Communication entre objets connectés

• Comprendre ce qu'est un objet connecté et son écosystème
• Identifier les différents moyens de communication sans fil utilisés
• Comprendre le rôle d'une passerelle et d'une plateforme dans un réseau d'objets

Qu'est-ce qu'un objet connecté et comment forme-t-il un réseau ?

Un objet connecté, ou 'IoT' (Internet of Things), est un objet physique (une montre, un thermostat, une enceinte) équipé de capteurs, d'un micro-contrôleur et d'une technologie de communication. Il peut ainsi collecter des données sur son environnement (température, mouvement, son) et les transmettre à d'autres appareils ou à internet. Ces objets ne fonctionnent jamais seuls : ils forment un réseau. Par exemple, dans une maison connectée, l'ampoule, le thermostat et les volets roulants sont des 'nœuds' du réseau domestique. Ils communiquent pour un objectif commun : optimiser le confort et les économies d'énergie. La différence avec un ordinateur classique est que l'objet connecté est souvent spécialisé dans une tâche précise (mesurer, actionner) et qu'il doit être peu gourmand en énergie pour fonctionner sur batterie pendant des mois. Un réseau d'objets connectés repose donc sur trois piliers : la CAPTATION de données (via des capteurs), le TRAITEMENT basique (par le micro-contrôleur) et la COMMUNICATION vers d'autres éléments du réseau.

Les langages des objets : protocoles de communication sans fil

Pour communiquer, les objets ont besoin d'un 'langage' commun, appelé protocole. Comme il existe le français, l'anglais ou l'espagnol, il existe différents protocoles de communication sans fil, chacun avec ses avantages et ses usages. Le Wi-Fi est le plus connu : il offre un débit élevé et une portée d'une trentaine de mètres, mais il consomme beaucoup d'énergie. Il est parfait pour des objets branchés sur secteur, comme une enceinte connectée ou une caméra de surveillance. Le Bluetooth (souvent en version Low Energy - BLE) a une portée plus courte (10m) et un débit modéré, mais il est très économe. Il est idéal pour connecter des objets personnels entre eux, comme une montre connectée qui envoie les données de ton jogging à ton smartphone. Enfin, il existe des protocoles dédiés à la domotique, comme Zigbee ou Z-Wave. Leur portée est moyenne (une maison), leur débit est faible, mais ils consomment très peu et forment des réseaux 'maillés' : chaque objet peut relayer le signal des autres, renforçant la couverture. Le choix du protocole est donc un compromis entre portée, débit, consommation d'énergie et coût.

Le voyage d'une donnée : de l'objet à l'utilisateur

Prenons l'exemple concret d'un capteur de température connecté dans ta chambre. 1. Le capteur mesure la température (21°C). Son micro-contrôleur prépare cette donnée. 2. Via le protocole Zigbee, il envoie cette information à la 'passerelle' (ou 'hub') du réseau domestique, souvent une box internet ou un petit boîtier dédié. La passerelle est le traducteur et le chef d'orchestre : elle comprend à la fois le langage Zigbee des objets et le langage Wi-Fi/Internet. 3. La passerelle envoie la donnée sur Internet vers une 'plateforme' cloud (serveur distant) de l'éditeur du capteur. Cette plateforme stocke et traite les données. 4. Tu ouvres l'application sur ton smartphone. L'application interroge la plateforme cloud via Internet et reçoit l'information '21°C'. Elle l'affiche à l'écran. 5. Si tu as programmé une règle ('si <20°C, allumer le radiateur'), la plateforme envoie un ordre en sens inverse, jusqu'au radiateur connecté. Ce chemin en plusieurs étapes (Objet -> Passerelle -> Cloud -> Application) est typique de la communication des objets connectés. Il permet de contrôler et de superviser ses objets de n'importe où dans le monde.