Qu'est ce qu'une architecture IoT ?

Mais qu’est-ce que l’architecture IoT ? Au cours des dernières années, les mots internet des objets ont envahi notre langage quotidien. Mais plus que des mots à la mode, les objets connectés ont réellement pris d’assaut notre quotidien. De la montre connectée à notre poignet, aux bracelets de suivi de la condition physique, en passant par les feux rouges connectés de la smartcity et les processus intelligents dans les entreprises et les usines.

Architecture IoT est le terme utilisé pour représenter un schéma bâtit à partir de plusieurs appareils connectés entre eux ou à internet. Vous l’aurez compris, à mesure que nous avançons vers le 22e siècle, nous sommes de plus en plus susceptibles d’être connectés à pratiquement tout ce que nous utilisons. La nouvelle vague de technologies des wearables, mais pas que, accélère la croissance de l’Internet des objets (IdO).

La réalité a rejoint la science fiction et la dépasse même à bien des égards. L’Internet of Things promet de stimuler l’innovation en facilitant l’analyse, l’exploitation et la gestion des données ; grâce à une architecture solide, évolutive, sécurisée et à l’épreuve du temps.

Si une architecture IoT peut fournir diverses solutions adaptées à différents secteurs, elle s’efforce de créer un écosystème rentable, fonctionnel, flexible, évolutif et facile à entretenir. Ainsi, si vous souhaitez lancer des projets IoT attrayants et durable, vous devez vous assurer que vous disposez d’une architecture IoT efficace et bien définie.

Commençons par un bref aperçu de ce qu’est l’architecture IoT.

Qu'est ce qu'une architecture IoT

Quelle est l’architecture IoT nécessaire à un projet dans le domaine de l’internet des objets ?

Actuellement, le marché informatique regorge de nouveaux concepts tels que la science des données, l’analytique, l’intelligence artificielle et l’internet des objets. Mais la question est de savoir ce ces termes signifient réellement. L’internet des objets fait référence à l’interconnexion généralisée de divers appareils. Des appareils tels que les wearables, les tablettes, les télécommandes, les capteurs, les appareils ménagers, et plus encore, avec les personnes qui les utilisent.

Plus précisément, la solution recueille les données d’un grand nombre d’appareils en temps réel. Ensuite elle les envoie à des big data warehouse ; ou datacenters. Là-bas, des serveurs réalisent une analyse plus poussée qui pilote l’automatisation et les actions. Cependant, entre votre commande et l’accomplissement de vos tâches, il reste un cadre architectural étendu et largement invisible. Ce dernier repose sur de multiples éléments et interactions. C’est ce qu’on appelle l’architecture IoT.

Qu’est-ce qu’une architecture IoT ? Définition !

Poussons un peu la définition. L’architecture IoT désigne l’enchevêtrement de composants tels que : les capteurs, les actionneurs, les services en cloud, les protocoles ouverts ou propriétaires et les couches qui composent les systèmes de mise en réseau IoT.

En général, elle est divisée en couches qui permettent aux administrateurs d’évaluer, de surveiller et de maintenir l’intégrité du système. L’architecture de l’IdO est un processus en quatre étapes par lequel les données circulent à partir de dispositifs connectés à des capteurs, à travers un réseau, puis dans le cloud pour être traitées, analysées et stockées. Avec la poursuite de son développement, l’internet des objets est prêt à se développer encore davantage, offrant aux utilisateurs des expériences nouvelles et améliorées.

Les implémentations possibles peuvent êtres très variés. Avec le M2M, les usages IoT sont divers. Voici quelques cas d’utilisation : Smart City, agriculture connectée, Industrie 4.0 ou encore Smart Transport. C’est entre autre ce que nous ciblons. N’hésitez pas à nous contacter, nous étudierons votre projet ensemble.

