le cloud les traitent pour savoir s’il doivent faire une action ou pas, de la même manière que nous analysons une situation avant de prendre une décision (exemple: j’ai la chair de poule => je vais mettre un pull)

4) Comment fonctionne l’automatisation IoT

C’est là que la magie opère et pourquoi l’internet des objets est un domaine si passionnant et en pleine croissance.

Maintenant que les données ont été collectées, traduites, envoyées dans le cloud et traitées, elles sont prêtes à être présentées et potentiellement exploitées.

Cela se produit de 2 manières :

1. Automatique
2. Avec action utilisateur requise

1- Automatique

Lorsque les données sont traitées automatiquement, une action est mise en œuvre à la suite du traitement ses données et sans aucune intervention humaine.

Exemple d’automatisation avec l’IoT :

1. Un capteur intelligent de qualité de l’air dans votre chambre mesure le niveau de qualité de l’air
2. Une fois un certain niveau prédéterminé dépassé, le capteur intelligent de qualité de l’air communique avec un purificateur d’air pour s’allumer.
3. Le purificateur d’air commence à aspirer l’air de la pièce, ramenant la qualité de l’air à un niveau acceptable

Dans cet exemple, les données sont constamment surveillées sans aucune intervention humaine.

2- Avec intervention humaine requise

L’action n’est pas toujours prise automatiquement.

Dans de nombreux cas, les informations sont traitées puis simplement présentées à l’utilisateur.

L’utilisateur informé agit ensuite sur ces informations si nécessaire. Ceci est similaire à la façon dont les humains utilisent la raison pour prendre des décisions quotidiennes.

Un exemple d’action utilisateur requise avec l’IoT :

1. Un capteur de température intelligent recueille la température de la maison
2. Si la température descend sous 18 degrés, un message est envoyé pour vous alerter
3. Vous décidez ou pas d’allumer le chauffage (pour des raisons de confort cette action est généralement automatique avec un thermostat et sans abonnement, mais c’est pour l’exemple)

Dans cet exemple, l’ action entreprise par l’IoT consistait à informer l’utilisateur qu’un certain seuil de température avait été atteint.

L’utilisateur a ensuite utilisé ces informations et a agi en conséquence en augmentant le chauffage.

Dans les deux exemples, l’IoT a permis d’obtenir des informations en temps réel. Nous pouvons surveiller nos maisons à distance également depuis nos smartphones.

5) Internet des objets pour les professionnels

Jusqu’à présent, j’ai parlé de l’Internet des objets au profit des particuliers. Mais, comme vous pouvez l’imaginer, l’Internet des objets a également d’énormes implications dans le monde professionnel.

Et c’est précisément là que l’Internet des objets a commencé.

À l’aide d’appareils et de capteurs, les fabricants collectent et analysent des milliers de données à partir de leurs équipements et machines. L’objectif est d’améliorer l’efficacité, la productivité et la sécurité. C’est l’automatisation et ça existait bien avant internet mais aujourd’hui, l’internet des objets permet d’aller plus loin.

Par exemple, si une machine cesse de fonctionner, des capteurs peuvent identifier exactement quel est le problème et où il se trouve (par exemple plus d’encre) et commander automatiquement un service ou des pièces de rechange pour le résoudre (une cartouche). Cela réduit les temps d’arrêt, de recherche de pannes et améliore l’efficacité.

Les entreprises qui utilisent ces capteurs cherchent en permanence à améliorer l’analyse des données et maintenant, avec l’aide de l’intelligence artificielle, elles vont encore un peu plus loin.

Désormais, ils peuvent prédire quand une machine est susceptible de s’arrêter de fonctionner et anticiper. (par exemple, si une cartouche imprime 6000 feuilles, A partir de 5000 feuilles il anticipe un changement possible à tout moment et commande une cartouche en anticipation).

6) Comment l’IoT et l’Intelligence Artificielle, Machine Learning et deep learning fonctionnent ensemble

Nous ne pouvons pas parler de l’IoT sans mentionner l’intelligence artificielle (IA) et l’apprentissage automatique (ML).

Mais d’abord, il est utile de comprendre la différence entre les trois. Bien qu’ils soient souvent utilisés de manière interchangeable, ils ne sont pas tout à fait la même chose.

