introduction à sigfox - portail.universita.corsica · up pendant 4 ans. projets web, mobile, ......
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A propos de moi• Nicolas Lesconnec, Developer & Maker chez Sigfox
depuis avril
• Contact : [email protected]
• Avant :
• Responsable des développements dans une start-up pendant 4 ans. Projets web, mobile, TV, IoT, ..
• Directeur technique adjoint à lequipe.fr pendant 3 ans
Définition
• L’IoT ou « Internet of Things » désigne le fait d’apporter à des objets physiques une connection au monde extérieur via Internet
L’IoT, évolution ou nouveauté
• Les deux
• L’IoT permettra de faire évoluer des activités existantes, en utilisant la collecte de données pour apporter des optimisations
• Mais l’IoT permettra également de faire naitre de nouvelles activités, impossible sans connexion
IoT != Gadgets connectés
• Internet of Things
• Les objets personnels (maison, voiture, ..) ne représenteront qu’une minorité
• Applications industrielles et dans tous les domaines
Impact global
• L’IoT concernera autant les pays développés que ceux en voie de développement
• Certains pays d’Afrique ont été précurseurs dans l’adoption des technologies mobiles
Big Data
• Encore un buzzword !
• Enormes quantités de données collectées
• Seule une infime partie est exploitée aujourd’hui
$$$
• McKinsey estime le marché de l’IoT à plusieurs trillions de dollars par an
• Entre 3 & 11T$ d’après leur étude
• Tous les secteurs d’activité seront concernés
Applications « visibles »• Objets connectés: smartwatches, trackers
d’activité
• Electro-ménager
• Domotique / Smart home
• Voiture
• Commerces
Objets connectés
• Collecte de données (santé, activité, ..)
• Matérialisation de services & données
Electro ménager
• Ajout d’intelligence aux outils du quotidien
• Automatisation, reconnaissance de comportements
• Attention au mythe du frigo connecté
Smart Home
• Interconnexion des équipements de la maison: électroménager, éclairage, chauffage, ouverture, ..
• Objectif avoué : simplifier la vie de chacun
Smart Home
• Google a racheté Nest (thermostat connecté) pour 3 millards de dollars
• Pas de protocole universel permettant d’interconnecter tous les équipements
• Vers une maison Samsung ou Google ?
Voiture connectée
• Connexion internet pour « on board entertainment »
• Liaison directe avec les services de secours & d’assistance
• Collecte de données environnementales
• Optimisation des flux
Commerces
• Reconnaissance automatique du client
• Services & offres personnalisés
• Fidélisation
• Collecte de données : fréquentation, comportements, ..
Applications « pro »• Industrie : surveillance & automatisation
• Assurance
• « Smart City »
• Logistique
• Agriculture
• Environnement
Industrie
• Optimisation des flux de production
• Synchronisation
• Détection des pannes
• Maintenance prédictive
Assurance
• Suivi & mesure des comportements
• Alerte immédiate en cas de sinistre
• Amélioration de l’estimation des risques
Smart City
• Dispositifs de surveillance
• Optimisation de la circulation
• Etat des équipements publics
• Amélioration de l’efficacité énergétique des bâtiments
Environnement
• Détection précoce d’incidents : montée des eaux, incendies, …
• Suivi & protection des animaux
Sécurité
• Impact de vulnérabilités exploitables par des tiers
• Sécurisation des données tout au long du cycle: dispositif, transport, stockage
Durée de vie
• Faible taux de remplacement sur objets grands publics
• Investissements lourds dans les secteurs industriels
Effet « Big Brother »
• Omniprésence
• Surveillance
• Collecte de données
• Services apportés parfois incertains
Fragmentation
• A chaque chose son objet dédié et son application ?
• L’interconnexion entre dispositifs & services de différents fournisseurs/fabricants sera créatrice de valeur
Gadgetisation
• Connecter pour connecter
• Perdre de vue l’importance d’ajouter de la valeur, du service
• « Connected doesn’t mean useful »
Compétences techniques
• Electroniciens, conception matérielle
• Programmation embarquée
• Traitement des données
• Développeurs d’applications
Tropisme français
• Beaucoup d’acteurs historiques dans l’électronique et les télécoms
• Beaucoup de nouveaux également ;)
• Compétences reconnues
• Ecosystème dynamique
Globalisation
• Définition de solutions globales
• Mise en relation de dispositifs et équipements répartis dans plusieurs pays
Tout reste à créer !
