Les systèmes complexes des appareils de l'Internet des objets expliqués

L'essor de l'IdO dans les réseaux suscite des innovations clés dans le domaine, notamment les systèmes complexes d'appareils Internet des objets (SIoTD). Ce guide couvrira les bases de ce concept émergent et ses applications.

Qu'est-ce que le SIoTD ?

L'Internet des objets est l'une des nouvelles technologies les plus intéressantes à se généraliser ces dernières années. Il a des centaines d'applications, allant de l'électronique grand public de nouvelle génération aux appareils industriels de haut calibre.

Les systèmes d'appareils IoT sont des réseaux d'appareils IoT connectés qui fonctionnent ensemble dans un but unifié. La principale caractéristique d'un système de mise en réseau IoT comme celui-ci est son architecture IoT, qui comprend toutes les couches d'appareils, de composants et de processus qui composent le réseau.

Ces systèmes d'appareils IoT peuvent inclure une variété d'appareils différents, chacun ayant accès à différentes données et communiquant avec différents appareils au sein du réseau. Un bon exemple de ceci est un système d'appareils IoT de style de vie grand public .

De nombreux consommateurs ont aujourd'hui leur propre système de réseautage IoT personnel, y compris un haut-parleur intelligent, leur smartphone, leur montre intelligente, leurs appareils intelligents et potentiellement même leur voiture intelligente. Ces appareils peuvent communiquer avec les consommateurs et entre eux de différentes manières, mais ils ont tous pour objectif commun de simplifier et d'automatiser la vie quotidienne du consommateur.

Dans un environnement plus industriel, un système d'appareils IoT aurait un aspect un peu différent mais fonctionnerait de manière similaire. Une usine de fabrication qui utilise l'IoT dans la mise en réseau peut adopter des technologies telles que des capteurs de contrôle de la qualité IoT, des capteurs IoT pour leurs robots de fabrication, des moniteurs d'inventaire intelligents, des caméras de sécurité intelligentes et des équipements d'entreposage intelligents comme des robots d'entrepôt.

Dans les deux scénarios, le système complexe d'appareils IoT peut être conçu de différentes manières, avec différentes couches et protocoles de traitement.

Couches de l'IdO dans les réseaux

La plupart des appareils IoT fonctionnent de la même manière. Les capteurs informent l'appareil de certaines conditions, telles que la température, et transmettent ces informations à un contrôleur. Le contrôleur teste les informations du capteur par rapport à une condition ou à un ensemble de réponses possibles. Une fois qu'il a identifié la réponse appropriée aux données du capteur, il « dit » aux actionneurs de l'appareil de faire quelque chose, comme envoyer un signal électrique pour allumer une ampoule ou éteindre un appareil. L'appareil est également connecté à un réseau, le plus souvent Internet, où il communique avec d'autres appareils et collecte des données à partir de ceux-ci.

Dans un système complexe d'appareils IoT, ces composants de chaque appareil font partie de l'architecture IoT plus large, la façon dont le réseau est constitué. C'est en partie pourquoi c'est si "complexe". Dans un vaste système d'appareils IoT, il peut y avoir des dizaines ou des centaines de processus capteur-contrôleur-actionneur en cours en même temps, tous se parlant entre eux.

Avec la mise en réseau IoT, chaque architecture comprend des composants ou unités standard : applications, analyse, intégration, sécurité et infrastructure. Ces composants peuvent être considérés comme différentes catégories dans lesquelles chaque appareil ou programme du SIoTD peut être trié. Différentes architectures IoT organisent leurs composants de différentes manières via des « couches ».

Types d'architectures

Il existe trois principales architectures de réseau IoT : trois couches, quatre couches et cinq couches. Le tricouche est le moins complexe. Il est construit à partir d'une couche perception, d'une couche application et d'une couche réseau.

La première couche, la perception, comprend tous les capteurs que les appareils IoT du réseau utilisent pour recueillir des informations sur l'environnement et les uns sur les autres. La deuxième couche - le réseau - est le système nerveux qui connecte tous les appareils et programmes impliqués et envoie des données entre eux. La troisième couche, l'application, est la manifestation des processus de perception et de réseau pour l'objectif réel qu'ils essayaient d'atteindre.

