5 composants d'un écosystème IoT

Aujourd'hui, l'Internet des objets (IoT) n'est plus une tendance émergente, mais plutôt bien établie et continue d'augmenter.

L'IoT fait désormais partie de toutes les verticales et de toutes les niches avec 21,5 milliards d'appareils qui devraient être connectés d'ici 2025. Il a clairement marqué un changement de paradigme dans le domaine de l'informatique. Des équipements industriels haut de gamme aux jouets pour enfants, des milliards d'appareils sont désormais connectés à Internet et partagent des données pour guider leurs actions.

Faisant partie du monde dominé par Internet, les demandes des consommateurs se tournent également vers les produits intelligents. Regardez les montres intelligentes, les aspirateurs robots, les colliers techniques pour animaux de compagnie, les trackers intelligents, etc. Nous attendons tous que nos appareils et nos « choses » puissent se connecter au réseau pour fonctionner intelligemment et être accessibles à distance. Cela renforce grandement l'efficacité de nos produits.

L'Internet des objets fonctionne autour d'un vaste réseau. Divers composants sont impliqués qui travaillent ensemble pour former un système cohérent. Sur la base des données collectées à partir des produits connectés, des actions autonomes sont effectuées par les appareils. Plusieurs entités impliquées dans l'ensemble de ce processus forment ensemble l'écosystème complexe de l'IdO.

Comprendre ce qu'est un écosystème IoT, ainsi que ses différents composants, aide à comprendre le fonctionnement de l'Internet des objets.

Qu'est-ce qu'un écosystème de l'Internet des objets ?

L'Internet des objets comporte deux composants principaux. Le premier est un objet ou une « chose » que vous avez l'intention de rendre intelligent en fournissant une connectivité. L'autre est le système embarqué qui fournit cette connectivité. Bien que cela puisse sembler simple, cette dernière partie implique en fait un système complexe qui peut être composé de plusieurs capteurs, actionneurs, protocoles, couche de gestion des données et plus encore. L'interconnectivité de tous ces éléments est responsable de rendre les objets programmables, intelligents et capables d'interagir les uns avec les autres ainsi qu'avec les humains.

Prenons l'exemple d'une sonnette connectée. Être capable de détecter que quelqu'un est à la porte, même si la cloche n'a pas sonné et d'afficher ces données sous forme de vidéo ou de voix à un utilisateur, implique plusieurs composants. La détection doit avoir lieu et les informations doivent être envoyées, déchiffrées et communiquées à l'utilisateur final. De plus, l'ouverture de la serrure à distance implique également une implication supplémentaire de l'écosystème IoT.

L'écosystème IoT se développe rapidement, ce qui le rend difficile à définir. Chaque composant impliqué dans la connexion des entreprises et des utilisateurs à leurs appareils fait partie de cet écosystème. Il peut s'agir de composants visibles tels que l'interface utilisateur ou le matériel, ou également de composants logiciels et de traitement tels que le réseau et le stockage.

Composants d'un écosystème IoT

Voici les principaux composants sur lesquels repose un écosystème de l'internet des objets.

1. Composants de détection et d'intégration

Il s'agit du premier niveau d'un écosystème IoT et il constitue l'épine dorsale de l'ensemble du réseau Internet des objets. Les données sont indispensables pour l'IoT et les capteurs sont un facteur important pour garantir l'exactitude et la crédibilité des données. Cette couche essentielle est constituée de micro-appareils physiques, intégrés dans un appareil IoT, qui sont chargés de collecter des données ou de contrôler un mécanisme.

Capteurs

Les capteurs fonctionnent pour recueillir des données minutieuses de l'environnement environnant. Ils sont parfois aussi connus sous le nom de "détecteurs", car la fonction première des capteurs est de détecter les moindres changements dans l'environnement. Cela permet à un appareil IoT de capturer des données pertinentes pour le temps réel ou le post-traitement.

Selon le type de capteur, ce petit matériel peut mesurer absolument n'importe quoi. Cela peut être de la fumée, des mouvements ou même de la tension artérielle. Alors que les capteurs avancés peuvent mesurer une gamme de complexités, certains appareils IoT ont plusieurs capteurs regroupés pour pouvoir collecter une gamme de données ou exécuter plusieurs fonctions. Nos smartphones, par exemple, disposent d'un GPS, d'empreintes digitales, d'un appareil photo, d'inclinaison, de mouvement et de nombreux autres capteurs, tous regroupés en un seul.

Les climatiseurs ou thermostats intelligents sont capables de détecter simultanément la température ambiante et les niveaux d'humidité. Selon l'appareil et le cas d'utilisation, différentes applications nécessitent différents types de capteurs.

