8 étapes pour créer un projet IIoT

par Didier Midroit, Directeur du Développement

Amélioration des processus métiers, création de nouveaux produits, intégration de la maintenance prédictive à la chaîne de production… Un projet IoT peut répondre à de nombreux besoins en milieu industriel. La gestion des données et les nombreuses contraintes techniques qui en découlent peuvent néanmoins faire peur. Quelles sont les étapes à suivre pour que la mise en place d’un projet IIoT se déroule sans encombre et soit même couronné de succès ? Réponses.

 

#1 Commencer par lister les datas nécessaires pour faire vivre votre solution connectée

  • Il faut en premier lieu vérifier que ces datas n’existent pas déjà…
    • La donnée recherchée peut en effet déjà exister chez un fournisseur ou dans une autre entité de l’entreprise par exemple. Il n’est donc pas nécessaire de dépenser de l’argent pour placer un capteur. Au contraire, il peut être pertinent de négocier avec le fournisseur pour qu’il vous transmette cette donnée déjà existante.
    • Les machines existantes ont peut-être déjà des systèmes connectés intégrés.
  • Si la data n’existe pas, il faut définir comment la capter afin de la remonter sur le serveur de données.

 

#2 Se poser les bonnes questions…et il y en a beaucoup !

La réflexion doit se poursuivre sur un ensemble de questionnements pragmatiques afin de corréler le besoin aux choix techniques, et aux possibilités géographiques par exemple :

  • A quel endroit les données se trouvent-elles ? Y a-t-il des usines sur tous les continents ? Uniquement en Europe ? Dans un seul pays ? Une seule ville ? En zone urbaine, péri-urbaine, outdoor, indoor, deep indoor? e

Il est important de connaître les réponses à ces questions, car le choix du type de protocole de communication en dépend. 4G, 5G, LoRa, Sigfox… Propres à l’IoT ou communs à la téléphonie, ces protocoles de communication sont indispensables à la remontée de données. Leur utilisation nécessite de souscrire à un abonnement de télécommunication, plus ou moins coûteux selon le réseau retenu.

Quelques zones dans le monde sont par ailleurs seulement couvertes par un réseau local, ou la 2G, qui n’est pas chère, mais qui a été supprimée aux États-Unis l’année dernière. Ainsi, si vous comptez exporter vos produits connectés en outre-Atlantique, vous ne pourrez pas opter pour cette solution.

De même, les fréquences peuvent être différentes d’un pays à un autre sur un réseau comme Sigfox. Dans ce cas, l’objet doit avoir plusieurs fréquences radio pour s’adapter selon les continents.

  • Quel sera le volume de données à transmettre ?

Un objet peut transmettre une seule donnée dans la journée, quand un autre est capable de transmettre des données toutes les secondes. Il faut donc faire un choix d’abonnement différent en fonction du volume à transférer. Sigfox et LoRa ne sont, par exemple, pas adaptés à une transmission importante.

  • Communication bidirectionnelle ?

Dans certains cas, la donnée récoltée par le capteur connecté est non seulement transmise à la base de données centrale, mais celle-ci doit en plus renvoyer des informations. C’est notamment le cas lors de la mise à jour du logiciel de l’objet connecté. Cela nécessite alors un abonnement bi-directionnel autorisant des volumes de données importants, ce qui n’est pas possible avec les réseaux Sigfox et LoRa.

  • Quelle autonomie pour mon objet ?

Sur une chaîne de production, l’entreprise a la garantie d’une alimentation électrique permanente. Cependant, sur un vaste chantier ou une mine, il peut ne pas être possible de disposer facilement d’une alimentation électrique afin d’alimenter les capteurs. Dans cette configuration, il faut passer par des batteries. Si bien qu’en cas de transmission d’un volume de données important, la consommation de batterie sera d’autant plus élevée. Pour que le projet soit amortissable, il faut donc trouver la meilleure équation pour un coût énergétique faible, tout en transmettant le plus de données possibles. C’est là qu’interviennent les réseaux Sigfox et LoRa dont la consommation énergétique est minimale.

  • Dans quel environnement le capteur sera placé ?

Le capteur peut être situé dans une voiture, en souterrain, ou à l’inverse dans une zone extérieure bien dégagée. Selon la zone, les difficultés à émettre ou recevoir des ondes seront plus ou moins grandes. Plus un environnement sera difficile et contraint, plus l’antenne devra être puissante, ce qui aura pour conséquence d’augmenter la consommation électrique du capteur.

Le rôle d’un bureau d’études d’objets connectés consiste à aider le client à envisager tous les cas d’usage possibles dans le cadre du projet IoT. Prenons l’exemple d’un sac de transport d’organes pour les greffes :

  • Pour anticiper tout retard de transport de greffe, ne serait-il pas pertinent de pouvoir géolocaliser le sac de transport d’organes ?
  • Comment s’assurer que la température du greffon soit conforme quelle que soit le mode de transport utilisé ?
  • Dans le cas d’un transport en avion, la batterie du sac pourra-t-elle être coupée sans risque pour le greffon ?

Conseil : Lister tous les cas d’utilisation le plus en amont possible est essentiel au bon démarrage d’un projet.

 

#3 Sécurité

Qui dit solution connectée, dit ouverture de votre Système d’Informations vers l’extérieur. Toutes les garanties doivent alors être prises afin qu’aucun accès ne soit rendu possible à une attaque malveillante.

Pour y répondre au mieux, la première étape est de réaliser une analyse de risques afin de déterminer le niveau de sécurité juste nécessaire. Eviter le syndrome coûteux du “marteau pilon pour écraser une mouche”.

