A - Internet des objets
Un objet connecté est un système embarqué capable de communiquer, c'est-à-dire d'envoyer et de recevoir des informations via Internet. Il hérite donc de toutes les caractéristiques d'un système embarqué (autonomie, capteurs, actionneurs, programme dédié) mais y ajoute une fonction essentielle : la communication à distance.
Cette capacité de communication transforme un simple objet en un élément d'un réseau plus vaste. L'objet peut envoyer vers Internet les données qu'il collecte (température, localisation, mesures diverses) et recevoir des instructions depuis une application, un site web ou un autre objet connecté.
Il peut s'agir d'objets du quotidien auxquels des capacités de communication ont été ajoutées. Une montre devient une montre connectée, un thermostat devient un thermostat intelligent, une enceinte devient un assistant vocal. L'objet conserve sa fonction première mais gagne de nouvelles possibilités grâce à sa connexion.
Exemple : Objets connectés historiques
Le premier objet connecté de l'histoire est un distributeur de Coca-Cola installé à l'université Carnegie Mellon de Pittsburgh en 1982. Des étudiants en informatique ont connecté ce distributeur à Arpanet, l'ancêtre d'Internet. Grâce à des capteurs placés dans la machine, ils pouvaient vérifier à distance deux informations cruciales : si le distributeur était plein ou vide, et si les canettes étaient suffisamment fraîches. Plus besoin de se déplacer pour rien !
Quelques années plus tard, en 1991, des chercheurs de l'université de Cambridge ont eu une idée similaire pour leur machine à café située dans un couloir éloigné de leurs bureaux. Ils ont installé une caméra pointée vers la machine, retransmettant l'image en direct sur le réseau local de l'université. Ainsi, d'un simple coup d'œil sur leur ordinateur, ils savaient s'il restait du café et si une nouvelle cafetière venait d'être préparée. En 1993, cette image a même été diffusée sur Internet, devenant la première webcam de l'histoire.
L'Internet des objets (IdO), ou Internet of Things (IoT) en anglais, désigne l'ensemble des objets connectés à Internet, formant un immense réseau d'objets physiques capables d'échanger des données entre eux ou avec des serveurs.
Ce concept va bien au-delà des simples ordinateurs et smartphones qui peuplent Internet aujourd'hui. Il englobe tous les objets du quotidien auxquels on ajoute des capacités de communication : montres, voitures, électroménager, capteurs urbains, équipements médicaux, etc. Chacun de ces objets devient un nœud dans un réseau mondial où l'information circule en continu.
L'expression Internet of Things a été inventée en 1999 par l'entrepreneur britannique Kevin Ashton. Travaillant alors dans le domaine de l'identification par radiofréquence (RFID), il cherchait un titre accrocheur pour une présentation. Il voulait souligner l'importance de connecter le monde physique à Internet grâce à des capteurs, plutôt que de se limiter à faire entrer des données par des humains.
Exemple : Exemples d’objets connectés
Les objets connectés sont aujourd'hui très variés et présents dans de nombreux domaines. On trouve par exemple les smartphones (qui sont les objets connectés les plus répandus), les montres connectées qui surveillent notre activité physique, les enceintes intelligentes qui répondent à nos commandes vocales, les thermostats que l'on peut régler à distance, ou encore les sondes médicales qui transmettent des données aux professionnels de santé.
Quelques chiffres donnent une idée de l'ampleur phénoménale prise par l'Internet des objets :
En 2020, on estimait déjà à environ 10 milliards le nombre d'objets connectés en circulation dans le monde. Cela représentait plus d'un objet connecté par habitant de la planète, en moyenne.
Les prévisions pour 2030 sont encore plus impressionnantes : environ 30 milliards d'objets connectés devraient être actifs à travers le monde. Cette multiplication par trois en seulement dix ans montre à quelle vitesse ce secteur se développe.
Parmi tous les domaines concernés, celui qui compte le plus grand nombre d'objets connectés est la domotique, c'est-à-dire la maison connectée. Ampoules, prises, thermostats, volets, alarmes, caméras, réfrigérateurs... de plus en plus d'équipements domestiques gagnent des capacités de communication pour rendre nos logements plus confortables, plus économes ou plus sécurisés.
L'expansion rapide de l'Internet des objets, avec ses dizaines de milliards d'appareils connectés, soulève plusieurs défis technologiques majeurs qu'il faut relever pour que cette croissance soit viable.
Défi réseau : Avec autant d'objets qui communiquent en permanence, le risque de saturation des infrastructures existantes est réel. Il faut donc développer de nouveaux protocoles de communication capables de gérer des millions d'échanges simultanés sans ralentissement ni perte de données, tout en utilisant le réseau de manière intelligente.
Défi énergétique : Beaucoup d'objets connectés fonctionnent sur batterie et doivent tenir des mois, voire des années sans recharge. Les ingénieurs doivent concevoir des composants peu énergivores et des batteries plus performantes, capables de fournir suffisamment d'énergie dans un format réduit.
Défi de miniaturisation : Les utilisateurs veulent des objets toujours plus petits, plus discrets, plus faciles à porter ou à intégrer dans leur environnement. Il faut donc intégrer toujours plus de capacités de calcul, de mémoire et de communication dans des volumes de plus en plus réduits.
Défi des données : Tous ces objets produisent une masse considérable d'informations, ce que l'on appelle le big data. Il ne suffit pas de collecter ces données : encore faut-il les stocker, les traiter, les analyser et en extraire des connaissances utiles. C'est tout un domaine de l'informatique qui se développe pour donner du sens à cette montagne de chiffres.
Au-delà des objets individuels, l'Internet des objets s'étend désormais à des réseaux urbains connectés. On parle par exemple de réseaux électriques intelligents (smart grids) qui adaptent la production d'électricité à la consommation en temps réel, ou de villes connectées (smart cities) où l'éclairage, la circulation ou la collecte des déchets s'ajustent automatiquement. Ces infrastructures sont capables de réagir aux comportements des habitants pour optimiser les ressources et améliorer le cadre de vie.