Les capteurs font partie intégrante de l'automatisation basée sur certains déclencheurs. En prenant l'exemple des climatiseurs intelligents, une personne utilisant une fonction de mode automatisé peut définir des préférences de température ambiante entre 73 et 77 degrés Fahrenheit. Dès qu'une température ambiante supérieure à 77 degrés est détectée, l'appareil transmet une commande à l'unité de conditionnement d'air pour qu'elle fonctionne aux paramètres spécifiés. Dès qu'une pièce est plus froide que 73 degrés, le changement de température sera détecté et un signal sera transmis au climatiseur pour qu'il s'éteigne.

Dans l'image ci-dessous, un contrôleur AC intelligent compatible IoT est utilisé pour rendre un climatiseur conventionnel intelligent. Il se compose d'un capteur qui détecte les conditions de température ambiante ainsi que d'un émetteur pour envoyer des signaux et recevoir une réponse. L'ensemble de l'écosystème IOT est en jeu pour guider les actions automatisées.

Grâce aux progrès de la technologie, les capteurs d'aujourd'hui sont minuscules, intelligents et bon marché ! Le choix des capteurs dépend de l'objectif que vous souhaitez atteindre. Vous voudrez peut-être que le capteur soit capable de détecter le mouvement, la température, la pression, la fumée ou tout autre déclencheur de ce type. Le choix des capteurs dépend aussi de leur précision, de la fiabilité des résultats, de la portée à laquelle ils doivent travailler, de la résolution et du niveau d'intelligence c'est-à-dire de leur capacité à faire face au bruit et aux interférences.

Actionneurs

Les actionneurs fonctionnent à l'opposé des capteurs. Alors que les capteurs, sens; les actionneurs agissent. Ils reçoivent un signal ou une commande et sur sa base ils provoquent une action. Ils sont aussi cruciaux que les capteurs car une fois que les capteurs ont détecté un changement dans l'environnement, un actionneur est nécessaire pour que quelque chose se produise en fonction du déclencheur.

Par exemple, les actionneurs peuvent contrôler le chauffage et le refroidissement dans un climatiseur intelligent ou la vanne dans un robinet intelligent. Dès que des capteurs détectent qu'une personne est sortie d'une zone, l'actionneur se déclenche pour arrêter le débit d'air conditionné ou le débit d'eau dans le cas d'un robinet.

Il existe plusieurs types d'actionneurs en fonction de la verticale et de l'utilisation. Ils peuvent être tenus d'allumer ou d'éteindre quelque chose, mais ils peuvent également contrôler des vannes et effectuer des actions telles que tourner ou saisir, ce qui a une grande valeur bénéfique dans les applications industrielles.

2. Connectivité

L'IoT est un réseau impliquant des appareils, des capteurs, un cloud et des actionneurs et tous ces éléments doivent s'interconnecter pour pouvoir déchiffrer des données et par conséquent effectuer une action. La connectivité constitue la deuxième pièce du puzzle dans le monde complexe de l'écosystème IoT.

Protocoles

Une fois les données collectées par les capteurs, il faut un support pour les transporter. En d'autres termes, un canal de communication est nécessaire entre les capteurs et le cloud. Les protocoles IoT sont responsables du transfert de données dans le monde en ligne et cette transmission n'est possible que si deux appareils sont connectés en toute sécurité. Les normes et protocoles IoT impliquent un langage invisible permettant aux objets physiques de communiquer entre eux.

Le choix du réseau dépend de facteurs tels que la consommation d'énergie, la vitesse de transfert des données, la portée, la bande passante et l'efficacité globale. Certains des protocoles et normes sans fil IoT les plus populaires incluent Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee, LoRaWAN, DDS, MQTT, cellulaire, etc. Ces canaux et d'autres facilitent et sécurisent le transfert et l'échange de données vers la couche IoT suivante. pour traitement.

Passerelles IdO

Les données brutes entrantes des capteurs doivent passer par des passerelles pour atteindre le cloud. Les passerelles traduisent les protocoles réseau assurant une communication transparente de tous les appareils au sein du réseau. Cela fait essentiellement des passerelles un point de communication crucial et est responsable de la gestion facile du trafic de données.

De plus, les passerelles offrent une sécurité en protégeant le système contre les accès non autorisés et les attaques malveillantes. Il peut également être considéré comme une couche de sécurité car les données qui le traversent sont protégées par les dernières pratiques de cryptage.

Les passerelles peuvent également prétraiter les données des capteurs avant de les envoyer dans le cloud. En d'autres termes, ils minimisent les gros volumes de données « détectées » à l'étape précédente. Pas toutes, mais certaines passerelles IoT intelligentes ont également la capacité d'analyser et de moyenner les données pour transférer uniquement les données pertinentes vers le cloud.