En fonction du niveau de sécurité requis le développement peut commencer selon une méthodologie “Secure by Design”. Elle s’appuiera sur les référentiels sécurité ISO/IEC, ETSI, ENISA, IRTF, ANSSI, OWASP.

 

#4 Lancement du développement 

Afin de garantir la qualité du projet, sa durée et le budget imposé, Rtone choisi de travailler avec la méthode Agile. En effet, dès le commencement du projet, le budget et le timing sont pris en compte comme des données d’entrées fixes. Les équipes se focalisent sur ce qui est le plus important à l’instanté, dans un temps et budget donnés pour garantir un produit fonctionnel. Cette méthode consiste à fournir des livraisons régulières pour permettre une adaptation plus rapide et cohérente.

En savoir plus sur la méthode Agile.

Après avoir défini l’ensemble des fonctionnalités par priorité à développer et à intégrer sur la solution connectée, le développement devient possible.

La phase de développement se compose d’une série de sprints, d’une durée de 3 semaines chacun. A l’issue de chaque sprint, une partie du projet est livrée au client. Ce dernier est alors en mesure de constater la valeur ajoutée au cours de la période. Le projet dure autant de sprints que nécessaire et suit plusieurs grandes étapes :

 

  • La création d’une maquette à échelle réduite, soit un prototype. Cette phase rassure le client et permet de vérifier que les données sont remontées. Il pourra alors se projeter sur ses usages précis.
  • Le développement matériel, à la fois électronique et mécanique.
  • Le développement UX/UI. Cette phase d’expérience utilisateur est le nerf de la guerre pour qu’une application soit utilisée. Le mieux est de pouvoir être en contact avec l’utilisateur final. Il se peut, par ailleurs, que le client ait besoin d’une application mobile. C’est aussi à ce moment-là que sa conception devient possible.

Un Projet ? 

#5 Lancement des essais de qualification

Une fois que les prototypes sont fonctionnels, les essais de qualification peuvent démarrer. Il s’agit de vérifier que l’objet est compatible avec l’ensemble des normes nécessaires et notamment relative à la compatibilité électro-magnétique. Les essais durent environ une semaine, dans un laboratoire indépendant. En fonction des résultats, des adaptations peuvent s’imposer. Ces tests doivent en tout cas correspondre aux différentes normes de sécurité, pour apposer le marquage CE par exemple.

Il convient ensuite de créer la base de données produits fabriqués, sur laquelle la plateforme IoT va pouvoir s’appuyer pour démarrer.

 

#6 Industrialisation du produit

Il s’agit alors de mettre en place les méthodes de fabrication pour passer d’un prototype unitaire à de la série, petite, moyenne ou grande. Il faut notamment prendre en compte les bancs de test de la production en masse.

En parallèle, la société développe la plateforme Cloud avec une phase prototype. Il est alors possible de montrer au client que le produit fonctionne.

 

#7 Plateforme Cloud

En parallèle des développements matériels (capteurs de données), il s’agit de réfléchir à la collecte de ces données et leurs traitements dans une plateforme Cloud destinée à cet effet. Idéalement, cette réflexion doit débuter le plus tôt possible, dès l’étape #4.

Une fois la validation de l’ensemble des développements effectués, il s’agit de déployer cette plateforme.

Notre plateforme IoT Rtower donne la possibilité de mettre en place un serveur de production propre aux données finales du client. Ainsi, lorsque les pré-séries sont prêtes, l’ensemble des données qu’elles remontent à déjà été validé avec la plateforme. Les pré-séries permettent alors de vérifier la scalabilité de cette dernière.

Pour en savoir plus sur Rtower

Lorsque les produits finaux sont validés, le client peut alors installer ses propres capteurs, en parfaite autonomie.

En cas de difficultés, Rtone apporte un support afin de vérifier que tous les objets qui se connectent sont correctement identifiés et ont le comportement attendu.

 

#8 Prévoir une maintenance sur le long terme

Un projet IoT est toujours tributaire de l’évolution des technologies, des vulnérabilités de sécurité détectées, des évolutions logicielles des outils OpenSource utilisés, …… Il existe donc un risque de dysfonctionnement auxquels il faut pouvoir répondre rapidement en étant accompagné. C’est pourquoi un contrat de maintenance est à prévoir dès le départ dans la budgétisation du projet IoT.

 

 

Quelle est la méthode de Rtone ?

 

Avec les process spécifiques à Rtone, la conception et la finalisation d’un projet nécessitent 6 à 12 mois de travail selon son ampleur. Il faut cependant avoir conscience que le produit final sera forcément différent de celui évoqué aux premiers jours. En effet, un projet IoT est tributaire des évolutions technologiques, de l’apparition de besoins supplémentaires, d’un retournement économique ou bien d’un changement de budget, voire même de la disparition d’un protocole de communication qui avait été envisagé au départ.

C’est pourquoi Rtone a fait le choix de l’agilité tout au long du développement. Nous constatons ainsi qu’à l’achèvement d’un projet, 20 % des fonctionnalités prévues ne seront pas utilisées. Au début, il s’agit surtout de se concentrer sur des étapes prioritaires, comme la date de livraison et de commercialisation, puis de s’adapter sur tous les autres aspects.

Créer un projet IoT nécessite une réflexion très importante en amont et une longue phase de questionnements. Chez Rtone, nous accompagnons les entreprises dans la création de leurs projets IoT dans chaque étape, pour un résultat qui répond à leurs besoins futurs. Nous prenons en compte l’approche “Security by Design” pour garantir la sécurité de vos objets connectés dès la conception de ce dernier. Pour en savoir plus sur la notion de Security by Design.

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