Une façon simple de penser à cette architecture est comme le corps humain. La couche de perception agit comme les sens - le toucher, l'odorat et la vue. Les informations captées par les sens du corps sont envoyées au cerveau, la couche réseau. Ici, les informations sont traitées pour prendre une décision. Cette décision se traduit par une action utilisant la motricité du corps, la couche applicative.

Les architectures à quatre et cinq couches fonctionnent de manière similaire mais avec des processus légèrement plus complexes. L'architecture à quatre couches ajoute une couche informatique spécifique distincte de la couche réseau. C'est entre les couches de perception et de réseau. Il agit souvent comme une couche de sécurité où l'authenticité des données ou de l'utilisateur est confirmée avant que les données de la couche de perception ne soient transmises au réseau réel. Ceci est important car, comme l'ont souligné des études intensives du SIoTD, la cybersécurité est un défi majeur avec ces grands réseaux complexes.

L'architecture à cinq couches va encore plus loin en ajoutant une couche de traitement ainsi qu'une couche métier. Comme son nom l'indique, une couche métier est particulièrement utile pour les applications SIoTD métier. Il agit comme un programme de gestion de réseau intégré, organisant des éléments tels que les modèles commerciaux ou la confidentialité des utilisateurs.

Applications pour les SIoTD complexes

Il existe de nombreuses applications pour l'IdO dans les réseaux, allant de l'électronique grand public aux vastes programmes de chaîne d'approvisionnement. Il est important de noter que les applications de n'importe quel créneau ou secteur peuvent utiliser l'une des architectures ci-dessus - la bonne architecture concerne davantage l'application spécifique. Ainsi, une application grand public n'utilisera pas nécessairement une architecture à trois couches simplement parce qu'elle est moins complexe qu'une application de fabrication. Les besoins d'une certaine application dictent l'architecture à utiliser.

Un excellent cas d'utilisation des SIoTD est la surveillance et la gestion de la chaîne d'approvisionnement. Par exemple, les entreprises de camionnage doivent aujourd'hui trouver un équilibre entre une chaîne d'approvisionnement à forte demande et une pénurie de chauffeurs. Cela nécessite une optimisation de plus en plus précise à chaque étape, du ramassage du transport à la livraison finale et à chaque arrêt intermédiaire.

Les responsables logistiques doivent prendre en compte de nombreux facteurs lors de la planification de l'itinéraire le plus efficace pour un certain transport. Ils peuvent utiliser un système d'appareils IoT pour collecter des données en temps réel sur l'ensemble de leur flotte de camions, ce qui leur permet d'ajuster leur trajectoire sur la route et de planifier des itinéraires plus stratégiques et mieux informés. Par exemple, les capteurs IoT pourraient surveiller la consommation de carburant, les temps de trajet et les temps d'inactivité, aidant ainsi à identifier des itinéraires plus efficaces.

Les entrepôts intelligents sont un autre cas d'utilisation de plus en plus populaire de l'IoT dans les réseaux. Tout comme les entreprises de camionnage, les entrepôts doivent aujourd'hui répondre à une demande incroyablement rapide. Parmi les nombreux avantages de l'automatisation des entrepôts à l'aide de l'IoT figurent une plus grande visibilité et une productivité améliorée.

Les responsables d'entrepôt peuvent utiliser des appareils IoT pour faire des choses comme surveiller leurs niveaux de stock, ce qui peut les tenir informés des stocks qui peuvent être épuisés ou expirer bientôt. L'IoT est également une technologie clé dans les robots d'entrepôt, qui en dépendent pour la navigation et la communication. Des hubs centraux gardent une trace de l'emplacement de tous ces robots autour de l'entrepôt et garantissent que tout fonctionne correctement.

Innover avec les systèmes d'appareils IoT

L'IoT dans les réseaux joue chaque année un rôle plus important. Ces appareils continuent de progresser dans leurs capacités, leur intelligence et leurs applications. Tous les types d'industries voient les avantages des SIoTD, allant des entrepôts automatisés de nouvelle génération aux maisons intelligentes modernes d'aujourd'hui. Comprendre le fonctionnement interne des systèmes complexes d'appareils IoT contribue à les rendre un peu moins complexes et ouvre la porte à de nouvelles idées et à de nouvelles applications pour ces appareils incroyables.