1. L’intelligence artificielle est le concept selon lequel les appareils sont capables d’effectuer des tâches d’une manière intelligente, ou plutôt en autonomie. Les appareils obéissent aux règles de calculs qui leurs sont données et font les actions préprogrammées. Par exemple le programme Zapier avec l’IFTT (if this then that = si ceci, alors cela). L’iA est un assistant courant en domotique.
2. Le machine learning est plus avancé et utilisé quand il y a beaucoup de données à prendre en compte, c’est une application de l’IA qui repose sur la conviction que nous devrions pouvoir alimenter les appareils avec des données, leurs donner des règles de base (algorithmes) et les laisser analyser et apprendre par eux-mêmes pour proposer des hypothèses et résultats. Par exemple des sites internet proposent d’évaluer le prix de vente d’une maison en répondant à des questions (lieu, superficie, année construction…) Le machine learning analyse l’ensemble des informations et proposent un prix.
3. Le deep learning est au stade de la recherche. C’est le niveau du machine learning avancé, c’est à dire que le programme même apprend à trier les données qu’il reçoit, retient l’utile et supprime l’inutile pour son analyse. Le but est de reproduire notre cerveau et sa capacité d’analyse et d’apprentissage de nouvelles choses par lui-même Par exemple: reconnaitre un visage, proposer un traitement de santé, faire des choix en temps réels (transaction en ligne potentiellement frauduleuse)

Alors, qu’est-ce que l’intelligence artificielle a à voir avec le fonctionnement de l’IoT ?

À l’heure actuelle, les maisons et les appareils connectés intelligents sont encore limités. Ils nécessitent d’être programmés et ne font que ce qu’on leur commande.

Mais que se passerait-il si nos maisons pouvaient apprendre de nos comportements et agir en les anticipant ? Et s’ils pouvaient prédire ce que nous prévoyons de faire avant même de vouloir le faire ? (exemple: remplir la baignoire d’eau chaude sans lui demander)

C’est la promesse de l’intelligence artificielle au sens général qu’on lui donne.

Dans l’exemple d’automatisation du niveau de qualité de l’air évoqué précédemment, l’utilisateur (vous) devait d’abord configurer les règles.

Ensuite, il fonctionnerait « automatiquement » toujours selon les règles programmées.

Automatisation AIoT

Avec l’Internet des objets + l’intelligence artificielle (ou AIoT) travaillant ensemble, cette automatisation se produirait de manière très différente.

Un objet connecté intelligent pourrait détecter que vous êtes allergique à la poussière.

Il le communiquerait au capteur intelligent de qualité de l’air.

Ce capteur surveillera les niveaux de poussière en fonction de votre sensibilité.

Quand les niveaux de poussière augmentent trop, votre aspirateur intelligent et purificateur d’air commencera à nettoyer et purifier l’air de votre maison, réduisant ainsi les niveaux de poussière dans l’air.

L’automatisation se créera d’ elle-même.

Conclusion

Ainsi fonctionne l’internet des objets.

« Cloud Computing (CC) », « Machine Learning (ML) », « Artificial Intelligence (AI) » sont des anglicismes courants de nos jours.

Malheureusement, ces termes sont très vagues pour le commun des mortels et font peur à beaucoup probablement car les films sur l’intelligence artificielle montrent que cette intelligence s’affranchie des règles et devient dangereuse en se retournant contre les humains.

Quelques exemples:

• I, Robot (les robots désobéissent aux règles et se retournent contre les humains)
• Automata (les robots deviennent trop intelligents, sont rusés et piratent d’autre robots pour en prendre le contrôle)
• Ex Machina (les robots ont l’apparence humaine, pense et agissent comme des humains (bons ou mauvais) mais sont plus forts

I, Robot

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Automata

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Ex Machina

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L’intelligence artificielle est très loin de ce niveau et ne l’atteindra probablement jamais. C’est pourquoi cette peur n’est pas fondé sur des évènements historique mais sur des films de science fiction.

L’intelligence artificielle à beaucoup à apporter dans tous les domaines de notre vie (sécurité, santé…).

J’espère que cet article vous a aidé à clarifier cela pour vous et vous a intéressé quant à ce que l’avenir réserve concernant l’Internet des objets.