Les différentes couches de développement de l’architecture NB-IoT

Ces dernières années, la technologie de l’Internet of Things a gagné en popularité et ses applications se sont diversifiées. Les applications IoT fonctionnent selon la manière dont elles ont été conçues/développées en fonction des différents domaines d’application. Cependant, il n’existe pas d’architecture IoT de travail standard définie qui soit strictement respectée dans tous les cas. La complexité et le nombre de couches architecturales varient en fonction des objectifs ; de la tâche commerciale spécifique à accomplir. Une architecture à quatre couches est le format le plus largement adopté par les entreprises.

Couche de perception/détection, la première étape de l’architecture IoT

La première couche de tout système IoT implique des « objets » ou des dispositifs d’extrémité. Ils servent de conduit entre le monde physique et le monde numérique. C’est une sorte de pont entre le monde physique et digital.

La perception fait référence à la couche physique, qui comprend des capteurs et des actionneurs capables de collecter, d’accepter et de traiter des données sur le réseau en temps réel. Les capteurs et les actionneurs peuvent être connectés soit en sans fil, soit par des connexions filaires. L’architecture ne limite pas la portée de ses composants ni leur emplacement.

Couche réseau

Les couches réseau donnent un aperçu de la manière dont les données sont déplacées dans l’application. Cette couche contient des systèmes d’acquisition de données (DAS) et des passerelles Internet/réseau. Un DAS assure les fonctions d’agrégation et de conversion des données. Il y a d’abord la collecte et l’agrégation des données provenant des capteurs. Ensuite, il s’assure de la conversion des données analogiques en données numériques, etc.

Il est nécessaire de transmettre et de traiter les données recueillies par les dispositifs de détection. C’est ce que fait la couche réseau. Elle permet à ces dispositifs de se connecter et de communiquer avec d’autres serveurs, dispositifs intelligents et dispositifs réseau. De plus, elle gère toutes les transmissions de données pour les dispositifs.

Couche de traitement

La couche de traitement est le cerveau de l’écosystème dans l’architecture IoT. En général, les données sont analysées, prétraitées et stockées ici avant d’être envoyées au centre de données ; où elles sont consultées par des applications logicielles. Ces dernières surveillent et gèrent les données et préparent d’autres actions. C’est là que l’informatique de périphérie (edge computing) ou l’analyse de périphérie entre en jeu.

Couche d’application, l’étape pratique de l’architecture IoT

L’interaction avec l’utilisateur a lieu au niveau de la couche applicative. Elle fournit à l’utilisateur des services spécifiques à l’application. Il peut s’agir par exemple d’une application de maison intelligente où les utilisateurs peuvent allumer une cafetière en appuyant sur un bouton dans une application ; ou d’un tableau de bord qui indique l’état des appareils d’un système. L’internet des objets peut être déployé de nombreuses façons. Notamment dans les villes, les maisons et les services de santé intelligents.

Eléments et protocoles de l’architecture IoT

Après avoir discuté des couches IoT, découvrons comment les entreprises peuvent en bénéficier. Découvrons comment elles peuvent maximiser la valeur de l’Internet of Things en abordant les éléments et le protocole de l’architecture IoT.

L’Internet des objets peut faire référence à des appareils et des protocoles connectés. Mais en réalité, les données provenant de ces appareils sont cloisonnées, fragmentées et isolées. En tant que tels, ces aperçus fragmentés ne fournissent pas à eux seuls suffisamment d’informations pour justifier une stratégie IoT impliquant un investissement important de ressources.

Pour tirer parti de l’IoT, les entreprises doivent permettre aux appareils d’interagir librement. Elles doivent maximiser les synergies entre les appareils et les systèmes. Vous devez vous assurer que votre infrastructure prend en charge l’architecture IoT. Voici les différentes étapes de la mise en œuvre de l’architecture IoT dans les entreprises

Objets/Devices connectés

La première étape vers une architecture IoT consiste à établir la couche physique dans l’environnement. Il n’y aurait pas d’Internet des objets sans appareils IoT « intelligents » ou connectés. Généralement, il s’agit de capteurs ou d’actionneurs sans fil dans la couche de perception.

