L’Internet des Objets pour le bâtiment

Laurent Toutain Alexander Pelov

nom.prénom@télécom-bretagne.eu

Dpt/Auteur Nom du cours - Notes de cours2

Plan

⬛Qu’est ce que l’Internet des Objets? ⬛Pourquoi les objets sont différents?

⬛Les Objets Connectés ⬛L’Internet des Objets ⬛Le M2M ⬛La guerre des standards ⬛Les réseaux de collecte

Dpt/Auteur Nom du cours - Notes de cours3

Où en est-on ?

C’est quoi l’Internet?

Institut Mines-Télécom

Hourglass Model

5

Steve DeeringThe Evolution of Layered Protocol Stacks Leads to an Hourglass-Shaped Architecture Saamer Akhshabi, Constantine Dovrolis Sigcomm 2011

Institut Mines-Télécom

Internet Protocol

■ Interoperability,

■ But ossification.

6

Steve Deering

Institut Mines-Télécom

IP scope: End to End

7

Layer  3

Layer  7

Institut Mines-Télécom

IPv6

IP scope: End to End

8

Layer  3 NAT

Layer  7 IoT

• Cheap (Moore’s law reduces costs, does not increase power) • Low Memory • Low Energy • Different Time cycles: Legacy devices, 20 year lifetime

Adapt  IPv6?

Interconnect?

Travaux de l’équipe IRISA/OCIF

Dpt/Auteur Nom du cours - Notes de cours9

Pourquoi Internet ?

⬛L’histoire se répète: ⬛ 1990 IPX, Netbios adapté à la bureautique ⬛ 1990 Frame Relay, ATM adapté aux coeurs de

réseau ⬛ IP gagne car il facilite l’interconnexion ⬛Coût du matériel baisse ⬛Lancement d’un cercle vertueux

IP n’est jamais le meilleur protocole pour un environnement donné, mais il est partout.

Classification

Dpt/Auteur

M2M

11

Classification

Objects Connectés

Internet des ObjetsBTLE

XML6L

oWPA

NCoAP

JSON

/CBO

RRPL

OpérateurREST

existant

Dpt/Auteur12

Objets connectés

» Ecosystème fermé: » utilisation des standards du marché actuels

» Le téléphone portable au centre du système. » Communication avec un serveur en XML.

» Peu/pas de compatibilité entre les applications. » Sécurité:

» BT + HTTPS (OAUTH)

Dpt/Auteur13

Internet des Objets

» Adapter les protocoles de l’Internet à l’environnement contraint des objets.

» Basé sur IPv6 pour prendre en compte le nombre d’objets connectés. » Auto-configuration » indépendant des protocoles de transmission et

des applications » Définition d’un protocole de routage. » Extension de l’architecture REST aux

environnements contraints » Base pour Zigbee Smart Energy 2.0

Dpt/Auteur14

Adr

esse

sPile protocolaire Zigbee

URI

IPv6

MAC

Institut Mines-Télécom15

Institut Mines-Télécom16

Les ressources

Dpt/Auteur18

REST

» REST : Mode client serveur » popularisé par le web » protocole HTTP » pas d’état dans le serveur

» répond simplement à des requêtes. » Interrogation: GET » Création: POST » Ecriture: PUT » Suppression: DELETE

» Ressources identifiées par des URI.

Dpt/Auteur19

Client/Serveur

/temp

GET /temp

25

connaitre les URI

connaitre les unités

Dpt/Auteur20

IPv4 ou IPv6 ?

» IPv6 est adapté aux objets, mais… » Peu répandu.

» La majorité des ordinateurs, smartphones, cloud utilisent uniquement IPv4.

Dpt/Auteur21

Les caches

GET /temp GET /temp

{“temp”: 25}

{“temp”: 25}

{“temp”: 10} observe

Dpt/Auteur22

Définition des ressources

draft-ipso-app-framework-04

Dpt/Auteur23

One M2M

» Généralisation de la notion de ressource: » Contrôle/mesure d’un élément physique. » Gestion des communications:

» Accès, » Facturation, » …

» Prise en compte des équipements existants (non-IP).

» Chaîne complète de l’objet au “cloud”.

Dpt/Auteur24

Exemple

radio propriétaire

ADSL Internet

ADSL Internet

Device Gateway Network

Middleware

Application

Application

GCSL NCSL

Dpt/Auteur25

Exemple

Device Gateway Network

Middleware

Application

Application

GCSL NCSL

Register Register Register

Le routage

Dpt/Auteur28

DoDAG

Rang=0

Dpt/Auteur29

RPL

» Protocole très flexible » Objective functions » métrique » principes simples et éprouvés

» Puissant, générique mais: » complexe à configurer » attention aux mises en oeuvre optimisées pour

un environnement.

Expérimentations RPL ou pas RPL?

Dpt/Auteur

Utilisateurs: » créer un réseau ouvert » faciliter les nouveaux

usages des IoT » développer des

environnements de programmation

31

Expérimentation

Long Range Radio + FabLab Lo Ra Fab

ian» Partenaires :

» Tester de nouveaux trafics » Gérer l’accès la bande ISM » Architecturer autour des

protocoles de l’Internet: » décentralisé, sécurité.

» Préparer la 5G des objets

Red  for  signals  lower  than  -­‐120  dBm;    

yellow  for  signals  between  -­‐120  dBm  and  -­‐110  dBm;    

green  between  -­‐110  dBm  and  -­‐100  dBm;    

aquamarine  between  -­‐100  dBm  and  -­‐80  dBm;    

blue  between  -­‐80  dBm  and  -­‐50  dBm;  and    

finally  purple  for  signals  over  -­‐50  dBm  level  

Conclusion

IoT• Economies d’échelle

• Inter-opérabilité

• Flexibilité

• Sécurité

• Intégration de contraintes légales