Dans cet exemple, nous supposerons que vous êtes un fabricant de machine à café. Votre projet actuel est de développer une machine à café connectée pour vos entreprises clientes. Vous avez identifié plusieurs cas d’utilisation pour cette machine IoT. Par exemple, elle permet de commander automatiquement de nouvelles capsules de café lorsque le stock atteint un certain seuil. Un deuxième cas consiste à ce qu’elle envoie des alertes automatiques à vos serveurs lorsque des actions de maintenance telle que le nettoyage et les réparations sont nécessaires. Enfin, elle offre également des fonctionnalités de suivi des consommations.

Comment choisir le réseau qui répond le mieux à vos besoins ? Quelles questions devriez-vous vous poser ? Comment faire le bon choix tout en considérant la sécurité globale de votre système ?

Première étape – Définir les besoins de votre entreprise et effectuer une analyse des risques

Tout d’abord, vous devez identifier les exigences de votre réseau IoT, qui sont doubles : les exigences fonctionnelles et de sécurité. Nous caractérisons ces exigences par des niveaux de 0 à 3, 0 étant le niveau le plus bas et 3 le plus élevé.

En ce qui concerne les exigences fonctionnelles, vous devez répondre à des questions telles que :

1. Quelle distance le signal de l’objet doit-il atteindre ?
2. De quelle largeur de bande avez-vous besoin ?
3. Quelle est l’autonomie de votre objet ?

Dans notre exemple, nous supposons que vos machines à café connectées seront distribuées à des entreprises clientes opérant sur une vaste zone géographique (c’est-à-dire dans un rayon de plus de 100 km). Par conséquent, vous aurez besoin d’une large couverture pour permettre aux différentes machines répandues de vos clients de communiquer avec votre système d’information.

Deux cas de figure sont présentés ici. Si votre client accepte de connecter votre machine à son réseau local existant, vous n’aurez alors qu’à utiliser un réseau sans fil à courte portée entre la machine et la passerelle internet. S’il refuse de le faire, vous devrez alors mettre en place un réseau longue portée car vous déploierez votre service et vos machines sur une vaste zone.

En ce qui concerne la bande passante, une petite quantité sera nécessaire, car il suffit de pouvoir envoyer de petits paquets de données quelques fois par jour au maximum (commandes de capsules, alertes, état général, …).

En ce qui concerne la consommation d’énergie, une machine à café est traditionnellement connectée à une prise électrique pour accomplir ses tâches ; ainsi, la machine IoT est constamment alimentée en électricité, et par conséquent l’autonomie de l’objet n’est donc pas une contrainte. En résumé, il n’y a pas d’exigence de consommation d’énergie en soi car elle est déjà couverte par le raccordement de la machine à café au réseau électrique.

Nous résumons les niveaux des exigences fonctionnelles comme suit :

• Portée (P) = 3 ou 1
• Bande passante (B) = 1
• Consommation énergétique (E) = 0

Après la définition des exigences fonctionnelles, une analyse des risques doit être effectuée pour formuler les exigences de sécurité de votre projet en termes de disponibilité, d’intégrité, de confidentialité et de traçabilité.

Une perte de disponibilité se produirait en cas de dysfonctionnement de la machine à café connectée, qui la rendrait inutilisable pour un client. Une perte d’accès au réseau ou l’indisponibilité des serveurs backend ne doit jamais entraîner l’indisponibilité de la machine : elle doit continuer à fonctionner hors réseau. Toutefois, si un dysfonctionnement de la machine se produit, il faudrait qu’il soit signalé le plus rapidement possible par le réseau afin que des actions de maintenance soient déclenchées.

En combien de temps cela devrait-il être fait ? La réponse est plusieurs heures plutôt que plusieurs jours, car nous ne voudrions pas priver les employés de leur pause-café ! Par conséquent, 4 à 24 heures est une fenêtre d’indisponibilité acceptable qui correspond à un niveau d’exigence de disponibilité égal à 2.

Une perte d’intégrité entraînerait une corruption des données. Par exemple, un excès potentiel dans une commande de capsules de café peut se produire en modifiant les messages envoyés par la machine à café ou en rejouant plusieurs fois la même commande. Dans les deux cas, cela entraînerait une perte financière pour votre client. En effet, ces données doivent être communiquées par le réseau de manière rigoureuse et exacte. Nous pouvons donc conclure qu’il s’agit d’une exigence d’intégrité de niveau 3.

Une perte de confidentialité entraînerait la divulgation des données ; les quantités des commandes sont des données plutôt sensibles qui ne devraient pas être partagées avec des tiers. Il faut s’assurer que les données soient communiquées de manière sécurisée sur le réseau et qu’elles ne sont pas accessibles par des parties externes.  Par conséquent, nous concluons que la confidentialité a un niveau d’exigence de 2.