Les capteurs collectent et analysent les données de l’environnement afin de les rendre utilisables pour une analyse ultérieure. Les actionneurs participent à la mesure du changement enregistré par les capteurs. Il est possible de connecter des capteurs ou des actionneurs de manière filaire ou sans fil afin d’effectuer la détection et l’actionnement. Les réseaux locaux (LAN) et les réseaux personnels (PAN) peuvent être utilisés pour connecter les capteurs et les actionneurs.

Assurez vous d’avoir un appareil IoT compatible avec une carte SIM M2M.

Passerelle Internet (IoT Gateway)

Lorsque la première étape est correctement réalisée, l’étape suivante de l’architecture IoT consiste à mettre en place une passerelle Internet (IoT Gateway).

Comme les capteurs et les actionneurs collectent des données sous forme analogique, nous devons disposer d’un moyen de convertir ces données analogiques en données numériques afin de les traiter. Nous utilisons la passerelle Internet pour accomplir cette tâche. Dans l’étape de la passerelle Internet, les données brutes seront reçues par les appareils et prétraitées avant d’être envoyées dans le cloud.

Les systèmes d’acquisition de données peuvent être utilisés pour convertir les données analogiques en formes numériques. Ils se connectent aux capteurs et aux actionneurs et recueille toutes les données ; les convertissant sous forme numérique afin qu’elles puissent être acheminées sur le réseau par la passerelle Internet. Il est responsable de l’agrégation et de la conversion des données. Nous pouvons également ajouter des fonctionnalités supplémentaires. Telles que l’analyse et la sécurité, afin d’accroître les performances et l’efficacité.

Systèmes informatiques de périphérie

La troisième étape d’une architecture IoT concerne le prétraitement et l’analyse améliorée des données. Compte tenu de la quantité importante de données collectées par les systèmes IoT et des besoins en bande passante qui en découlent, les systèmes informatiques de périphérie jouent un rôle crucial dans la réduction de la pression exercée sur l’infrastructure informatique centrale. Avec un grand nombre de flux de données, une machine à grande capacité de stockage est requise pour la mise en place d’une architecture IoT solide.

Les systèmes informatiques de périphérie utilisent des techniques d’apprentissage automatique et de visualisation pour générer des informations à partir des données collectées. Les algorithmes d’apprentissage automatique fournissent des informations sur les données. Alors que les techniques de visualisation présentent les données d’une manière facile à comprendre.

L’envoi direct des données au serveur ou au centre de données réduit la vitesse du système. De même pour la bande passante du réseau local ou des routeurs. Les données analogiques sont générées à grande vitesse et nécessitent beaucoup d’espace. Ainsi, il est toujours recommandé de convertir les données sous forme numérique.

La plupart du temps, les données collectées par les capteurs et les actionneurs n’ont pas de valeur pour l’organisation. Seules les données importantes sont traitées et transmises aux centres de données et aux serveurs.

Centres de données, big data et stockage en cloud essentiel pour l’architecture IoT

Une fois que les données ont été correctement prétraitées et analysées, et que toutes les failles ont été éliminées, elles sont envoyées aux centres de données et aux serveurs pour l’analyse finale et la création de rapports. Les datacenters et les services cloud relèvent de la catégorie des services de gestion. Ils traitent généralement les données par le biais de l’analyse, de la gestion des appareils et des contrôles de sécurité. En outre, le cloud permet également le transfert de données vers des applications d’utilisateurs finaux ; telles que les soins de santé, la vente au détail, l’environnement, les urgences, l’énergie, etc. Des exemples concrets parmi tant d’autres.