• Les grands acteurs du domaine seront en partie des nouveaux venus
• Startups sont porteuses d’innovation
Startups hardware• Comme Internet, l’IoT offre beaucoup
d’opportunités aux startups
• Démocratisation de l’électronique, prototype rendu accessible aux non-spécialistes
• Mais attention, « hardware is hard » ;)
• Beaucoup plus d’écueils que pour un développement pur software
Ecosystèmes
• Scènes DIY actives, répandues et en développement: FabLabs, makerspaces, ..
• Développement des incubateurs, accélérateurs, fonds .. centrés sur le hardware et l’IoT
Intérêt des hubs IoT• Permettre à des projets d’émerger en évitant
certains écueils
• Partage de compétences & connaissances
• Accompagnement lors de la phase d’industrialisation
• Connexions entre startups & grands groupes
• Ponts entre Europe, USA, Asie
Propriétés attendues
• Débit : Quelles quantité de données échanger, à quelle vitesse
• Energie : Quelle consommation, et quel mode d’alimentation ?
Technologie
• L’IoT recouvre une grande variété d’usages et de besoins
• Plusieurs technologies différentes permettent de répondre à certains de ces besoins
• Il n’existe pas de solution miracle répondant à tous : haut-débit, forte autonomie, faible cout, scalabilité, disponibilité, ..
Nicolas Lesconnec Developer & Maker Evangelist
http://makers.sigfox.com Twitter: @nlesconnec
Github: @nicolsc
La société
• Société française, fondée en 2009
• +130 personnes au 01.09 (~70 fin 2014)
• Dirigeants : L.Le Moan (CEO) & C.Fourtet (CSO)
• Siège à Toulouse, bureaux à Paris, Madrid, Boston, San Francisco
Technologie & Réseau• SIGFOX est une technologie de communications
par ondes radio
• SIGFOX opère un réseau global utilisant cette technologie
• SIGFOX ne fabrique pas de composants
• SIGFOX ne conçoit pas de dispositifs connectés
Une technologie supplémentaire ?
• Il existe déjà beaucoup de solutions disponibles:
• 4G / 3G / 2G
• WiFi
• Bluetooth
• Zigbee, Z-Wave, ..
GSM• Evolution « toujours plus » : plus de débit, plus
de consommation
• Consommation énergétique importante
• Itinérance entre opérateurs parfois complexe/couteuse
• Complexité de mise en oeuvre technique
• Réseaux 2G commencent à être démantelés
WiFi, BLE
• Nécessitent un point d’accès pour accéder à Internet
• Pertinents pour certains usages:
• WiFi : objet stationnaire à proximité d’un AP
• BLE : objet dans la sphère personnelle
WiFi, BLE
• Attention au niveau d’équipement des utilisateurs
• Pas adapté à des objets réellement indépendants
• Complexité de paramétrage & synchronisation
Zigbee/Z-Wave
• Solutions destinées à un déploiement PAN/LAN
• Solutions Zigbee faciles d’accès
• Non connecté à Internet
Protocole dédié à l’IoT
• Accent mis prioritairement sur l’efficacité énergétique
• Communication bas débit afin d’optimiser portée & consommation
• Sans configuration
Principe• SIGFOX produit, installe & opère ses propres stations
de base. Pas d’utilisation des réseaux existants
• Le réseau SIGFOX opère sur des fréquences radio non licenciées
• 868 MHz en Europe, 915 aux USA
• Respect des réglementations locales
• Technologie Ultra Narrow Band
Fonctionnement
• Fonctionne en intérieur et extérieur
• Communication bi directionelle : de et vers l’objet
• Réseau au service de l’objet et non l’inverse
Consommation énergétique
• 99% du temps, les objets ne communiquent
• La communication en veille est donc critique
• Selon les composants, la consommation en transmission se situe entre 15 et 40mA, pendant quelques secondes
• En veille, la consommation est de l’ordre de quelques µA, voire moins d’1µA.
