Historique de l’Internet des objets

L’Internet des Objets est une concrétisation technique de l’informatique ubiquitaire où la technologie est intégrée naturellement aux objets du quotidien. Très prometteur, ce concept ouvre la voie vers une multitude de scénarios basés sur l’interconnexion entre le monde physique et le monde virtuel : domotique, e-santé, ville intelligente, logistique, sécurité, etc. Cependant, comme d’autres concepts prometteurs, celui-ci fait face à un certain nombre de problématiques techniques et non techniques qui nécessitent d’être étudiées pour permettre à l’Internet des Objets d’atteindre son plein potentiel. L’Internet des Objets est un concept concrétisant la vision de l’informatique ubiquitaire telle qu’imaginée en 1991 par Mark Weiser, où la technologie deviendra efficace peu à peu dans l’environnement des utilisateurs, intégrée naturellement à l’intérieur des objets du quotidien. La technologie n’est plus alors représentée par un objet unique, l’ordinateur personnel, mais se présente au contraire sous la forme d’appareils spécialisés et simples d’emploi, capables de communiquer au travers de plusieurs types de réseaux sans fil : liseuses numériques, télévisions et montres connectées, ordinateurs de bord, téléphones intelligents, etc.

À l’origine, le terme Internet des objets a été utilisé pour la première fois en 1999 par Kevin Ashton pour décrire des objets équipés de puces d’identification par radiofréquence (ou puce RFID). Chaque objet, identifié de manière unique et universelle, peut alors être rattaché à un ensemble d’informations le concernant, ces dernières étant lisibles par d’autres machines. Le concept a toutefois évolué avec le temps et s’est généralisé vers une approche consistant à connecter un très grand nombre d’objets du quotidien au réseau Internet, les dotant ainsi d’une identité propre et leur permettant, entre autres, d’offrir des services et de collecter des informations de manière autonome [Billet 2015]. Qu’est-ce qu’un objet ? Un objet est, avant toute chose, une entité physique ; par exemple, un livre, une voiture, une machine à café électrique ou un téléphone mobile. Un objet connecté est un matériel électronique qui peut communiquer avec un Smartphone, une tablette tactile et/ou un ordinateur, ses caractéristiques pouvant évoluer au cours du temps (position, niveau de batterie, etc.). Il peut envoyer et recevoir des informations, via une liaison sans fil, Bluetooth ou WiFi, etc. Autres définitions s’accordent à dire qu’un objet possède des capacités de calcul, d’acquisition (capteur) et d’action (actionneur). Cependant, cette définition exclut les objets inertes identifiés par RFID. En effet, une puce RFID classique ne peut pas être considérée comme un dispositif de calcul, celle-ci se résumant à un identifiant stocké dans une mémoire. De même, si l’on considère les cas extrêmes, un simple code-barres peut être employé pour identifier un objet, ce dernier étant exempte d’une quelconque partie électronique. L’intérêt principal d’un objet connecté est l’interactivité, la possibilité de récupérer des informations, ou d’envoyer des statistiques, de garder le contact, etc.

Ville intelligente

Une ville intelligente ou encore « smart city » en Anglais, désigne une ville utilisant les technologies de l’information et de la communication (TIC) pour « améliorer » la qualité des services urbains ou encore réduire ses coûts. Ce concept désigne un type de développement urbain apte à répondre à l’évolution ou l’émergence des besoins des institutions, des entreprises et des citoyens, tant sur le plan économique, social, qu’environnemental. Une ville intelligente serait capable de mettre en oeuvre une gestion des infrastructures (d’eau, d’énergies, d’information et de télécommunications, de transports, de services d’urgence, d’équipements publics, de bâtiments, de gestion et tri des déchets, etc.) communicantes, adaptables, durables et plus efficaces, automatisées pour améliorer la qualité de vie des citoyens, dans le respect de l’environnement. Un des aspects d’une ville intelligente est les Systèmes de Transport Intelligents (STI) (en anglais Intelligent Transportation System (ITS)) qui sont les applications des nouvelles technologies de l’information et de la communication au domaine des transports. On les dit « Intelligents » parce que leur développement repose sur des fonctions généralement associées à l’intelligence : capacités sensorielles, mémoire, communication, traitement de l’information et comportement adaptatif. On trouve les STI dans plusieurs champs d’activité : dans l’optimisation de l’utilisation des infrastructures de transport, dans l’amélioration de la sécurité (notamment de la sécurité routière) et de la sûreté ainsi que dans le développement des services [wikipedia_Ville_intelligente ].

Sécurité et vie privée

Si l’Internet des Objets introduit plusieurs cas d’utilisation prometteurs, il pose aussi plusieurs problèmes quant à la sécurité et à la vie privée, comme résumé dans le tableau suivant : En effet, les objets étant des entités physiques possédant les capacités nécessaires pour influer sur leur environnement, les dégâts provoqués par une attaque informatique dans un tel contexte ont un impact bien plus important que ceux causés par les intrusions, les défigurations de site, les vols de données ou les dénis de service que nous connaissons à l’heure actuelle. À titre d’exemple, on citera Stuxnet 8, un ver sophistiqué, découvert en 2010, qui s’attaque spécifiquement aux systèmes de contrôle et d’acquisition de données (supervisory control and data acquisition, ou SCADA) utilisés, entre autres, pour contrôler des infrastructures industrielles (privées, militaires et civiles) de premier plan : centrales nucléaires, oléoducs et gazoducs, aéroports, etc. Concrètement, l’Internet des Objets soufre de plusieurs vulnérabilités inhérentes aux technologies utilisées. En effet, de nombreux objets possèdent des capacités matérielles réduites, voire quasiment inexistantes, et, de fait, ne peuvent pas directement mettre en oeuvre des techniques de sécurisation modernes, ces dernières nécessitant des ressources de calcul conséquentes.