Après analyse, les données peuvent être envoyées vers des serveurs ou des centres de données basés sur le cloud pour le traitement final. L’objectif d’utilisation d’une plateforme cloud est notamment de réduire les coûts de matériel. Mais la sécurisation des données est également une préoccupation majeure. Les serveurs physiques ou les centres de données sont plus sûrs ; mais ils coûtent aussi plus cher.

objets connectés M2M

Questions fréquemment posées autour de l’architecture IoT

C’est quoi une solution IoT ?

Les solutions IoT sont des logiciels qui exploitent les données capturées à l’aide d’appareils Internet des objets (IoT). Certaines solutions IoT sont des « solutions ponctuelles » spécialisées dans les données d’un type de capteur, d’autres intègrent plusieurs capteurs pour identifier un éventail plus large d’informations.

Quel est le but de l’IoT ?

L’objectif de l’Internet des objets est de disposer d’appareils qui génèrent eux-mêmes des rapports en temps réel, améliorant ainsi l’efficacité et faisant remonter les informations importantes à la surface plus rapidement qu’un système dépendant d’une intervention humaine.

C’est quoi une plate-forme IoT ? (Platform model)

La plateforme IoT permet aux entreprises d’avoir une meilleure visibilité. Ce qui permet de prendre les décisions adéquates ; d’avoir la liberté de pouvoir connecter le matériel et le contrôler à distance. Elle permet aussi de gérer les différents protocoles de communication en collectant, visualisant et analysant les données. Pour beaucoup d’entreprises, il est essentiel d’avoir une plateforme IdO ; n’hésitez pas à demander une démonstration de M2M Plateforme.

Quelle différence entre IoT et IIoT (Industrial Internet of Things) ?

Beaucoup ont du mal à faire la différence entre les deux termes qui semblent être très proche. Mais il y a des différences de taille. Il faut savoir que l’IIoT concerne le domaine de l’industrie. Alors que le terme IoT (Internet of Things) concerne tous domaines. N’hésitez pas à consulter l’article que nous avons dédié à ce sujet.

Quels sont les trois types de connexions existant dans un système IoT ?

Il existe différentes options de connectivité sur lesquelles peut s’appuyer un système IoT. Parmi elles, nous pouvons par exemple citer le WiFi, le Bluetooth et l’Ethernet. Ethernet est une connexion câblée, la portée est donc courte car elle correspond à la longueur du câble. N’oublions pas qu’il est également possible de s’appuyer sur le réseau cellulaire grâce aux cartes SIM M2M.

Quels sont les 3 maillons principaux d’un système IoT ?

L’Internet des objets désigne la connexion d’appareils, de machines et de capteurs à Internet. Un système IoT comprend quatre éléments de base : des capteurs, des processeurs, des passerelles et des applications.

Faites appel à M2M Network pour construire votre architecture IoT

De nos jours, les progrès technologiques rapides permettent de connecter les personnes et les objets dans le monde entier en temps réel. Ces dernières années, les solutions de l’Internet of Things sont devenues incontournables dans nos vies. Par exemple, il suffit de toucher l’écran de son smartphone ou de dire un mot pour obtenir une réponse/un résultat immédiat. L’architecture IoT peut varier d’un projet à l’autre, mais le traitement de grands volumes de données fera toujours partie intégrante de tout projet IoT. Les solutions IoT existent pour tous types de projet ; à l’échelle d’une ville par exemple dans le cadre de la smartcity.

En utilisant des technologies telles que des dispositifs intégrés avec des capteurs et des actionneurs, des plates-formes cloud et une communication basée sur l’internet, les entreprises sont en mesure d’automatiser les processus commerciaux.

Dans un avenir proche, nous pouvons nous attendre à ce que les systèmes IoT soient déployés dans de plus en plus d’applications grand public, commerciales, industrielles et d’infrastructure. En ce qui concerne la connectivité et la technologie des appareils, nous allons assister à un tout nouvel écosystème dans les années à venir.

M2M Network est là pour accompagner votre entreprise vers l’adoption d’une solution IoT adaptée. Contactez-nous via le formulaire ci-dessous.

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