Concernant la traçabilité, pour des raisons de simplification, nous choisissons de laisser cet aspect de côté en considérant qu’il est déjà pris en compte par l’étude des 3 premiers critères.

En résumé, l’analyse de risque conclut aux exigences de sécurité suivantes :

• Disponibilité (D) = 2
• Intégrité (I) = 3
• Confidentialité (C) = 2

Pour plus de détails sur la méthodologie d’analyse de risque pour les objets intelligents, nous vous invitons à consulter cet article.

A la fin de cette analyse, vous obtenez pour vos deux cas d’usage un diagramme radar représentant les niveaux de vos exigences opérationnelles, comprenant les exigences fonctionnelles et de sécurité.

Cas n°1 : votre client connecte la machine à café à son réseau local

Cas n° 2 : votre client ne connecte pas la machine à café à son réseau local

Bien qu’ils ne soient pas abordés dans cet article, les aspects financiers sont également importants et dépendent de divers facteurs tels que le modèle de tarification des opérateurs de réseau. Il en va de même pour les contraintes géographiques, car certains réseaux IoT peuvent ne pas être disponibles dans certaines régions.

Enfin, la facilité de configuration du réseau peut être incluse dans vos exigences fonctionnelles, surtout si votre objet connecté vise un public B2C.

Deuxième étape – Choisir votre réseau IoT

Sur la base des exigences fonctionnelles et de sécurité, nous avons élaboré une méthodologie qui permet de choisir le réseau optimal afin de répondre à vos besoins fonctionnels et de sécurité : portée, bande passante, consommation d’énergie, disponibilité, intégrité, confidentialité.

Les trois exigences fonctionnelles sont obligatoires, c’est-à-dire que le réseau que vous choisissez doit absolument les satisfaire, autrement, il sera écarté.

Pour les exigences de sécurité, l’évaluation nécessite une analyse préemptive. Entre deux réseaux qui couvrent les mêmes exigences fonctionnelles, vous devez choisir celui qui offre le meilleur niveau de sécurité avec le coût minimum.

Si un réseau ne répond pas à l’une des exigences de sécurité, vous devrez mettre en place un dispositif de sécurité supplémentaire dans le cadre de votre projet, ce qui augmentera vos coûts.

Vous devez également veiller à ce que la mise en œuvre supplémentaire n’affecte pas les performances du système. Par exemple, si vous mettez en œuvre le chiffrement des données au niveau de la couche applicative, l’augmentation des temps de traitement aurait un impact négatif sur votre débit de données maximum ou pourrait être limitée par les capacités matérielles du dispositif, avec un impact financier potentiel en cas de mise à niveau du matériel. Par conséquent, l’une de vos exigences fonctionnelles pourrait ne plus être satisfaite.

Si une haute disponibilité est requise (A=3), vous devriez choisir un réseau robuste de par sa conception qui répondra à vos besoins de temps réel.

En effet, les protocoles à spectre étalé (comme Bluetooth ou ZigBee) ou modulés par saut de fréquence (comme Sigfox ou Bluetooth) sont plus résistants au brouillage radioélectrique ou aux interférences radio.

Ces types de réseaux sont particulièrement recommandés lorsque la disponibilité est une exigence importante, comme sur une chaîne de production industrielle.

En outre, les protocoles maillés sont connus pour être plus fiables et plus évolutifs que les protocoles point à point. Toutefois, pour qu’ils soient efficaces, ils doivent être utilisés dans un contexte où plusieurs dispositifs connectés sont reliés entre eux. Les protocoles maillés comme WirelessHART peuvent également garantir des communications en temps réel. Leur utilisation est particulièrement adaptée à un contexte industriel.

Une méthodologie simple pour choisir le bon réseau consiste à confronter les exigences opérationnelles de votre entreprise aux caractéristiques fonctionnelles et de sécurité du réseau.

Dans les diagrammes radar suivants, nous présentons différents types de réseaux IoT offrant différents niveaux fonctionnels et de sécurité, et nous comparons chacun d’entre eux à vos exigences opérationnelles.

Cas n°1 : votre client connecte la machine à café à son réseau local

Cas n° 2 : votre client ne connecte pas la machine à café à son réseau local

Appliquons la méthodologie évoquée précédemment dans les 2 cas de figure. Tout d’abord, nous utilisons les diagrammes radar ci-dessus pour voir quels réseaux sont conformes à vos exigences fonctionnelles.

