Introduction à l'Internet des Objets.

Présentation des concepts associés à l'IoT.

• Concepts de base IoT. Liens avec M2M. Architectures IoT.
• Problématiques de la communication et de l'énergie
• Les offres et acteurs.
• Les nouveaux réseau dédiés IoT: LoRaWAN, Sigfox, LTE-M, NB-IoT.

Architectures IoT

Architectures matérielles et logicielles spécifiques IoT.

• Schéma général d'architecture, des capteurs au serveurs.
• Les solutions matérielles.
• Les systèmes d'exploitation adaptés à l'IoT (Linux, Raspbian, Win10 IoT...).
• Liens avec les différents Cloud (MS Azure IoT...).
• Sécurité et confidentialité des données, respect de la vie privée.
• Les différents types de réseaux disponibles: réseaux privés, réseaux opérateurs.

Mise en pratique: manipulation d'une solution existante.

Le prototypage micro-contrôleur en Python.

Prototyper un objet connecté avec Python.

• Les micro-contrôleurs sur base Python et leur intérêt.
• Les environnements de développement.
• Les possibilités de connexion d'un capteur: UART, I2C, SPI.
• Les cas d'usage des technologies bluetooth et wifi, la géolocalisation.

Mise en pratique: paramétrage d'un environnement de travail, utilisation de capteurs sur bus UART, SPI ou I2C.

Les technologies réseaux IoT.

Spécificités des réseaux dédiés IoT.

• Les réseaux de proximité Bluetooth et Wifi.
• Les spécificités des réseaux IoT (portée, autonomie, données transmissibles, ...).
• Avantages et inconvénients des réseaux dédiés IoT: LoRaWAN, Sigfox, LTE-M, NB-IoT.
• Réseaux privés ou publics. Les opérateurs.
• Sécuriser un réseau IoT.

Réseaux non cellulaires LoRaWAN et Sigfox.

Présentation de LoRa/LoRaWAN et Sigfox.

• La modulation radio LoRa et la spécification LoRaWAN. L’architecture générale d’un réseau LoRaWAN.
• Les classes A-B-C d’équipements (« mote ») et les mécanismes ABP et OTAA d’inscription sur le réseau.
• Les fonctions des concentrateurs (« gateways ») et des serveurs réseaux et applicatifs.
• La topologie du réseau Sigfox, les stations de base et le serveur.
• L'inscription d'un émetteur Sigfox et la récupération des données.
• Les contraintes (débits, tailles de messages, duty-cycle).
• La sécurité.

Mise en pratique: réalisation et connexion à un serveur d'une mote LoRaWAN, réalisation d'un objet Sigfox.

Réseaux NB-IoT et LTE-M.

Présentation de NB-IoT et LTE-M.

• La standardisation 3GPP et le positionnement par rapport aux réseaux cellulaires (4G, 5G) et non-cellulaires.
• Les caractéristiques (débits, bandes, tailles de messages, latence, mobilité, voix, énergie ...).
• La roaming.
• La voix avec VoLTE.
• Les offres opérateurs.
• La sécurité.

Mise en pratique: réalisation d'un émetteur LTE-M et NB-IoT, récupération des messages.

Exploitation logicielle.

Solutions pour exploiter les données des capteurs IoT.

• Les brokers de messages adaptés IoT (MQTT).
• Les APIs de type REST et outils de développement.
• Les différents Cloud (Google Cloud Platform, ThingPlus...).

Mise en pratique: ajout de messages IoT dans un broker MQTT (local ou cloud).