3. Nuage IdO

Une fois que les données ont été collectées et qu'elles ont voyagé dans le cloud, elles doivent être traitées. Le cloud est l'endroit où les "choses intelligentes" ont lieu ! Cette installation haute performance relie principalement les composants à l'écosystème IoT. Il gère les données, les stocke et prend des décisions pour conclure ou rompre un accord. Tout cela est effectué pour des quantités colossales de données en un peu moins de millisecondes - le temps est critique pour l'IoT, car en particulier dans les préoccupations critiques telles que la santé et la sécurité, la latence ne peut pas être compromise.

Alors que l'objectif principal des solutions IoT est de fournir et d'agir sur des informations en temps réel, il doit y avoir un composant capable de gérer d'énormes quantités de données pour répondre à la nature sensible au facteur temps du modèle IoT. C'est là que les systèmes cloud entrent en jeu. Ils forment le cerveau de l'écosystème IoT car ils sont généralement responsables du traitement, de la commande ou de la prise en compte de l'analyse des données collectées. Les appareils, les protocoles, la passerelle et le stockage sont combinés pour une analyse efficace des données en temps réel.

Avec leur immense puissance de calcul, leurs capacités de stockage, leurs options de mise en réseau, leurs analyses et autres composants de service, les nuages ​​rendent l'information effectivement disponible pour les consommateurs.

Bien que le cloud ne soit pas nécessaire pour l'IoT, puisque le traitement local avec Edge ou Fog computing est également une option, le cloud peut être préféré comme une installation haute performance qui offre une évolutivité massive et des coûts opérationnels réduits. L'informatique de périphérie, en revanche, est préférée lorsque de grandes quantités de traitement et de stockage de données sont nécessaires sur site.

4. Analyse IoT et gestion des données

Les données peuvent être un petit mot, mais elles ont un pouvoir immense qui peut avoir un effet énorme sur n'importe quelle entreprise. IoT Analytics est utilisé pour donner un sens aux grandes quantités de données analogiques. Cela peut par exemple inclure la détermination d'indicateurs de performance clés dans une certaine application où l'on peut être intéressé par la visualisation des erreurs ou des irrégularités en temps réel.

Une fois identifiée, une action immédiate serait nécessaire pour prévenir tout scénario indésirable. En d'autres termes, l'analyse consiste à convertir des données brutes en informations utiles qui sont ensuite interprétées ou analysées pour orienter la prise de décision.

L'analyse intelligente est utile dans plusieurs scénarios. Le rôle fondamental est d'analyser une situation et de formuler une décision en fonction de celle-ci. Cela peut être basique, comme analyser si la température d'une pièce tombe dans une plage acceptable, ou complexe si, par exemple, une voiture est sur le point de s'écraser. L'analyse des données permet de déterminer des informations vitales pour l'entreprise. Les modèles d'apprentissage en profondeur peuvent être utilisés pour l'analyse prédictive. Divers apprentissages peuvent être tirés des données pour prévoir les tendances, planifier à l'avance et prendre des décisions commerciales utiles.

L'analyse nécessite une puissance de stockage et un calcul intelligent pour pouvoir donner un sens à toutes les données. De telles tâches peuvent être hébergées sur le cloud, en fonction de l'architecture IoT.

5. Appareils de l'utilisateur final et interface utilisateur

L'interface utilisateur est le composant visible qui est facilement accessible et sous le contrôle de l'utilisateur IoT. C'est là qu'un utilisateur peut contrôler le système et définir ses préférences. Plus ce composant de l'écosystème IoT est convivial, plus l'interaction de l'utilisateur est facile.

Un utilisateur peut interagir avec le système via l'appareil lui-même, ou cette interaction peut être effectuée à distance via des smartphones, des tablettes et des ordinateurs portables. Les systèmes de maison intelligente tels qu'Amazon Alexa ou Google Home, etc. permettent également aux utilisateurs de communiquer avec leurs "choses".

La conception est une considération majeure dans le monde en évolution rapide d'aujourd'hui et un appareil IoT peut se démarquer d'un concurrent sur la base d'une conception solide. Les interfaces tactiles, l'utilisation des couleurs, la police, la voix, etc. sont quelques-uns des facteurs qui jouent ici. Bien qu'un design attrayant soit nécessaire, l'interface doit être suffisamment conviviale pour éviter toute difficulté à l'utilisateur.

Conclusion

C'est excitant d'observer la croissance de l'IdO. Ce domaine loin d'être ennuyeux se développe continuellement avec le temps et est introduit dans divers secteurs verticaux répartis sur des cas d'utilisation de base et critiques.

Alors que l'IoT a considérablement progressé au fil des ans, la définition de l'écosystème IoT est un domaine d'étude en évolution. Les composants du système restent les mêmes, mais les mécanismes diffèrent selon les cas d'utilisation, l'industrie et le budget. L'écosystème IoT relie les fournisseurs et les entreprises et simplifie en outre la planification des solutions pour un système IoT efficace, fiable et sécurisé.

Utilisez ces informations et le logiciel de sécurité IoT pour vous assurer que votre écosystème IoT conserve une excellente fiabilité et sécurité.