De la même façon, le coût énergétique élevé des communications sans fil complexifie les processus d’authentification des objets au travers d’infrastructures dédiées, du fait de l’échange de multiples messages entre les appareils et les serveurs d’authentification. L’échange de clés entre les différents objets pose des problèmes similaires, aussi bien en matière de calculs (génération des clés) qu’en matière de communication (échange des clés). Pour finir, la préservation de l’intégrité des données, c’est-à-dire la garantie qu’un adversaire ne puisse pas modifier de données sans que cela soit détecté par le système, est difficile à assurer en l’absence de chiffrement fort. Par ailleurs, les objets sont vulnérables physiquement, étant le plus souvent déployés dans un environnement sans surveillance particulière. Un attaquant pourrait, notamment, altérer leur mémoire en accédant directement à leur matériel ou aux interfaces d’entrée-sortie disponibles. En outre, l’utilisation des technologies de communication sans fil facilite d’une part la mise en place d’écoutes clandestines et, d’autre part, les attaques par déni de service en perturbant le signal radio. Ainsi, l’Internet des objets pose des problèmes de respect de la vie privée même pour ceux qui n’en utilisent pas les services, car la simple présence d’un individu dans l’environnement entraîne implicitement la collecte d’informations. Couplé à l’identification unique des objets, cela rend possible la construction de profils extrêmement complets à propos des utilisateurs et des objets qu’ils possèdent ou transportent sur eux. Ces profils uniques peuvent ensuite être utilisés pour suivre les individus en temps réel et à très grande échelle, en se basant sur la détection des objets et sur les différents capteurs placés dans l’environnement. Il faut avoir conscience que ce problème de collecte à l’insu des utilisateurs ne peut pas être résolu uniquement avec des mesures techniques.

Le marché de la domotique

Le marché de la domotique rassemble des acteurs provenant d’univers différents en raison d’une grande diversité d’équipements domotiques. Les acteurs historiques du secteur, à savoir les fabricants de matériels électriques (Schneider, Hager, Legrand, Delta Dore, Theben, ABB) côtoient désormais les opérateurs télécoms et les sociétés informatiques qui proposent des offres permettant d’automatiser une partie des équipements du logement. Ces solutions dites « partielles » sont confrontées aujourd’hui à des solutions globales, totalement intégrées au bâti, et proposées par les fabricants de matériels électriques. L’offre domotique est ainsi devenue plus riche fonctionnellement et surtout plus fiable. D’un positionnement de niche depuis la fin des années 2000, le marché tend à se positionner sur une dimension de masse. En effet, comme représenté par le schéma ci-dessous, le haut de gamme et le moyen de gamme représentaient 60 % des ventes en équipement domotique en 2010 [sirlan.com ]. La croissance attendue pour les prochaines années est en forte augmentation grâce à la conjugaison de plusieurs facteurs : baisse des prix permettant de toucher significativement le moyen de gamme, développement d’outils performants de configuration facilitant la mise en oeuvre par les installateurs non spécialisés. Egalement, la généralisation du haut débit ouvre la voie à une offre plus attrayante avec la transmission d’images et l’utilisation d’outils ludiques sur Smartphones et Tablettes. Toutes les conditions sont donc réunies pour faire du marché de la domotique un marché de masse. De plus, avec le vieillissement de la population, le maintien des personnes âgées à domicile génère un besoin d’automatisme et de communication, et joue en faveur d’une domotique généralisée. La tendance des prix devrait continuer à la baisse et, en conséquence accélérer la démocratisation de la domotique.

Conclusion

Au bout de notre cursus en master Telecom, nous avons été chargés de réaliser un projet de fin de l’année. Notre travail s’est basé sur le développement d’une application sur les technologies mobiles (Smartphone) et la réalisation et la conception d’une maison intelligente. Ce projet était alors une occasion d’apprendre à travailler en binôme d’une façon autonome et efficace. Ceci nous a amené à découvrir une nouvelle plateforme de développement et à enrichir nos connaissances théoriques ainsi que pratiques et notre expérience dans le domaine des IoT. Ce dernier qui est devenu un grand domaine de recherche et un grand marché de travail au monde. Ce travail nous a également permis de nous initier dans le domaine de la programmation mobile, en particulier, la programmation sous le système Android ainsi sur les systèmes embarqués. De plus, le réalisation d’un tel projet nous a permis de nous familiariser avec plusieurs outils et langages de programmation tels que Python, Java, PHP et MySQL. On a appris à écrire notre mémoire avec le fameux éditeur de texte libre Latex, on a fait des efforts considérables pour le terminer à terme. Cela n’empêche pas d’avoir rencontré plein de contraintes et d’obstacles notamment le manque de composants électroniques au niveau du laboratoire ce qui nous a gêné pendant la réalisation de notre maison intelligente, ainsi comme la carte Raspberry est encore nouvelle dans le domaine des systèmes embarqués en Algérie on n’a pas trouvé de l’aide c.à.d qu’on a compté seulement sur la documentation sur internet, on a rencontré aussi des problèmes de programmation et configuration des différents modules électroniques car cela était notre première expérience dans ce domaine. Finalement, on espère par notre travail, apporter une validation pratique de ces techniques et donner une bonne cause pour mieux explorer ce domaine d’internet des objets.