Cas n°1 : votre client connecte la machine à café à son réseau local

Dans ce cas, Bluetooth et Wi-Fi sont deux options viables à courte portée si votre client connecte la machine à son réseau local. D’une part, Bluetooth répond à toutes les exigences de sécurité, mais il est moins simple à mettre en œuvre que le Wi-Fi. D’autre part, le Wi-Fi répond à toutes les exigences, à l’exception de la disponibilité, mais nous pouvons y remédier grâce à des accords de niveau de service (SLA).

Cas n°2 : votre client ne connecte pas la machine à café à son réseau local

Dans ce cas, Zigbee, BLE et Wi-Fi sont clairement hors de l’équation car ils ne répondent pas aux exigences de portée. Cependant, LoRa, LTE-M et Sigfox sont des candidats potentiels.

Nous utilisons à nouveau les diagrammes radar, cette fois pour évaluer la conformité de ces trois candidats aux exigences de sécurité.

Sigfox ne répond pas à l’une de vos exigences de sécurité (confidentialité) alors que LoRa répond à toutes les exigences de sécurité. LTE-M est la meilleure offre car elle répond à toutes vos exigences, mais c’est aussi la plus chère. Nous en concluons que la LoRa est un candidat relativement bon.

En conclusion, vous disposez d’une part une option adéquate qui est LoRa et qui nécessitera le déploiement d’un nouveau réseau, et d’autre part d’une option alternative utilisant un réseau Wi-Fi préexistant. Il est à noter que votre client peut refuser de connecter la machine à café à son réseau Wi-Fi pour des raisons de sécurité.

Nous allons envisager un nouveau scénario dans un prochain article : une entreprise cliente achète la machine et discute de quelle option utiliser LoRa ou Wi-Fi.

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 Un outil collaboratif améliorant la productivité et l’efficacité des équipes

L’utilisation de Lync répond en premier lieu à un besoin utilisateur : il leur permet en effet de retrouver les fonctionnalités dont ils disposent dans leur environnement privé. Au-delà de satisfaire ce besoin, l’outil permet une amélioration de la productivité au quotidien.

Cette solution collaborative, qui s’intègre nativement avec l’écosystème Microsoft (Active Directory, Exchange…),  offre des fonctionnalités de messagerie instantanée, de partage d’écran et d’applications, très simples à utiliser, et disponibles via un seul et même outil.

Le chat, au contraire du mail, est un outil synchrone permettant des échanges rapides et adaptés à des situations moins formelles, alors que le statut présentiel permet de visualiser si le contact recherché est disponible à cet instant. Les fonctionnalités de partage d’écran, d’application, ou de tableau blanc rendent plus efficaces les discussions téléphoniques, quand un simple clic permet d’afficher le contenu visualisé par le correspondant, et d’interagir avec lui. Il est également possible pour des collaborateurs à distance de suivre en direct le déroulement d’une présentation menée par l’animateur depuis son poste. Lync Web App permet  au présentateur de réaliser ce partage avec des collaborateurs externes à l’entreprise ou ne disposant de compte ou de client Lync. Avec la version 2013, et le module Office Web Apps, le partage est rendu disponible sur de nombreux appareils mobiles.

Si l’utilisation de ces fonctionnalités est très simple au quotidien, il ne faut toutefois pas négliger la communication et l’accompagnement du changement, qui est une clé essentielle pour obtenir l’adhésion des utilisateurs.

Une solution de communication génératrice d’économies ?

Une partie des entreprises se tournent vers Lync à des fins de réduction de coûts, notamment les frais de déplacements et de téléphonie. En effet, Lync, grâce à la VoIP, permet de réaliser des communications audio et vidéo, avec une ou plusieurs personnes, évitant par exemple à des collaborateurs d’une entreprise internationale de se déplacer.

Toutefois, pour assurer le bon fonctionnement de ce type de communications, le facteur clé est la bande passante qui leur est allouée. Le débit nécessaire est à calculer en fonction des besoins et usages auxquels on souhaite répondre à l’aide d’abaques officiels. Il sera éventuellement nécessaire de procéder à l’augmentation de cette capacité, pouvant donc générer des coûts récurrents supplémentaires. Pour limiter les débits engendrés, il existe une solution de bridage dans la console d’administration, la CAC (Call Admission Control). Il reste recommandé de préférer à son utilisation une augmentation des capacités réseau, sous peine de voir les appels utilisateurs fréquemment refusés, poussant ces derniers à délaisser Lync pour des appels téléphoniques.