Consommation énergétique
• Critique pour dispositifs ne disposant pas d’énergie « gratuite »
• Impact immédiat sur coûts d’opération & de maintenance. (+ churn rate pour objets B2C)
• Objets autonomes plusieurs années selon batterie
• 3, 5, 7 ans selon les cas
Longue portée• Réseau LPWA = Low Power Wide Area Network
• Une station SIGFOX classique peut capter des messages émis à plusieurs dizaines de kilomètres
• 1.500 stations seulement pour couvrir la France
• Importance du traitement logiciel du signal (SDR)
140 messages par jour
• Régulation européenne: un objet ne peut émettre plus de 1% du temps
• 1 Emission SIGFOX peut prendre <6s
• 1% = 36 secondes/h = 6 msg/h ~ 140/jour
Sécurité• Authentification : Chaque message est signé par
une clef propre à l’objet
• Anti-rejeu : Numéro de séquence intégré au hash de signature
• Propriétés du protocole radio permettent une forte résistance au bruit & aux interféreurs
• Pas d’encryption par défaut
USA• Villes déja couvertes
• San Francisco
• New York
• Couvertes d’ici 6 mois
• Atlanta
• Boston
• Los Angeles
• Texas: Austin, Dallas, Houston Boston
Secteurs concernés• Télérelève
• Industrie
• Sécurité
• Logistique
• Après vol
• Soins, suivi des personnes
• Agriculture
Industrie
• Optimisation des flux
• Maintenance prédictive : alerte sur comportements précurseurs
• Collecte d’informations sur le fonctionnement des produits installés sur des sites non maitrisés
Sécurité
• Mécanisme d’alerte
• Utilisé par Securitas Espagne en complément de leur offre GSM
• Brouilleurs GSM à ~100$ rendent leur système inopérant
• Envoi d’une alerte via SIGFOX
Logistique• Suivi des marchandises ou biens d’une
entreprise
• Une position GPS : 48 bits, 32 pour une précision à 300m
• Itinérance incluse dans l’abonnement SIGFOX
• Plusieurs solutions de trackers GPS disponibles sur le marché, ou actuellement en crowd funding
Après vol
• Traqueur nano
• Utilisation pour retrouver voitures volées
• Dispositif discret, autonomie 5 ans sur pile
Bouton seul
• bt.tn, société finlandaise
• Juste un bouton, qui peut déclencher n’importe quel action pré-déterminée
• « Maman, je suis rentré ! »
• « Envoyez-moi un taxi »
• Répéter ma dernière commande, SAV, conciergerie, …
Soins
• Contrôle du passage des soignants & aidants
• Solution sans configuration, ne nécessitant pas de WiFi
• Dispositif de suivi de personnes vulnérables (Alzheimer)
Agriculture• Relevé d’informations environnementales
(température, humidité, etc..) sur l’ensemble d’une exploitation
• Weenat, start-up Lilloise
• Géolocalisation des animaux
• Suivi d’indicateurs santé des animaux (maladie, gestation, etc..)
Projets DIY• Exemples de projets personnels pouvant ouvrir
des perspectives
• Cave connectée
• Gamelle pour chat : mesure de la consommation
• Hydrométrie du potager
• etc ..
Hardware SIGFOX• SIGFOX ne fabrique pas de composants
• Tous les composants sont certifiés par SIGFOX avant mise sur le marché
• Offre variée via une multitude de partenaires: Atmel, TI, Silicon Labs, Axsem, Atim, Telecom Design, Adeunis, Telit, Snootlab, …
• Différentes solutions selon le niveau d’intégration souhaité
Prototypage• Cartes ou Shield Arduino : Snootlab, Atmel
• Shield Raspberry Pi : Yadom
• Vente à l’unité
• Démarrage en quelques minutes
• Non adapté à un usage industriel : coûts, consommation
Modules
• Faciles d’utilisation (commandes AT) & d’intégration
• Coût: 10-20€ selon volumes
• Les fabricants de modules distribuent des kits d’évaluation de leurs solutions: Telecom Design, Telit, Adeunis, ..
SoC, transceivers
• TI CC1120, Atmel, SiLabs, Axsem, ..
• Coût optimisé: quelques euros
• Intégration plus complexe
• Certification nécessaire si intégration sans suivre le reference design du fabricant
Antenne
• A ne pas négliger ;)
• 868MHz -> antenne optimale 17cm (lambda/2)
• Intégration hélicoïdale ou sur PCB possible
Valorisation
• Isolées, les données captées & transmises ont peu de valeur
• C’est une fois collectées & traitées qu’elles permettent de créer de la valeur
• SIGFOX se contente de transmettre les données, et ne les exploite pas
Accéder aux données
• Plateforme web: consultation
• API HTTP : consultation périodique
• Callback : push HTTP à chaque message
Utilisation des callbacks
• Les callbacks permettent de recevoir instantanément chaque message envoyé par un de vos objets
• Permet de déclencher l’envoi d’une notification, ou d’alimenter une application
• Code d’exemple disponible: http://github.com/nicolsc/sigfox-callback-demo
Exemple Arduino
• Communication Serie avec un module
• L’envoi d’un message se fait par une commande AT
• AT$SF=12345678
• C’est tout :)
Nicolas Lesconnec Developer & Maker Evangelist
http://makers.sigfox.com Twitter: @nlesconnec
Github: @nicolsc