Caractéristiques des environnements et des objets

1.1 L’écosystème de l’Internet des Objets

environne-6. https://fr.wikipedia.org/wiki/étalement_de_spectre_par_saut_de_fréquence

7. https://www.threadgroup.org/What-is-Thread/Overview

Caractéristiques des environnements et des objets

1.1 L’écosystème de l’Internet des Objets

1.1.3 Caractéristiques des environnements et des objets

Ayant un aperçu un peu plus clair du fonctionnement de l’IoT et des

spécifi-cités, notamment des protocoles de communication, des objets et des

1.1. L’écosystème de l’Internet des Objets 19

Table 1.1 – Synthèse des protocoles présentés

Protocole Fréquence

Wi-Fi 2.4-2.5 GHz, 5 GHz

Zigbee 868 MHz, 915 MHz, 2.4-2.5 GHz

SigFox 868 MHZ, 902 MHz

Bluetooth 2.4-2.5 GHz

LoRaWAN 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz

Protocoles cellulaires 800-900 MHz, 1.5 GHz, 1.8 GHz, 2.1 GHz, etc.

Protocoles divers UHF 433-434 MHz, 868-869 MHz

Bluetooth Low Energy (BLE) 2.4-2.5 GHz

ments connectés, nous sommes à présent en mesure d’en définir les caractéristiques.

Celles-ci nous seront utiles pour identifier les besoins et les problématiques de ces

environnements.

La première caractéristique est l’hétérogénéité des technologies utilisées au

sein d’un même environnement connecté. Comme décrit précédemment, les

pro-tocoles implémentés au niveau des couches, notamment basses, sont nombreux et

fonctionnent de manière très spécifique, ne serait-ce que dans leur utilisation du

medium de communication. Ainsi, un certain nombre de problématiques peuvent

se poser par la suite dans l’interconnexion des différents objets ou dans la

sur-veillance des communications. Ensuite, même si cela n’a pas été détaillé

précédem-ment, les architectures matérielles des objets utilisés dans un environnement sont

également fortement impactées par cette hétérogénéité. Chaque objet possède

sou-vent sa propre architecture, avec ses spécificités et ses composants. L’architecture

la plus utilisée aujourd’hui dans les objets connectés et les appareils mobiles est

sans aucun doute ARM

. Cependant, celle-ci évolue rapidement, et les processeurs

qui l’implémentent sont nombreux. Nous voyons donc apparaître au sein des

en-vironnements des objets ayant des architectures très hétérogènes. Concernant les

composants, ils réalisent leurs objets à partir de composants sur étagère ou

Com-mercial Off-The-Shelf (COTS), c’est-à-dire à partir de produits fabriqués en série

plutôt que spécifiques à un projet. Un des avantages de ce concept est la limitation

des développements spécifiques et donc de l’hétérogénéité. Cependant, un grand

nombre de COTS différents sont développés puis proposés à la vente, et les objets

intègrent donc ces composants en fonction de leurs propres besoins.

La seconde caractéristique qui a déjà été légèrement discutée est la mobilité

des objets connectés, rendant les environnements connectés dynamiques. La

mo-bilité définie l’aspect portable, qui est une caractéristique intrinsèque des objets

connectés. En effet, l’intérêt de l’IoT étant d’interconnecter n’importe quels objets,

ces derniers peuvent être des appareils mobiles (smart-phones,smart-watches, etc.).

Les environnements doivent donc être en mesure d’adapter leurs architectures

ré-seaux rapidement pour prendre en compte la disparition ou l’apparition d’objets

désirant s’interconnecter, d’où le dynamismede ces environnements.

La caractéristique suivante est liée aux fonctions réalisées par les objets

connec-tés. Ces derniers réalisent pour la plupart une tâche unique et identifiable, et doivent

limiter leur consommation d’énergie pour être en mesure de fonctionner pendant

longtemps sur batterie. Par exemple, une fourchette connectée

a une tâche précise,

celle de fournir des informations sur la vitesse de mise en bouche, et il ne paraît pas

intéressant d’avoir à constamment recharger celle-ci entre chaque repas pour réaliser

cette fonction. Le minimalisme dans la conception, la fabrication et l’usage est

donc une caractéristique essentielle au fonctionnement de ces objets connectés. Bien

entendu, dans des environnements plus industriels et parfois dans les domiciles, des

machines branchées au secteur peuvent être connectées, mais l’objectif de limitation

des frais d’énergie est toujours mis en avant.

Deux caractéristiques supplémentaires peuvent être directement déduites de

l’explosion du nombre d’objets connectés produits depuis quelques années. Tout

d’abord, ce nombre conséquent d’objetsest une caractéristique à part entière,

puisque contrairement à des environnements traditionnels avec un nombre de

sys-tèmes limité, des problématiques de scalabilité, c’est-à-dire d’adaptation à des

chan-gements d’ordre de grandeur, peuvent se poser. Ensuite, cette expansion rapide rend

le marché de l’IoT extrêmement concurrentiel. Les fabricants essayent donc d’être

les premiers à produire et vendre l’ajout de connectivité sur un objet. Cela a une

conséquence regrettable : l’hétérogénéité des technologies est accentuée, puisque la

conception d’un objet est limitée à ses fonctionnalités et à son ergonomie, en

dé-laissant les aspects d’interconnexion et d’intégration dans un environnement plus

global. En outre, une grande majorité des fabricants de ces objets n’étaient pas,

ou ne sont pas des experts en conception de produits informatiques ou connectés.

Ce manque d’expertise et de compétences des fabricants rend les objets peu fiables

sur beaucoup d’aspects, notamment en terme de sécurité comme nous le verrons.

Nous définissons donc cette cinquième caractéristique comme étant la conception

fragile des objets connectés.

Finalement, la sixième et dernière caractéristique concerne la fonctionnalité de

base de quasiment tous les objets connectés. L’objectif principal de ces derniers est

souvent présenté comme étant un moyen de rendre des services à ses utilisateurs via