Trois solutions d’implémentation de la solution existent : on premise, dans le Cloud, ou de manière hybride (combinaison des deux modes précédents). Certaines sociétés font le choix du Cloud avec Lync Online, afin  de réduire les coûts d’infrastructure. Cette alternative leur apporte une certaine souplesse d’administration, et facilite également les migrations vers des versions supérieures, qui permettent d’intégrer rapidement les innovations. Des calculs de ROI standards existent, mais restent à projeter sur des contextes techniques et contractuels propres à chaque entreprise. Nombre d’entre elles préfèrent néanmoins garder la maîtrise de leur infrastructure.

 La solution collaborative Lync offre donc un large éventail de fonctionnalités répondant à un  besoin utilisateur, et permettant une augmentation de la productivité qui ne se mesure que de manière qualitative, et qui ne garantit pas une réduction des coûts IT. Comparé à d’autres solutions plus traditionnelles de salles de conférence, Lync apporte souplesse d’utilisation et facilité d’intégration. Néanmoins, cette solution implique une conduite du changement et une intégration de ce nouveau service dans un environnement déjà existant, et donc des contraintes d’architecture à ne pas sous-estimer.

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Qu’appelle-t-on un objet communicant ?

Un objet communicant est un objet doté de la capacité d’échanger des informations avec un autre objet. L’ensemble des objets communicants constitue ce que l’on appelle l’internet des objets : un réseau physique connecté d’objets portant un certain nombre d’informations et capables de les communiquer. Le champ des objets communicants est extrêmement large : de la goutte d’eau d’evian qui sait quand le stock s’épuise et permet de recommander automatiquement de l’eau, aux solutions M2M dans l’industrie, en passant par les parcmètres intelligents, sans oublier le Nabaztag, qui fut l’un des premiers objets communicants orientés grand public, ni les Smartphones…

Quels sont les usages les plus fréquents aujourd’hui et quels sont ceux qui sont, selon vous, porteurs d’avenir ?

Aujourd’hui, les usages M2M industriels sont les plus avancés : ils permettent de vrais gains de productivité en optimisant les enchaînements des actions nécessaires à la production. Dans le domaine des utilities, les objets communicants vont également être vecteurs d’optimisation. Par exemple, le ramassage des ordures ménagères mobilise aujourd’hui le même nombre de camions, de pétrole et de personnel chaque jour, quel que soit le taux de remplissage des containers. Demain, des sondes communicantes présentes dans chaque container permettront d’optimiser la fréquence de ramassage, l’horaire, le trajet effectué par les personnels. Cet exemple ouvre la voie à de nombreuses autres utilisations.

Les usages B2C font également de plus en plus partie du quotidien. Selon une étude de l’AFMM, 42% des Français ont déjà lu un code barre 2D avec leur mobile pour obtenir une information (sur un produit, un horaire de bus etc.)

Demain, on peut imaginer une densification des usages pour faciliter la vie des consommateurs. Le développement du smart energy permettra à chacun d’être acteur de sa consommation via le compteur communicant et le gestionnaire d’énergie ; l’accès à l’information via des tags NFC se généralisera sur un nombre croissant de produits et de sites ; le mobile deviendra le sésame quasi unique permettant de payer, d’accéder à son domicile, à son véhicule, aux transports en commun, aux spectacles… À la fois clé et portefeuille, il centralisera la majeure partie des expériences quotidiennes de chacun.

À moyen terme, l’internet des objets s’enrichira d’une couche d’intelligence artificielle / analyse prédictive des comportements, susceptible de doter les équipements d’une capacité d’auto-personnalisation après « observation » des comportements des consommateurs : séduisant en termes de potentiel, un peu angoissant en termes de dérives possibles !

Où en est-t-on dans l’adoption de ces objets en entreprise ?

On assiste depuis quelques années aux premiers déploiements sur le terrain de projets centrés sur les objets communicants. NFC, smart energy, mobilité urbaine, domotique… progressent à des vitesses différentes.

Dans le B2B, les objets communicants recouvrent un grand nombre d’usages, en particulier dans le monde industriel. Des déploiements à large échelle ont été menés avec succès depuis des années.

Au niveau B2C, le projet Cityzi de Nice lancé en 2010 a marqué une première étape dans le déploiement du NFC, permettant de tester la mise en œuvre des services sur le terrain, l’appétence client et les usages. Depuis ce premier jalon, deux faits marquants ont amorcé un véritable décollage du NFC en France :

• Le soutien de l’État au déploiement d’infrastructures dans un certain nombre de « villes NFC », matérialisé par une enveloppe de 20 M€ au titre des investissements d’avenir,
• L’annonce récente des chiffres de clients équipés en mobiles NFC : plus d’1 million en septembre 2012, avec une cible à 2,5 millions à la fin de l’année.

Ces deux facteurs combinés devraient accélérer nettement les initiatives, et généraliser l’usage du NFC auprès du grand public dans les 2 à 3 ans à venir.

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